预应力混凝土构件的孔道压浆问题分析

预应力混凝土构件的孔道压浆问题分析

严香平

浙江长兴金诺预制构件有限公司， 浙江湖州 313100

摘要：孔道压浆方法有真空压浆法和惯例压浆法两种，目前广泛应用于我国后张法预应力混凝土构件施工中的惯例压浆法。由于孔道压浆属隐蔽工程，其质量缺陷无法象混凝土外表裂缝一样容易直观发现，因此，为保证孔道压浆的质量，应将孔道压浆材料的工作性能和压浆施工工艺作为检查控制重点。《国的公路桥涵施工技术规范》和《混凝土结构工程施工质量验收规范》均对孔道压浆的施工提出了严格要求，实际施工过程中只要严格执行规范要求，就能够保证压浆的质量。本文就对预应力混凝土构件的孔道压浆问题进行了简要的分析，以供从业人员参考。

关键词：公路桥梁；预应力；孔道压浆；问题

1、孔道压浆概述

   孔道压浆是指将某一固定比例外加剂添加至水泥浆内，把形成的混合物从孔道一端压入，另一端排出（此时为浓浆），之后再做封闭处理。该过程主要是利用混合混凝土浆体比重大的特点，把孔道内的气体挤出孔道外，并用浆液将孔道充满，进而达到保护预应力筋的目的，预应力筋在浆体固结的作用下从二端应力转化为每一点上，使混凝土构件载着重大荷载力。此外，充满整个孔道的浆液在完全固结后能够对钢绞线施加一较大的握裹力，同样能够起到保证预应力桥梁结构稳定安全的目的。在孔道压浆施工中，预埋预应力管道的强度应满足施工要求，避免在施工中因压力过大而造成漏浆。根据管道坐标定位安设钢筋时，应使其牢固可靠，防止在进行混凝土浇筑时钢筋发生偏移，同时，为有效避免混凝土浇筑时发生混凝土浆体将预留孔道压扁的问题，在进行混凝土浇筑前应首先把较小直径的硬聚乙烯管插入预留孔道，在浇筑混凝土完全固结后再将硬管取出，通过这种方式有效地减少浇筑混凝土对孔道的影响，不但能够防止孔道出现变形，提升混凝土浇筑强度，还有助于混凝土振捣密实性的提高，具有良好的施工效果。

2、后张法预应力混凝土结构孔道压浆常见的质量缺陷

对于后张法预应力混凝土孔道压浆工序，设计部门提交的桥梁设计图纸中对其施工要求绝大多数是忽略的仅要求依照施工技术规范执行。因此，孔道压浆的施工质量实际上是与施工单位的技术素质、管理水平和责任心联系在一起。后张法预应力混凝土结构孔道压浆常见的质量缺陷有：

2.1孔道内浆体休强度偏低。

2.2孔道堵塞无法正常压浆。

2.3孔道漏浆，压浆时出现跑浆的现象，导致孔道内压浆质量情况不明。

2.4灌浆后浆体抗折强度不够呈现沿孔道方向的裂缝。

3、预应力混凝土构件的孔道压浆问题及处理措施分析

孔道压浆是后张法预应力混凝土结构施工中最重要的环节之一，为保证结构的平安性和耐久性，本文针对施工过程中常见的几种问题分析其危害，并提出相应的防治措施。

3.1浆液泌水率过大

3.1.1成因分析

导致浆液泌水率过大问题的原因有三种：1）采用了较大的水灰比。不同的压浆料配制相同流动度的浆液，用水量是不同的，如为达到规定要求而采用较大水灰比，灌浆料会出现较大的泌水。2）压浆料存放时间过长，里面含有了较多结块。用计算得出的压浆料用量配制出的浆液水灰比将偏大，呈现较大泌水。3）搅拌机搅拌能力差，将浆液搅拌均匀需增加搅拌时间，但过长的搅拌时间会导致浆液离析，泌水率增大。

3.1.2危害分析

实际工程中如使用泌水率较大的浆液，那么浆液硬结后会在孔道内形成空腔，如果混凝土维护层有缺陷，水份容易渗入，冬季由于水的冻胀容易引起管道开裂。此时管道和压浆都不能很好的起到屏障维护作用，导致孔道内预应力钢筋发生锈蚀。

3.1.3防治措施

后张法混凝土结构预应力孔道压浆过程中要做到:1）选用压浆料时必须事先送相关检测机构作相应指标的检测，并配制好浆液的配合比；2）制浆用的压浆料要新鲜，一定不能含有任何结块；3）所用的其他原材料如外加剂等一定要符合规范要求，不能使用过期蜕变的原材料；4）必需使用强制性搅拌机拌和灌浆料，防止搅拌时间过长影响水泥浆的质量。

