市政管道压浆技术探讨

（广东省建筑工程集团有限公司肇庆分公司 广东）

摘 要：顶管施工技术近年来在我国发展迅猛，本文就顶管施工技术在工程中的应用做了简要的阐述，并展望未来，认为日趋成熟的顶管法将可成为市政建设中的一种常用施工工艺。

关键词：后张预应力 张拉 压浆

近几年来，由于建筑材料技术的发展，预应力梁张拉、管道压浆施工技术的发展也颇为迅速，产生了许多的新型工艺。预应力混凝土管桩（简称预应力管桩）具体可分后张法预应力管桩与先张法预应力管桩。 先张法预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件，主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。此工艺具有合理的复合结构、承受内外压较高、接头密封性好、施工方便快捷、防腐性能好、维护方便等特性，被工程界所关注，因此预应力筋的张拉与管道压浆是直接关系到构件永存内力的能否达到设计要求的重要工序，是预应力构件质量控制的重要环节。

一、预应力筋的张拉

1、张拉作业

当混凝土的强度达到设计强度的80%时，可以进行张拉。张拉腹板时，应从上到下的先后顺序来张拉；对于中心线两侧的预应力筋，宜交错对称张拉。对于腹板的弯束，采用单束双向张拉，对于底板的直束，采用单束单向张拉。

张拉时，采用双控，以油压表读书为主，伸长量控制为辅。张拉程度为：0――10%σκ（持荷2min）――每10Mpa一级，分级升压――105%σκ（持荷5min）――σκ（锚固）。

2、张拉应力控制

预应力张拉前，要检查混凝土的强度是否达到达到80%设计强度要求，预应力张拉时，应检查张拉控制预应力和持荷时间，对钢丝束的伸长量要进行计算复核，并做好记录。实际伸长量与理论伸长量之差应小于6%理论伸长量，若超限应暂停张拉分析原因。梁内各束钢铰线的张拉次序要遵守施工方案，张拉时要对称进行。

3 顶管技术的施工措施

3.1材料的选用

材料一般选用粘土和膨润土等材料制成的泥浆液体。本工程采用膨润土制成泥浆作为材料。泥浆浓度在5%-15%， 使用量控制在≤100L/m3，必需使膨润土泥浆套随顶管机向前移动，形成连续的环状浆套。出洞时，洞口土体较稳定的情况下，降低材料的浓度，在离洞口约6m时，采用清水，并且把泥水压力降到最低，防止由于正面土压力减小，过大的泥水压力造成对洞口土体的扰动。

3.2止水圈的安装

对于泥水平衡式顶管机而言，顶管机本体通过洞口完全进入土体的全过程中，顶管机与洞口建筑空隙的止水密封，是保证顶管机顺利出洞的先决条件，洞口圈的止水密封一旦失去作用，不仅开挖面土体平衡遭到破坏，而且将导致泥水的流失，造成顶管机周边的土体损失，从而引起洞口土体坍塌等严重后果，故必需在洞口设置密封性能良好的止水装置――止水圈。

止水圈由三个部分组成：橡胶圈、压环、压板。首先打好膨胀螺丝，然后将橡胶圈套在膨胀螺丝上，再将压环压在橡胶圈上，最后将压板压在压环上，并上紧螺丝。压板共有36块，可以沿径向在50mm的范围内移动，从而控制橡胶圈的压紧程度。压板可以保证压紧止水橡胶圈，并在地下水压力太大时防止橡胶圈翻出。

二、孔道压浆工艺

1、孔道压浆施工

孔道压浆适合使用真空辅助压浆。对曲线和竖向孔道适合从最矮部分的压浆孔进入，因为高点排气孔排气。先压注下层。从下到上操作。一次完成。确认浓度和进浆浓度一样时，就封闭保压。关闭出口，保持不小于0.5MPa稳压期，不小于2min时间。孔道过长采时，最大压适合为1.0MPa。竖向预应力道压浆的大压力可控0.3～0.4MPa。压浆要达至孔道另一头饱满并出浆，气孔排出和确定稠度相同泥浆为止。详细写好操作流程。填满预应力筋和孔道间的间隙，让力筋和混凝土牢固结合在一起。

