预应力混凝土梁水泥浆配合比设计及孔道压浆施工工艺

预应力混凝土梁水泥浆配合比设计及孔道压浆施工工艺
【摘要】文章主要介绍了符合施工实际的水泥浆配合比设计和孔道压浆施工工艺。

【关键词】预应力混凝土预制梁；水泥浆配合比；施工工艺
Prepare should the dint concrete beam cement syrup the match press syrup construction craft than design and teaching of Confucius
Yan Cheng-jin1,Chen Bin2
(1.Hua thoroughfare bridge in Yanbian protect engineering limited company
Yanji Jilin 133000;
2.Highway administrative office in Yanbian Yanji Jilin 133000)
【Abstract】The article was main introduction to match construction actual of cement syrup match ratio design and the teaching of Confucius press syrup construction craft.
【Key words】Prepare should the dint concrete prepare to make beam;Cement syrup match ratio;Construction craft
随着预应力混凝土梁设计及施工工艺的发展，预应力混凝土梁桥被广范地应用在公路桥梁建设中。

水泥浆灌注在预应力混凝土预制梁中一个重要的环节。

水泥浆配合比及孔道压浆施工工艺正确程度直接影响预应力混凝土预制梁的质量和使用寿命。

因此为保证预应力混凝土预制梁的质量和使用寿命，应该有一套符合施工实际的水泥浆配合比设计和孔道压浆施工工艺。

1. 水泥浆配合比设计
水泥浆配合比，必须考虑施工季节、所需时间，使用材料，施工机具，预应力钢材的锚固方法等加以决定。

《公路桥梁施工技术规范》中规定。

1.1 水泥浆的技术条件应符合下列规定：
1.1.1 水灰比宜为0.4～0.45，掺入适量减水剂时，水灰比可减小到0.35。

1.1.2 水泥浆的泌水率最大不得超过3%，拌和后3h，泌水率宜控制在2%，泌水应在24h内全部被水泥浆吸回。

1.1.3 通过试验后，水泥浆中可掺入适量膨胀剂，但其自由膨胀率应小于10%。

1.1.4 水泥浆稠度宜控制在14～18s之间。

1.1.5 水泥浆的强度应符合设计规定，设计无具体规定时应不低于30MPa。

下面举例配合比设计实例。

1.2 设计条件。

使用材料：水（清洁的饮用水或不含有对预应力筋及水泥有害的成份，每升水不得含有500mg以上的氯化物离子或任何一种其它有机物质）、普通硅酸盐水泥、减水剂（UNF-5型高效减水剂），膨胀剂。

水灰比：35%
减水剂：水泥重量的0.05%
膨胀剂：水泥重量的0.005%
水泥浆稠度：16s
泌水率：1.8%
1.3 配合比设计。

lm3水泥浆（绝对体积）需要的材料按下式计算：
1000=W/Pw+C/Pc+P/P p+A/Pa
式中：
W——水的重量（Kg）
C——水泥重量（Kg）
P——UNF-5型高效减水剂重量（Kg）
A——膨胀剂重量（Kg）
P——各种材料比重（%）
因减水剂和膨胀剂，与水和水泥相比，数量很少，可以忽略，则：
1000= W/P w+C/P c
设P w=1.0，P c=3.15则：1000=W+0.317C
由W/C=0.35得
1000=0.35C+0.317C
∴C=1499.3（Kg）
W=524.8（Kg）
P=1499.3×0.0005=0.75（Kg）
A=1499.3×103×0.00005=74.97（g）
2. 施工工艺
2.1 孔道压浆前的作业与注意事项。

2.1.1 混凝土浇注前。

为了使水泥浆顺利地压入到管道中去，在浇注混凝土之前，重要的是管道的位置要符合设计图纸的坐标要求及管道的布置状况是否良好。

因此，浇注混凝土之前管道孔应畅通，不塌陷，不堵塞，锚具与套管接头或套管之间的接头应可靠，而且排出孔与灌浆入孔位置要适当，套管的支撑要牢固，为了防止水泥灰浆从锚具口流到管道中，而在浇注混凝土之前采取相应的措施等，都必须一一进行检查。

2.1.2 混凝土浇注过程。

即使按上述做了详细检查，在浇注混凝土过程中，也常有碰破套管的情况，所以应予以充分注意。

尤其是浇注混凝土后进行仔细检查更为重要。

混凝土从高处落下，或混凝土一次浇注量很多时，或因振捣，都可能弄坏套管，造成管道堵塞，所以必须慎重地进行施工操作。

在混凝土浇注以后硬化之前，应检查管道内
布置的预应力钢绞线是否能活动，锚具附近是否漏进了水泥灰浆，有没有堵塞，特别是有没有雨水流进管道里以及其他疑虑等。

当管道中有水泥浆浸入或水泥浆从锚具口浸入时，可以通过清洗处理。

进行上述作业后，注意管道中不积水，稍有疏忽，就会引起预应力钢绞线生锈，导致张拉作业的摩擦系数增大，也会给预加应力作业带来困难。

尤其是在寒冷地区，因管道中水分冻结而膨胀，沿着管道会看到裂缝发生，因此需要特别注意，避免这种故障的产生。

2.1.3 孔道压浆前。

作业前要检查确认材料（水泥、减水剂、膨胀剂等）数量、品质、种类是否齐备，因为对质量检查常有疏忽，故要注意这一点。

此外，供水可靠，作业所需工具准备齐全，在压浆前应先用高压水泵对每个管道进行清洗，之后用空压机向管道注进高压气流将水全部吹出，然后将锚具漏浆部分堵好。

2.2 孔道压浆作业及其注意事项。

搅拌水泥浆作业应注意检查配合比，计量的准确性，材料往搅拌机里投放的顺序，搅拌时间，水泥浆流动性等。

灌注作业时的注意事项是：水泥浆进入水泥浆泵之前应通过筛子；压浆要用水泥浆泵缓慢进行；检查排气孔的水泥浆浓度；
尤其在排气孔关闭之后，泵的压力应达到5Kg/cm2以上，并要保持一定的时
间。

