预应力孔道压浆不密实及防止措施

摘要：本文就预应力孔道压浆不密实通病的表现形式，形成原因，危害性进行分析并提出了采取的防止措施。

关键词：预应力孔道压浆不密实防止措施

Abstract: this paper through a prestressed grouting imperfect common forms of expression, formation reasons and harmfulness of analysis and proposed the measures taken to prevent.

Keywords: prestressed passageways grouting imperfect preventing measures

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

预应力孔道是对于后张法来说的后张预应力孔道。所谓后张预应力，即先预制构件，待构件达到设计强度后，对预应力筋进行张拉，借助锚具的作用，将预应力筋锚固是构件上，利用预应力筋的弹性收缩产生应力，经锚具传递给构件，使构件内部建立起来永久内力―压实力。后张预应力孔道压实与否，直接关系到预应力构件永久的内力的稳定性及耐久性。据有关资料介绍，美国从地震跨塌的后张预应力桥梁构件上截取若干断面解剖测试，为后张预应力结构因孔道压浆不密实而造成预应力筋锈蚀，断面锐减，断面丝及内力损失严重等致命的问题，为此，曾一度禁止后张预应力机构的应用，由此看来，后张预应力孔道压浆的密实度，是后张预应压力构件质量控制的主要环节。

1.后张预应力孔道的主要作用

1.1排除孔道内的水分和气体。孔道压浆可利用浆体比重大的特点，将孔道内的水分、气体挤出孔道外，使水泥浆充实孔道空间位置。

1.2保持预应力筋不锈蚀。通过压浆方法将孔道内压满水泥浆，凝固后可保护预应力筋不锈蚀。

1.3充实浆体的密实度。后张预应力构件中的预留孔道，穿入预应力筋张拉锚固后，仍有1/2~1/3的空隙，压浆后，这些空间被水泥浆严密充实，凝固后和构件形成一个密实的整体，有利于整体共同受力。

1.4减轻锚具负担。孔道压浆后，浆体对预应力筋将产生巨大的握裹力（浆体强度设计等于构件本身强度且不低于C40）。这样就近似于先张法，减轻锚具的负担，即便就锚具超过疲劳极限强度而失去锚固作用，有水泥浆产生的握裹力作为第二道防线，无需担心脱锚而造成的不堪设想的后果。

2.道压浆不密实的表现症状

上下或左右孔道串孔；封锚不严而漏浆；压浆初凝后，从进浆孔或排气孔作用探测可探测到是否饱满，有无空洞；压浆增压时，不能保证恒定压力；计算浆体压进孔道总量小于孔道总隙量；多波曲线孔道，特别是竖向多波曲线孔道波蜂顶排气孔未冒浆；梁体因蜂窝、沟洞、裂缝等内部隐蔽缺陷而漏浆等。

以上这些原因可造成压浆不饱满，不密实的质量隐患，而且有些不易当时被发觉，一旦造成压浆不密实、不饱满的质量隐患，有未及时发现并妥善处理就如埋下一颗定时炸弹，将直接影响结构物的使用寿命。

3.造成孔道不密实的原因分析

3.1从设计方面

3.1.1穿入预应力筋后设计孔道空隙狭窄，水泥浆不易压入。

3.1.2设计孔道曲线长，曲率小，曲折点多。

3.1.3设计规定的成孔材料不佳，孔道内摩阻系数大。

3.2从施工工艺方面分析：

3.2.1施工中成孔质量不好，孔道直径粗细不匀或有偏孔，颈收缩现象，预应力筋勉强可以穿入，但水泥浆无法通过。

3.2.2成孔材质选用不当，特别是抽拔棒成孔是操作不当，孔壁粗糙、塌落、掉皮、波浪、皱折等。

3.2.3孔道串孔、内漏、封锚不严、不能保压持荷。

3.2.4排气孔设置不当，特别是连续梁，多波段，竖曲线超长孔道若波缝处的排气不通，在某些竖曲线段易形成空气滞留穴阻止进浆而早成的空洞。

3.2.5预应力偏束，捆扎时，扎丝过密，松弛，穿束时，绑扎丝在孔道不畅外受阻，堆积挤压，形成网塞栓，压浆时此处过水过气而不过浆。

3.2.6制浆不规范，稀稠失控或过滤不好，有硬块杂物造成堵塞。

3.2.7水灰比不当，水灰比过大，不但强度降低，而且沁水率增大，水占空间，水被蒸发或吸收后，即形成空洞。

3.2.8外加剂用量不当，如膨胀剂用量过小膨胀效果不明显，若膨胀系数小于水泥收缩系数。空缺无物补实，就回造成压浆不饱满。

3.2.9压浆机性能不好，压力不够或无法保压持荷，致使孔道内水泥浆不能长距离远送，与无法借助压力使水泥浆充实大孔径各处，不易畅道的细微空间位置，从而造成孔道压浆不饱满、不密实。

