后张法预应力孔道压浆孔隙通病防治

后张法预应力孔道压浆孔隙通病防治

——陈伟健摘要：后张法预应力灌浆充实孔道的作用是保护预应力钢筋或钢绞线，提高整体结构的承载力及梁片的整体质量。由于材料、施工工序原因及灌浆材料泌水蒸发后，而在浆体凝固时产生一些孔隙。故减少孔隙是预应力压浆的关键。本文探讨了通过对灌浆工艺关键点的控制，防止孔隙产生，保证灌浆的密实度及强度。

关键词:预应力压浆孔隙防治

一、引言：

预应力管道压浆在后张预应力构件中起着重要作用：1、使预应力钢材与混凝土有效粘结，实现整体应力效果，增强梁体的承载能力；2、防止预应力钢材锈蚀； 3、减轻锚固体系的负荷，有效防止锚固体系失效。故必须高度重视压浆质量。因此要求压入孔道内的水泥浆在结硬后应有可靠的密实性，能起到预应力筋的防护作用，同时也要具备一定的粘结强度和剪切强度，以便将预应力有效的传递给周围的砼。后张预应力孔道压浆密实与否，直接关系到预应力构件永存内力的稳定性及耐久性。据有关资料介绍，美国桥梁专业部门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，发现后张预应力结构因孔道压浆不密实而造成的预应力筋锈蚀、断面锐减、断丝及内力损失严重等致命的质量问题，为此，曾一度禁止后张预应力结构的应用。由此看来，后张预应力孔道压浆的密实度，是后张预应力构件质量控制的关键环节。

二、孔道灌浆孔隙表现症状：

2．1 浆体初凝后，从进浆孔或排气孔用探测棒探测到空洞。

2．2 多波曲线孔道，特别是竖向多波曲线孔道波峰顶排气孔未冒浆。

2．3 计算浆体压进孔道总量小于孔道总空隙量。

2．4 灌浆保压操作时，压力不能恒定。

2．5 梁体因蜂窝、狗洞、裂缝等内部隐蔽缺陷而漏浆。

2．6 封锚不严而漏浆。

2．7 上下或左右孔道串孔等。

2．8 压浆时环境温度过高或过低。

三、压浆的关键点：

为保证压浆的密实度，防止空隙，压浆用的水泥浆，除应满足强度和粘结力的要求外，应具有较大的流动性和较小的干缩性、泌水性。应采用强度等级不低于425的普通硅酸盐水泥；水灰比宜为0.4 左右。对于空隙大的孔道可采用水泥砂浆压浆，水泥浆及水泥砂浆的强度均不得小于20N/mm2。为增加压浆密实度和强度，可使用一定比例的膨胀剂和减水剂，施工前应做好配合比设计试验。减水剂和膨胀剂均应事前检验，不得含有导致预应力钢材锈蚀的物质。建议拌合后的收缩率应小于2％，自由膨胀率不大于5％。压浆前孔道应湿润、洁净。对于水平孔道，压浆顺序应先灌下层孔道，后灌上层孔道。对于竖直孔道，应自下而上分段灌注，每段高度视施工条件而定，下段顶部及上段底部应分别设置排气孔和灌浆孔。压浆压力0.5～0.7MPa 为宜。压浆应缓慢均匀地进行，不得中断，并应排气通畅。不掺外加剂的水泥浆，可采用二次灌浆法，以提高密实度，防止空隙产生，施工控制关键点如下：

3．1 水泥、水、外加剂和压浆设备符合规范要求，并应经过现场监理工程师及建设单位工程师验收。

3．2 水泥浆的水灰比、泌水率、膨胀率和稠度等指标符合规范要求。

3．3 压浆前检查孔道是否畅通。

3．4 压浆顺序按孔道由低向高的顺序进行。

3．5 严格控制压浆压力和速度。

3．6 采用真空压浆技术。

四、孔道灌浆施工工艺：

4.1 压浆前的准备工作

⑴张拉后处理

钢绞线张拉完毕后，利用注浆泵将水泥浆压注到波纹管道中，压浆顺序为先下孔后上孔。压浆时间应在张拉完毕后48小时内完成，如情况特殊不能及时压浆，应采取保护措施，保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀，以防滑丝。

⑵冲洗孔道

孔道在压浆前应用压力水冲洗，以排除孔内粉渣等杂物，保证孔道畅通，然后用无油分的压缩空气吹干管道。但要保持孔道湿润而使水泥浆与孔壁结合良好，在冲洗过程中，如发现有冒水、漏水现象，则应及时堵塞漏洞进行处理。

⑶水泥浆拌制

①水泥浆应有足够的流动性，流动度为150-200mm即可满足压浆要求。

②水灰浆用水应是清洁水，不含对水泥或预应力钢绞线有害的物质，每升水不得含500mg以上的氯化物离子。

③外加剂：

为了防止孔道中的水泥浆产生体积收缩，在水泥浆中渗入膨胀剂（铝粉）铝粉的渗量为水泥用量的0.01%，或渗入UEA膨胀剂，UEA的渗量为水泥用量的10%-12%。

⑷水泥浆的搅拌：

水泥浆的配合比在搅拌前试配确定，也可根据以往的配合比复验确定。水泥浆的拌制，首先把水加入搅拌机中，开动搅拌机后，再加入水泥和膨胀剂，材料计量应以水泥重量为基数来计算水量和外加剂用量。搅拌时间应保证水泥浆混合均匀，一般需要3min 左右，压浆过程中，水泥浆的搅拌应不间断，当压浆过程短暂停顿时，应让水泥浆在搅拌机和灌浆机内循环流动，防止沉淀后堵塞管道和开关阀门。

⑸水泥浆主要技术指标：

①水灰比为0.4-0.45。

②水泥浆拌和后3h 泌水率控制在2%，在24h 内泌水全部补浆吸收。

③水泥浆中掺入膨胀剂，其自由膨胀率应小于10%。

④水泥浆稠度控制在14-18s 之间。

⑤每升水中不得含500mg 以上的氯化物离子或任何一种其他有机物。

4．2 孔道压浆

预应力钢绞线张拉后，孔道应尽早及时灌浆。孔道灌浆是利用灌浆泵将水泥浆压灌到预应力筋孔道中去，使之填满预应力钢绞线与孔道间的空隙，让预应力纲绞线与砼牢固地粘结为一整体。孔道及时压浆，灌浆工艺：灌浆一般采用活塞式压浆泵，压浆的压力以保证压入孔内的水泥浆密实为准，压浆的最大压力一般宜控制在0.5-0.7Mpa，采用一次性灌浆时，适当加大压力，但最大压力不宜超过1.0Mpa。灌浆应缓慢，均匀地进行，不得中断，开始压力要小，逐步增压，灌浆应达到孔道另一端排气孔饱满和冒出浓浆（应与规定的稠度相同的水泥浆）为止，然后采用螺栓堵头堵塞出浆口。为了保证孔道中充满灰浆，每个孔道灌浆至最大压力后，应保持一般不小于0.5Mpa的一个稳压期，该稳压期不少于2min。关闭进浆口阀门，压浆机回浆，待水泥浆凝固后，再拆卸连接接头，即时清理。为检查孔道内水泥浆的实际密度，压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如不实应及时处理，处理方法可采用二次灌浆。在拌制水泥浆的同时，制作标准试块，经与梁同等条件养护。水泥浆抗压强度：水泥浆强度不低于M30级，压浆时，每一工作班