切记顺序是先下后上，若中间因故停歇时，应立即冲洗干净。对曲线孔道最低点的压浆孔进入，由最高点泌水。

2、工程质量控制

水泥浆的强度要不低于设计要求，压浆前孔道应冲洗干净，孔内不可有积水，压浆应从最低点进入，最高点排出空气和泌水，孔道应两端各压一次水泥浆，压浆应连续进行，一次完成，最大压浆压力要控制在0.5～0.7MPa。

关于管桩的沉桩方法

管桩的沉桩有多种的方法，在国内采用的施工方法通常有：震动法、锤击法、静压法、射水法、预钻孔法以及中掘法等等，当中静压法的采用相对是比较多的。因为柴油锤打桩时的过程中，由于震动剧烈、产生的噪音比较大，为了能满足在市区中进行施工的要求，在这近几年来，在我国陆续的开发了相对大吨位静力压桩机施压预应力管桩的施工工艺，静力的压桩机可以两种：顶压式以及抱压式，采用抱压式的压桩机原理是用桩机的夹板对需要进行施工的桩身夹紧，靠施工过程中持板产生的磨擦力，对桩进行施工，当磨擦力其大于阻力时，桩身受压力压进土层中，静力压桩机极限压力达到6000kN，能充分的满足管桩施工设计的要求，也因此预应力管桩的应用及发展得到了大大推动。

在压浆过程中应采用活塞式的压浆泵，禁止使用压缩空气施工。压浆时其压力以确保压进孔内水泥浆体的密实为标准，压浆开始阶段其压力要求要较小，随着压浆的增加逐步压力增加，通常在0.5Mpa―075Mpa的范围；如果其输浆的管道相对比较长或者是采用了一次压浆的工艺时，应该提高压力。对梁体的竖向预应力筋孔道进行压浆时。其压力控制在0.3Mpa―0.4Mpa范围内。当各孔道压浆时到达最大压力以后，应该有一段稳压的时间。压浆时要确保浆体达到孔道的另一端，并且是饱满和出浆的状态，并且要求达到排气孔排出以及规定稠度相同的水泥浆。

3、压浆过程觉的通病以及预防的措施

在孔道进行压浆的过程中常见通病就是由于压浆不实，导致产生的危害性很大。在进行后张预应力孔道时压浆是否密实直接影响构件稳定性以及耐力性。

3.1孔道压浆不密实原因

有关设计的方面

3.1.1由于入力筋以后孔道的设计空隙比较小，导致水泥浆很难压入。

3.1.2由于设计的孔道曲线相对较长，曲率相对较小，曲折点相对较多。

3.1.3由于设计时规定成孔材质不能满足要求，孔道内的摩阻系数相对较大。

有关施工的方面

3.1.4施工过程由于成孔的质量不够，其直径不均或者出现偏孔、颈缩孔的现象，导致水泥浆无法通过。

3.1.5材质选用不能满足要求，例如抽拔棒在成孔过程中由于操作不规范，导致孔壁相对较为粗糙，出现掉皮、坍落、波浪、皱折情况。

3.2压浆不密实的治理措施

3.2.1择优对配合比选择：水泥浆的配合比对压浆的质量非常重要。其中控制压浆质量前提，对配合比进行优化，不仅确保满足施工设计强度，而且还有效对泌水率以及膨胀系数进行控制。

3.2.2膨胀剂的慎用：水泥浆凝固的过程，膨胀剂与水泥结合产生化学反应，从而产生了气体，从而使得水泥的体积会出现微膨胀。通常膨胀剂采用铝粉。

3.2.3对压浆稳压持荷压力适当提高：在压浆的过程，其压力通常保持在0.4～0.6Mpa范围，稳压持荷时间必须要超过5min，稳压压力通常在0.6～0.8Mpa范围。

4、结束语

认识到张拉与管道压浆的重要性后，施工过程中应加强了对张拉与复合结构、从材料配合比的设计、承受内外压、接头密封性好、施工方便快捷、防腐性能好、维护方便等特性，在实际的操作等多方面改进。所以在工程实施中不但积累了施工经验，保证了施工质量及进度，而且取得了一系列的技术数据，掌握了大量的第一手资料，通过施工、监理人员的努力，现在已根除了压浆不密实、张拉断丝等现象，取得了明显效果。