浅谈悬浇梁施工中预应力孔道堵塞问题和解决办法

摘要：预应力体系是悬浇梁结构中的受力体系，是悬浇梁施工中的重点和难点。在施工中预留预应力孔道的质量好坏直接影响着预应力的施工。

关键词：波纹管 ； 钢绞线；孔道 ；芯棒

Abstract: prestressed system is a cantilever beam structure of the stress system; it is the emphasis and difficulty in cantilever beam construction. The reserved prestressed channel quality has directly affects on the prestressing construction In the construction.

Key words: corrugated pipe; steel; channel; the mandrel

中图分类号：U448.21+5 文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）03-00

1、工程概况

跨四环路采用60+128+60m加劲拱连续梁，梁部顶宽18m，底宽12.2m，采用单箱双室结构，在边跨9.75m范围逐渐变化到普通梁宽13.4m。边跨共14个中间节段和1个现浇段，中跨共16个中间节段和1个合拢段。0#块长18m、墩身处梁高7m，共1146m3砼，重2980吨。边跨中间节3#块为最重的节段，共86.65m3砼重225吨，中跨中间节4＇#块为最重的节段，共95.25m3砼重247.64吨。中跨中间20m及边跨6.75m范围内梁高为3.5m。中跨每6m设一道横隔板。

全桥预应力有横向、纵向、竖向三种。横向、纵向采用预应力钢绞线，竖向采用32mm精轧螺纹钢。施工中，纵向预应力为先预留孔道，砼浇筑后再穿入预应力束，易造成孔道堵塞。

下面就以四环悬浇梁为例，对施工中出现的孔道堵塞及解决方法进行总结。

2、预应力孔道堵塞的几种情况

⑴波纹管接头未接好或砼浇注中破坏波纹管，孔道内进浆引起孔道堵塞；

⑵在进行钢筋绑扎和预应力孔道安装交叉施工中，钢筋挤扁波纹管引起孔道变形；

⑶未及时抽拔塑料芯棒，将塑料芯棒拔断，部分芯棒留于孔道中引起孔道的堵塞；

⑷穿入钢绞线施工中，钢绞线梭头焊好后未打磨光滑，在进行穿束过程中带起波纹管，将波纹管挤做一团连同梭头焊缝拉开，钢绞线分丝使单丝钢绞线和波纹管在孔道内缠绕、拉断，引起孔道堵塞。

3、预应力孔道堵塞的处理方法

孔道穿束孔道堵塞时，先根据穿入单根引线的长度和堵塞孔道的线形计算出堵塞处距孔口的距离，再使用高清晰可变焦摄象头外接小型电视机或手提电脑，将摄象头伸入孔道内观察孔道堵塞处的堵塞物体，进行堵孔原因分析，根据实际情况确定处理方案。

⑴视频设备的选用

摄象头采用40倍以上高清晰可变焦彩色防水摄象头，摄象头要求体积小，一般直径不大于3cm。视频线采用耐磨、耐拉的质量好的视频线。视频线外套pvc管采用孔径2.5cm的pvc管，单根长3m端头带连接接头。接收采用手提电脑或小型彩色电视。

⑵视频设备使用

将视频线穿入第一根pvc管中，将摄象头与pvc头采用防水胶布固定牢固，接上电脑在孔口调焦，然后将视频线穿入pvc管一节一节伸入孔道内，相邻两节管采用管箍连接好后用胶带缠紧，防止发生转动。伸入时应缓慢伸入，边伸入边通过视频观察孔道各处的损坏情况，看是否影响穿束，以便及时进行处理。待到达堵孔位置旋转pvc管带动摄象头旋转全方位观察堵孔处的情况，包括堵孔物体、堵孔长度、堵孔与四周孔壁黏结情况以及占据孔道空间大小。

⑶堵孔的处理方法

查明堵孔原因，根据不同情况采取措施。

①波纹管孔道内进浆使孔道堵塞

159#墩在进行0#块施工时，波纹管内塑料芯棒由两头穿入在中间对接，施工中由于左边腹板孔道F8内塑料管未对接上，砼浇注中损坏波纹管砼进入孔道内，砼浇注完未及时抽出塑料芯棒，抽拔芯棒时将芯棒拔断使部分芯棒留于孔道内，通过摄象头发现孔道中心3m范围内被砼和塑料芯棒堵死，距离孔口6m。

针对以上问题经过研究采取了水钻钻眼的方法进行疏通，开始采用直径4cm的小钻头进行贯通后再采用7cm和9cm的钻头进行扩孔。由于任务重，在未处理完F8就进行了1#、2#、3#块施工，使孔道距离进一步加长，孔口距堵孔处13m采用水钻打眼由于距离长无法控制水平，使孔道发生错位，无法进一步进行疏通。最后从地面搭设工作平台采用小型地质钻机进行钻孔，先采用7cm小钻头进行贯通，最后采用9cm钻头进行扩孔。由于钻孔时有可能对其他相邻孔道造成影响，待相邻孔道张拉完成后再将相邻孔道和F8进行压浆，施工中再先施工孔道处预留压浆孔、出浆孔和排气孔。

