预应力孔道“组合”压浆新工艺研究与应用

预应力孔道“组合”压浆新工艺研究与应用

靳鹏国

陕西华山路桥集团有限公司陕西西安邮编：710016

摘要：随着桥梁结构向着长大化方向发展，近年来国内多次发生桥梁坍塌、未达到使用年限被迫拆除的恶性安全质量事故，预应力孔道压浆不密实，造成预应力筋锈蚀是导致此类事故的重要因素之一。在市政桥梁预应力孔道应用新型压浆技术比较少见，需要根据工程实际情况进行进一步探索。

关键字：灌浆指数智能压浆真空泵辅助压浆台车

【正文】

1工程概况

太白路～丈八东路立交工程位于太白路与丈八东路交叉口处，工程包括太白路主线桥、丈八东路主线桥、三条匝道桥，8条辅道及相应的排水管道。桥梁上部结构为现浇预应力混凝土连续箱梁，其中最长联为162m，最大坡度达到3.9%。

2、目标确定

（1）、外观观察达到预应力孔道、排气孔均被压浆液填满，且无空洞。

（2）、无损检测灌浆指数达到0.9。（为了准确测试纵向预应力孔道的压浆缺陷，同时兼顾测试效率，采用基于冲击弹性波的多种方法进行测试。为了定性测试的结果定量化，引入了灌浆指数If。）

3、拟定的方案比选

（1）传统压浆法

传统压浆采用一台压浆泵、一台搅拌设备，通过压浆泵，将人工拌合好的浆液压入预应力孔道，在孔道另一端观察浆液流出后是否与压入端浆体一致，然后对出浆口进行封闭，并稳压3分钟。

（2）循环智能压浆法

采用管道将出浆口的浆液导流至储浆桶，形成大循环回路。在制浆机的低速桶上绑定低水胶比测试仪（自成一个小循环回路），不串入大循环回路中，其主要是进行水胶比的监测。在循环回路中依次设置制浆机、储浆桶、灰浆泵、进浆测控仪、返浆测控仪，全过程通过计算机监控。

（3）智能压浆台车+真空泵辅助“组合”压浆法

使用新型压浆材料，通过机械程序化操控拌合、压力控制，同时以真空辅助进行压浆。

智能压浆台车自动精确计量压浆料、水，控制搅拌时间，降低水灰比，增加流动度，浆体强度高。自动压浆台车控制整个压浆过程，包括搅拌、控制水胶比、调节压力与流量以及精确控制稳压时间。此方法较为方便简单，工人易于掌握，配有技术员监控。真空辅助对坡度较大的孔道压浆有良好的密实作用。压浆设备投入成本较高，人工费相对成本较低，压浆料成本较低。工期较短，对后续施工有较小影响。

通过以上三种方案的对比分析，我们认为“方案三”在经济合理性、工期及操作难易程度等方面更具有优势，对此我们把“方案三：智能压浆台车+真空泵辅助‘组合’压浆法”作为可行方案。

4、方案实施

实施一：使用新型压浆料

(1)压浆材料为“索维斯”牌TYSY-10型预应力孔道压浆料。小组试验人员通过水灰比进行试样配制，使用高速搅拌机进行搅拌，得到试样后根据新桥规的相关指标进行了试验，无法在现场进行试验的委托第三方试验检测中心进行指标检验，最终试验指标均符合规范要求，抗折抗压强度也有明显提高。

(2)浆液配制要求配比为压浆料：水=100:28（质量比），且搅拌机转速不低于1000r/min，这样才能够将压浆料与水充分混合形成浆液，避免浆液由于搅拌不均匀形成结块。

(3)现场施工时留取抗折试块，28天后进行抗压及抗折试验进行检测。

实施二：增强压浆体系密封性

(1)管道采用镀锌波纹管，波纹管之间的接头采用相同材质的专用连接管，接口处确保管道密闭，在施工前应对波纹管的环刚度、摩擦系数、变曲度等技术指标按照行业规范进行试验复测，以确保管道材质满足使用要求。

(2)在压浆端及出浆端安装阀门，封闭及开启孔道都由阀门控制。

(3)压浆开始前进行检查，启动真空泵，观察真空压力表的读数是否能够保持在较高水平。待真空度达到-0.08MPa以上时，停泵，观察真空度是否迅速回落。正常三十秒以内孔道内真空度就能达到-0.08MPa以上，达不到或者迅速回落，则管道或者预应力孔道不密封。若迅速达到-0.1MPa左右的，则说明真空泵管道堵塞。

实施三：自行培训并请厂家人员进行指导

（1）由于压浆台车全部动力由电控制，因此需要加强工人及技术人员岗前安全教育培训，明确用电安全，明确安全责任人，必须由专业电工进行接电检修等操作。

（2）由压浆台车的生产厂家对工人及技术人员进行压浆台车的规程操作示范，同时讲解操作方法及日常维护。由项目部技术人员进行总结，并作出简单明了的操作步骤图放置在操作箱附近，时刻提醒操作人员按规程进行操作。

5、效果检查

（1）外观检查

通过与以往工程的传统压浆工艺对比，可以明显观察到，通过“组合”压浆技术施工的预应力孔道、排气孔均被压浆液填满，且无空洞。压浆过程通过对“压力、流量、水胶比”三参数监测，控制压力以保证灌浆的密实度，测量流量校核排气效果和计算充盈程度，监测水胶比保证浆液性能符合要求。

（2）无损检测

为了准确测试纵向预应力孔道（双端锚头露出）的压浆缺陷，同时兼顾测试效率，采用基于冲击弹性波的多种方法进行测试。

为了定性测试的结果定量化，引入了灌浆指数If。当灌浆饱满时，If=1，而完全未灌时，If=0。通常，灌浆指数大于0.95一般意味着灌浆质量较好，而灌浆指数低于0.85则表明灌浆质量较差。对孔道的测试结果进行处理，分别给出各孔道按照全长波速法、全长衰减法、传递函数法的测试结果：

主线桥第五联箱梁测试结果一览表

方法项目纵向预应力孔道横向预应力孔道

由检测结果可知，预应力孔道压浆质量综合灌浆指数介于0.906～0.944之间，综合灌浆指数平均值为0.926，达到预期目标，且与原来未使用“组合”压浆工艺前有了较大提高。【结束语】通过结合桥梁施工案例，将预应力孔道“组合”压浆新工艺研究与应用，达到了预期目标，有效保障了预应力孔道的压浆质量，为桥梁安全通行打下了基础，也为今后类似工程施工提供了一种新的模式。

参考文献：

［1］梁晓东，刘德坤，徐有为．大循环智能压浆工艺在后张预应力管道压浆中的应用研究

［Ｊ］．城市道桥与防洪，2012，45(6)，38-13．

［2］赵立秋，辛光涛．桥梁预应力孔道压浆质量测试方法研究与应用［Ｊ］．公路，2017，16(12)，112-48．

［3］丁春华．预应力混凝土智能张拉与智能压浆新工艺应用［Ｊ］．建筑知识:学术刊，2014，38(15)，47-16．

［4］蒋明敏．真空辅助压浆法新工艺在高速公路中的运用研究［Ｊ］．交通世界:建养，2014，72(26)，113-54．

［5］平树江，王磊，许士丽．基于后张预应力孔道压浆质量双控的压浆机功能改进应用研究［Ｊ］．公路交通科技(应用技术版)，2017，40(6)，87-91．

［6］王礼华，张海生．智能压浆与传统压浆在后张预应力管道压浆应用的差异性研究

［Ｊ］．民营科技，2014，17(14)，38-17．