另外，很重要一点是灌浆作业不能中断，而要连续地进行，还要检查有没有遗漏应灌浆的管道。

一般情况下，材料投放顺序是，按水、减水剂、膨胀剂以及水泥的原则进行，但是关于膨胀剂，限于灌注后需要的膨胀率，任何时间投放都可以。

膨胀剂很轻，容易被吹走，最好与水泥混合投放。

标准拌和时间采用5min为宜。

水泥材料进入灰浆泵之前，要通过1.2mm左右孔眼的筛子，以免水泥浆泵发生故障或灌注通路发生堵塞事故。

注意灌注速度若过快水泥浆流淌不均匀，易留有空隙水泥浆压力便会过高。

灌浆作业宜在水泥浆流动性没有下降的30min左右的时间进行，而且为了防止空气混入，一束钢束的灌浆作业要连续地进行，其关键是考虑材料数量与水泥浆泵的容量。

因为有相当多的水泥浆被白白地排掉，所以，一般灌注量按计算灌注量的2倍考虑，就很安全。

另外对于因延迟使用所致的流动降低的水泥浆不得通过加水来增加其流动度。

当水泥浆从排出口流不出来时，应立即停止灌注作业，从排出口灌进压缩空气或水，将灰浆排出管道外，用高压水彻底清洗管道，并要查清原因，对其采取措施后，才可再进行灌注。

孔道压浆的次数一般宜为两次，但对掺加外加剂泌水
率较小的水泥浆通过试验达到孔道内饱满时，可采用一次压浆的方法。

两次压浆的间隔时间宜为30～45min。

压浆应使用活塞式压浆泵，不得使用压缩空气。

压浆的最大压力宜为0.5～0.7MPa。

当孔道较长或采用一次压浆时最大压力宜为1.0 MPa。

梁体竖向预应力孔道的压浆最大压力可控制在0.3～0.4 MPa。

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。

为保证管道中充满水泥浆，关闭出口后，应保持不小于0.5 MPa的一个稳压期，该稳压期不宜少于2min。

压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5℃，否则应采取保温措施。

当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。

压浆后应从检查孔抽查压浆的密度情况，如有不实应及时处理和纠正。

压浆时，每一工作应留取不小于3组的70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试件，标准养护28d，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。

对需封锚的锚具，压浆后应先将其周围冲洗干净，并对梁端混凝土凿毛，然后设置钢筋网浇筑封锚。

混凝土封锚混凝土的强度应符合设计规定，一般不宜低于构件混凝土强度等值的80%。

必须严格控制封锚后的梁体长度。

长期外露的锚具，应采取防锈措施。

灌浆以后，需要进行养生，清洗工具，检查灌浆纪录等工作。

2.3 寒冷季节施工的注意事项。

2.3.1 管道周围的温度在灌浆前必须高于5℃。

2.3.2 灌注时的水泥浆温度以10～20℃为标准。

2.3.3 希望尽量减小水灰比。

2.4 炎热季节施工的注意事项。

炎热季节施工必须注意材料与施工方法，避免引起水泥浆的温度上升和灰浆过早硬化等问题发生。

灌浆前，水泥浆通路先通水湿润，能使灌注通路周围温度下降，能防止灌注作业中水泥浆水分的散失。

而且水泥应避免采用旱强水泥，外加材料尽量用兼有缓凝作用分散剂。

为了降低水泥浆温度，把水用冰冷却后使用。

另外灌注作业最好选在早晨气温较低的时候进行，一般夏季中午不得进行灌浆施工。

2.5 与灌浆工程有联系的失败实例及其对策。

与灌浆工程有联系的失败，常在以下三个阶段被发现：
2.5.1 灌浆前发现管道被堵塞，知道无法灌注时（一部分在预加应力作业准备中发现）。

2.5.2 灌浆作业过程中，无法灌注时。

2.5.3 灌浆施工后，产生缺欠时。

对于第2.5.1种情况，应绝对避免由两侧或一侧强行灌注，可采取凿除侵入的混凝土，设法让灰浆通过等措施。

对于第2.5.2种情况重要的是应采取中止灌浆作业，立即由相反方向灌入压力水，将管道内灰浆排除等措施。

对于第2.5.3种情况，首先采取将裂缝部分混凝土凿掉，将积水全部排除，然后再灌注灰浆或树脂剂等，以填满空隙。

3. 总结
通过汪清至延吉高速公路3座大桥的528片30m预应力箱型梁压浆工程，参照上述配合比设计和施工工艺，合理选择施工机械和材料能得良好的效果。