4.治理孔道压浆不密实措施

针对以上所分析出的原因，对症下药，合理治理。除此之外，对影响压浆质量的重要因素，严密进行控制，并改进施工工艺，经过几年的探索、改进，取得明显效果。

4.1锚具外面的预应力筋间隙应用环氧树脂浆或棉花水泥浆填塞，以免冒浆而损失压浆压力。封锚时应留排气孔。

4.2孔道在压浆前应用压力水冲洗，以排除孔内粉渣杂物，保证孔道畅通，冲洗后用空压机吹去孔内积水，但要保持孔道湿润，使水泥浆与孔壁结合良好，在冲洗过程中若发现有冒水，漏水现象，则应及时堵塞漏洞。当发现有串孔现象而不易处理时，应判明串孔数量，安排几个孔同时压浆。或某一孔道压浆后，立刻对相邻孔道用高压水彻底冲洗。

4.3压浆应缓慢均匀，一般每一孔道宜于两端先后各压浆一次。对于泌水率较小的水泥浆，通过实验证明可达到孔道饱满时，可采取一次压浆方法。

4.4优先配合比：水泥浆的配合比是压浆质量的关键。优良的配合比设计是控制孔道压浆的质量前提，优先组合的水泥配合比，既能保证足够的强度，而且能有效地控制泌水率及有关膨胀系数。正确控制水泥浆的各项指标。泌水率最高不超过3%，水泥浆中可掺入适量铝粉等膨胀剂，铝粉的掺入量为水泥的0.01%。水泥掺入膨胀剂后自由膨胀应小于10%，2000年在秦沈客运专线16米T梁预制施工中的选定表1压浆配合比，获得理想效果。

4.5慎用膨胀剂：水泥浆中的膨胀剂是在水泥凝固过程中，膨胀剂和水泥发生反应，产生气体，使水泥体积产生微膨胀，一般选用发气铝粉作为膨胀剂。

4.5.1根据（GB2084-80）国家标准，对球磨法生产的发气剂铝粉的规定，其粒度应符合表2的规定。

4.5.2铝粉的细度：铝粉的细度不同，不影响其发气量，而影响发气速度，颗粒越细发气开始越早，发气速度越快，发气结束越早，过细或过粗，却将使铝粉发气与料浆稠化不相适应，铝粉颗粒细度绝大部分在65~75um之间，其盖水面积3440cm2/g左右，

4.5.3干铝粉的脱脂处理：为了维持其纯度和保存需要，铝粉表面被一层硬脂酸保护膜包裹，使用前必须进行脱脂处理，其方法有两种。

（1）烘烤脱脂法：将铝粉置于烘箱中，逐步加热至200°C，使铝粉表面一层硬脂酸发挥掉，在烘烤过程中极易着火燃烧甚至爆炸，目前很少使用。

（2）化学脱水法：利用某些有机容剂，如丙酮，二甲苯；表面活性物质，如平平加（高级脂肪醇环氧乙烷，一种非离子型缩合物），拉开粉（二丁荼磺酸钠）；皂素植物；合成洗涤剂；普通肥皂，使铝粉与硬脂酸分离。由于这种方法即简单，有安全可靠，目前为我国各企业代用，尤以拉开粉，平平加用的最多。

4.5.4保证压浆压力：适当提高压浆稳压持荷压力；压浆应使用活塞式压浆机，压浆的压力以保证压入孔内的水泥浆密实为准，开始压力要小，逐步加大，最大压力一般为0.5~0.8MPa，当输浆管道较长或采用一次压浆时，应适当增大压力，梁体竖向预应力孔道的压浆最大压力控制在0.4~0.6 MPa，每个孔道压浆至最大压力后，应有一定是稳定时间（不小于5分钟）压浆应达到孔道另一端饱满和出浆，并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止，然后才能关闭出浆阀门。

4.5.5采用后期加压补浆法补充密实：

（1）对于竖曲线锚固点处在上部的孔道，因泌水无法排出而占据孔道空间水干后此处形成空洞（此缺陷在封锚时可以从进浆空用探条测到）可用高压黄油枪或按此原则自制手动压力补浆泵进行补压充实。

（2）对于长线连续结构竖向多波孔，不论锚固点在什么位置，其波峰（孔道最高点）有可能泌水，浆体收缩而形成局部空洞，排除这种隐蔽缺陷的方法是，在孔道波峰处事先设一排气压浆两用管，压浆时排气，压完浆后以次管用探条检测，发现不密实可以次管接上手动补压泵进行后期补浆，效果较好。

5.结束语

近几年来，我们逐步认识到后张孔道压浆的重要性，在平定高速公路各标段大中型桥梁工程的施工中，加强了对后张预应力孔道压浆技术的质量管理力度，从配合比设计外加剂的选用，机械设备.施工工艺现场操作等方面改进，取得了一定的效果。在历次质量检查中，后张预应力孔道压浆密实饱满，合格率百分之百，彻底根除了后张预应力孔道压浆不密实的问题，取得了明显的效果。

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