新型孔道压浆剂在预应力箱梁中的应用

摘要：在现代预应力箱梁施工中，预应力孔道压浆是一道关键工序，它关系到预应力箱梁能否具有足够的耐久性和相应的质量，使预应力箱梁达到设计要求。目前国内使用的灌浆材料大部为水泥浆加入外加剂形式，在现场配制后进行压浆，由于材料的变异性大和性能指标偏低以及施工环境和操作人员的不稳定性，使孔道压浆质量达不到设计要求，在公路、铁路后张法预应力梁孔道压浆中，出现各种病害。2011年随着JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》的颁布，一些外加剂生产公司研制了新型的外加剂。针对2011版新桥规对预应力孔道压浆材料性能的要求，本文着重介绍由湖北中桥研制的CHIDGE GR—200预应力管道压浆剂在成武高速公路中的应用。

关键词：新型孔道压浆剂 预应力箱梁 应用

1、工程概况

成武高速公路是甘肃省高速公路网规划的一个重要组成部分。项目全长92.04公里，总投资120.96亿元，项目沿山大沟深，水文地质条件极为复杂的西秦岭地区穿行，全线桥隧累计长度占项目总长度的72.43%，其大桥梁14座，大桥95座。我公司----新疆北新路桥承建的CW9标工程中，大桥9座，中桥1座,共有箱梁980榀。采用Ф15.24mm钢绞线，预应力管道用内经为50～55mm金属波纹管成孔、真空辅助压浆工艺。

2、灌浆材料的作用

（1）保护预应力钢筋不外露使其免遭或缓遭锈蚀，保证预应力混凝土结构安全，延长大桥使用寿命；

（2）使预应力钢筋与混凝土良好结合, 保证预应力的有效传递，使预应力钢筋与混凝同荷载；

（3）消除预应力混凝土结构在反复荷载作用下，由于应力变化对锚具造成的疲劳破坏，提高结构的可靠度和耐久性；

3、CHIDGE GR—200型灌浆剂的应用

2011年8月1日交通运输部的《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50－2011）开始施行。针对桥梁预应力张拉压浆采用浆液的性能指标，新旧规范变动较大，新规范对浆液性能指标、采用材料及施工工艺等作了较多的补充规定和修改（见表1），为便于技术管理人员了解和贯彻新规范，结合正在开展的预应力施工质量专项治理活动，加大对新规范的了解、宣传和贯彻执行，进一步提高预应力施工质量，提高结构的耐久性。我成武九标项目部率先使用了由湖北中桥科技有限公司研制的预应力管道高性能灌浆材料CHIDGE GR－200，它是一种集高减水、微膨胀、防离析、增强于一体的复合外加剂包。所应用的高性能管道灌浆材料与传统灌浆材料相比，具有以下优点和创新点：

（1）低水胶比

水胶比仅为0.27±0.01。传统的灌浆材料水灰比为0.40-0.45，掺入适量减水剂时，水灰比可减小到0.35。

（2）高流动性

浆体的出机流动度可达10S，60min后流动度仍保持在25S以内，流动度随时间的变化小，具有优异的灌注性，浆体易搅拌，便于施工，受到现场施工人员的欢迎。

（3）适宜的凝结时间

初凝≥5h，终凝≤24h；

（4）高稳定性

浆体3h自由泌水率和4h钢丝间泌水率均为0，在规定的工艺条件下，能够充满整个孔道，解决了使用普通灌浆剂时出现的常见的月牙形空洞。通过斜管试验和模拟试验，均能够满足《桥规》充盈度的要求。

（5）微膨胀性

3h产生0~2%的膨胀，28d膨胀率控制0~2%之间，保证了浆体与孔道、浆体与预应力筋界面之间有良好的粘结力，从而保证了预应力梁体的设计承载能力。

（6）早强高强

3d抗压强度大于60.2Mpa，抗折强度大于11.7 Mpa ；28d抗压强度大于80.7Mpa，抗折强度大于11.7MPa。有利于传递预应力筋和混凝土梁之间的拉应力。

（7）高耐久性

掺入了有机迁移型阻锈剂，更进一步加强了浆体对预应力筋的腐蚀保护性能，提高了预应力梁在腐蚀环境中（如碳化、氯离子渗透）的耐久性能。

4、GR－200压浆剂施工设备及施工工艺流程

为充分发挥本产品性能，必须使用湖北中桥科技生产的ZJ-400W高速制浆机， 施工配合比为压浆剂：P?O 52.5水泥：拌合水=0.1:1:0.27（重量比）。施工时，加入适量的水至制浆机内清洗设备，同时起到润湿桶壁的作用。然后加水59.4kg，开启搅拌泵和循环泵，均匀加入20kg（1包）压浆剂，加料过程制浆机应处于工作状态，然后均匀加入200kg（4包）水泥。全部粉料加入完毕后再搅拌3~5min，最后将浆体导入储浆桶搅拌直至压浆完毕。

5 结语

本工程通过对GR－200型高性能预应力管道灌浆剂及真空辅助压浆的应用，极大地保证了预应力施工的质量，降低了劳动强度，提高了工作效率，加快了施工进度，节约了施工成本，对于预应力孔道应推广应用。