②部分芯棒留于孔道中引起孔道堵塞

连续梁159#墩6#块穿钢绞线时发现左侧腹板内F6管道堵塞。位置位于0#块内，距墩中心大里程侧1～3.5m间，堵塞长度2.5m，此处位于0#块腹板加厚段， F6距腹板内侧98cm，距腹板外侧142cm，且有100cm位置于中隔板内，100cm位于中隔板倒角范围，只有50cm在中隔板及倒角范围之外。

塑料芯棒影响了孔道的大小， F6为张拉预应力束，两个端部竖曲线长度约4.5m，不能采取钻眼的方式进行疏通。先是采取了两种方案进行处理，一是加工带刀片的钻头，想用刀片将塑料管切断成4片然后取出，但穿入后刀片对未堵塞的波纹管也产生了破坏作用，对塑料芯棒反而切割效果较差，钻头不能通过塑料管；二是加工了带电阻丝的钻头，计划通电发热后使塑料管熔化，在地面进行了试验后，发现效果较差，而且在穿入过程中易发生电线被划断、绝缘性能差的缺点。最后采用对腹板进行开膛的方案。开膛采用空压机带动破碎棒进行凿除，根据作业空间需要，在腹板内侧开50cm长、50cm高的口并逐渐向内收缩，具体开口位置见附图，在凿出F6后，将塑料管逐段取出。最后对开膛处进行修补。

③钢筋挤扁波纹管使波纹管变形

在进行预应力孔道施工中，由于波纹管有直径9cm、10cm两种，分别采用8cm、9cm的塑料芯棒，如果将直径8cm芯棒穿于10cm孔道内，施工中波纹管变形会引起穿束时梭头不能通过。针对以上情况采用分束穿入的方法，15根先将11根做位一束穿入，再采用已穿入束中1根为引线焊两根做为一束穿过，依次穿入剩余钢绞线。

④钢绞线梭头焊好后未打磨光滑，在进行穿束过程中带起波纹管将波纹管挤做一团连同梭头焊缝拉开，钢绞线分丝使单丝钢绞线和波纹管在孔道内缠绕、拉断，引起孔道堵塞。

连续梁159#墩13#块穿钢绞线时左侧腹板内F13管道由于孔道变形梭头不能顺畅通过，采用卷扬机拉的过程中，梭头强行拉过带起波纹管，将梭头一根钢绞线拉脱，钢绞线分丝与拉起波纹管绞在一起拉断于孔道内。孔道全长100m，在采用摄象头观察时，由于孔道内波纹管破坏严重，摄象头伸入20m无法再进行观察。最后采用单根钢绞线端头焊一小螺帽从天津侧进行探孔，钢绞线穿入46m后无法通过，从北京侧探孔，钢绞线穿入47m后无法通过，正好位于中隔墙处。

为了尽量不破坏梁体砼，经研究采用以下处理方案：先通过准确定位在梁体箱室内分别定位出F13距北京侧47m、距天津侧20m、46m的位置，然后采用直径10cm水钻分别在三个位置钻眼，每个位置连续钻三个孔，三个孔必须连通。钻至F13后，通过三个孔将其中钢绞线和钢丝拉出，使孔道通畅。由于孔道局部发生变形，最后采用了如上分束穿入的方法将钢绞线全部穿入，张拉、压浆完成后，采用比梁体高一强度的微膨胀砼对孔进行了修补。

4、孔道处理应注意以下几点：

⑴、当采用水钻或钻机进行疏通孔道时，将每节钻杆连接牢固，防止接头松开，钻头和钻杆掉入孔道。

⑵、钻孔处理孔道时，一定要控制好钻进方向，防止钻孔影响到相邻已张拉束。

⑶、在进行开膛处理时，要定位准确，尽可能缩小开膛范围。施工时，对于钢筋必须截断处理的预留接头，待处理完后将钢筋进行焊接。

⑷、开膛时，特别要注意保护好已张拉预应力筋。在采用风钻或其他工具施工距离预应力筋5cm范围必须人工进行凿除。

⑸、在进行穿束时，将梭头焊接牢固并进行打磨和包裹，防止梭头挂起波纹管二次堵塞孔道。

⑹、开膛处砼修补采用比梁体高一强度等级的微膨胀砼对孔进行修补。

⑺、对于处理过的孔道张拉完成后，待相邻孔道张拉后再进行压浆，防止与其他相邻孔道连通造成相邻孔道进浆。

5、悬浇梁施工中，预应力张拉孔道施工的几点注意事项

⑴、0#块预应力孔道施工中，芯棒必须由一侧穿入，另一侧穿出，严禁从两头穿入，防止未对接上，波纹管漏浆造成孔道堵死。

⑵、孔径大小不同时，注意切勿将直径小的芯棒穿入大直径波纹管中，施工中波纹管挤压变形，预留孔道直径不够。

⑶、砼浇筑完成，根据砼的初凝时间确定抽出塑料芯棒的时间。如抽出时砼未初凝，造成漏浆处砼堵塞孔道，太晚，砼内部温度上升，塑料芯棒变软，抽出时易拉断堵塞孔道。

⑷、各块波纹管接头连接时，将波纹管接头处打磨光滑，防止穿入钢绞线时，挂起波纹管堵塞孔道。

6、结束语：本文对悬浇梁施工中，预应力孔道堵塞的原因及处理方法进行了总结。在以后类似的工程中，可予以借鉴。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。