3.2压浆过程不连续

3.2.1成因分析

 导致压浆过程不连续的原因有二种：1）浆液数量准备缺乏；2）机械设备发生故障，无备用设备。

3.2.2危害分析

压浆过程自愿中止，则需二次压浆，如直接从原来的压浆口进行压浆，见到出浆口有浆液冒出就认为孔道压浆已经灌满，关闭出浆口，其实此时孔道内存住的空气并没有排出，残留在孔道内形成一大段范围的真空空隙，即孔道压浆不密实，有害物质容易渗入管道内引起预应力钢筋发生锈蚀。

3.2.3防治措施

对压浆不连续问题的防治措施有：1）压浆前对孔道先进行冲洗，然后用空压机将孔道中的水、杂物排出，使浆液流动更顺畅，起到润滑作用；2）正确估计浆液用量，实际施工时要充分考虑到排气口、泌水率、出浆口等处的浆液损耗；3）注意机械设备维修颐养，并有备用设备；4）一旦呈现这种中断压浆的情况，应更换压浆口，第二个压浆口内灌入整个孔道的浆液量，把第一个压浆口灌入的浆液和两次灌浆之间的气体完全排出，以保证压浆密实。

3.3、漏浆

3.3.1成因分析

导致漏浆的原因有三种：1）夹片与钢绞线之间的缝隙没有封堵好，保压时达不到规范所规定压力值；2）出浆管和管道之间的接缝没有处置好；3）排气管和波纹管之间的接缝没有处置好；4）两波纹管之间的接头没有处置好；5）浇筑混凝土时振捣棒将波纹管碰裂。

3.3.2危害分析

呈现严重漏浆情况，压浆压力达不到规定要求，孔道压浆将不密实，有害物质容易渗入管道内引起预应力钢筋发生锈蚀。如果在实际工程中遇到此类问题，只能对漏浆的地方进行修补，不只会延误工期还增加了工程难度，压浆质量也难以保证，影响结构物整体质量，更有可能造成难以预计的经济损失。

3.3.3防治措施

对连接处的处置要做到：1）对夹片与钢绞线之间的缝隙在施加应力后，及时用水泥或石膏粉调成相应的浓浆对具封堵；2）对排气孔和波纹管之间的连接要在波纹管上开洞覆盖海绵片和塑料弧形压板并用钢丝扎牢，再用内径不小于20mm增强塑料管或标准管插在嘴上，并将其引至混凝土面以上50cm左右；3）对波纹管之间的接头（塑料波纹管），可采用大一号的同型号波纹管作为接头管，管径为50-60mm时接头管的长度取200mm，管径为70-85mm时取250mm，90-100mm时取300mm接头管的两端用电熔接，不得漏浆；4）对压浆口和出浆口处压浆管和出浆管与波纹管的接缝之间使用防水胶带进行密封，防止漏浆；5）浇筑混凝土时注意防止振捣棒碰撞波纹管。

3.4冬季施工措施不到位

3.4.1危害分析

冬季施工如采取的措施不到位，会导致：1）水泥浆可能在未凝固前就冰冻导致造成波纹管的开裂，对结构物造成永久性的损害；2）水泥浆受冻后强度很低，即便温度回升后强度也不可能达到规范的要求，同时会降低水泥浆和预应力钢筋之间的粘结力。

3.4.2防治措施

冬季压浆一定要严格执行规范中对压浆温度的要求，要做到:1）压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5℃，否则应采取保温措施；2）如果必需在冰冻气候下进行压浆，要采取措施保证浆体在48h内温度超过5℃；3）冷冻天气过后开始压浆前，应先用热水冲洗套管(但不能用蒸汽)以排走冰凌。温度低于冰冻点时，必需再用热压缩空气把水吹尽以防止重新冻结，至少要注入100%额外浆然后排掉它以去掉被禁锢的水。

4、结束语

孔道压浆是一个很复杂的过程，任何一个小环节的疏忽都有可能给结构物的平安性和耐久性带来损害，所以整个压浆过程都要严格依照规范要求操作，层层把好质量关以确保孔道压浆的丰满密实。孔道压浆也是后张法预应力混凝土桥梁防止预应力筋锈蚀的最后一道防线，要确保该类桥梁的安全性和耐久性，孔道压浆的质量是一个不容忽视的问题。新的真空压浆工艺在具体施工环境下其效果尚不好把握，应用范围目前也有一定的局限性；各种检测方法可以鉴定一些桥梁孔道压浆质量的好坏，但是这和补浆处理一起作为一种被动的补救措施不可能成为保证后张法预应力混凝土桥梁孔道压浆质量的有力手段。所以，普通压浆工艺在国内桥梁界还将长期使用，而从改进压浆材料和工艺着手提高普通压浆质量的工程研究意义重大。同时，当有新的灌浆材料设计时必须经过试验，确定其具有满足要求的新特性，估计外加剂在抗腐蚀方面的特性以及外加剂之间可能存在的副作用后方可用于实际结构。

参考文献

[1]赵安基，冀涛. 后张法预应力孔道压浆技术研究[J]. 公路交通科技（应用技术版），2018，v.14；No.160（4）：207-210.

[2]张勇. 后张法预应力孔道压浆质量控制思考[J]. 太原大学教育学院学报，2017，35（3）：10-13.