论文部分内容阅读
摘要：预应力混凝土结构作为比较常见的一种结构体，可有效降低混凝土出现裂缝的概率，提高混凝土承载力，减轻结构自重，增加混凝土结构跨度，节省成本。后张法预应力结构在张拉完之后，必须对预留孔道进行灌浆处理，其主要作用是防止预应力钢筋锈蚀、传递钢筋应力、减轻锚具及锚下负荷等。由于孔道压浆料具有高流态、微膨胀、高强度、高抗渗、充盈度好和高耐久性等特点，是后张法预应力公路桥涵施工中一款重要的材料，本文着重介绍了孔道压浆料的材料特性、施工工艺及技术应用特点，为高速公路、城市高架桥的建设提供参考。
关键词：预应力;后张法;公路桥涵;压浆料;
0 前言
预应力孔道压浆是将压浆材料压入预留的预应力混凝土孔道中，使压浆材料充分包裹预应力筋。其作用在于保护预应力钢筋不锈蚀，并使其与混凝土结构结合良好，保证预应力的有效传递，使预应力钢筋与混凝土共同作用，提高结构的可靠度和耐久性。压浆料的质量直接决定了预应力混凝土的使用寿命，在百年大计的公路、铁路工程中，压浆料的性能优劣显得尤为重要。[1，2]
目前市场上现有的产品质量，主要存在以下几个问题：（1）初始流动度不合格;（2）浆体易出现分层沉底现象;（3）浆体早期有收缩现象;（4）表面有白色浮浆（浮泡），硬化后结皮脱落，影响压浆料的应用性能。
1孔道压浆料的材料特性
孔道压浆料主要由普通硅酸盐水泥、硅灰、石膏、石灰石粉等矿物掺合料以及超塑化剂、膨胀剂、防沉剂等复合外加剂组成，其在保证高流态的基础上还要求浆体具有良好的稳定性，达到不泌水、不离析、不沉降的效果，只有这样，压浆料才能与预应力钢筋之间形成良好的粘结性能，保证整个受力结构体系的完整性，同时阻断水分子与氯化物等有害物质腐蚀钢筋，提高结构的耐久性。
该产品是后张法预应力结构制作工艺中关键材料之一，其质量直接影响整个压浆技术，为保证后张法预应力孔道压浆的质量和耐久性，所用压浆浆液应具备以下特征：①具有高流动度;②不泌水，不离析，无沉降;③适宜的凝结时间;④塑性阶段具有良好的补偿收缩能力，且硬化后产生膨胀;⑤具有一定的强度。因此新桥规（JTG/T 3650-2020）规定了在0.26～0.28水胶比条件下，孔道压浆料应具备以下性能：初始流动度10～17s，30min流动度10～20s，60min流动度10～25s，抗压强度3d≥20MPa，7d≥40MPa，28d≥50MPa，抗折强度3d≥5MPa，7d≥6MPa，28d≥10MPa，自由膨胀率3h为0～2%，24h为0～3%，以及凝结时间、泌水率和压力泌水率性能指标[3]。
2孔道压浆料的施工工艺
2.1 施工准备
1）终张拉完毕，应在规定时间内进行孔道压浆，压浆前，应切除外露的多余钢绞线并进行封锚，设置压浆阀，出浆阀、出气阀，出浆阀应设置在孔道最上方;
2）压浆时浆液温度应在5℃～30℃之间，压浆过程中及压浆后48h内，梁体及环境温度不得低于5℃，否则应采取养护措施，并按冬期施工的要求处理，浆液中可适量掺用引气剂，但不得掺用防冻剂。在环境温度高于35℃时，压浆宜在夜间进行;
2.2 制浆工艺
1）浆液搅拌的投料顺序：搅拌机中先加入全部拌和用水量→开动搅拌机→均匀加入全部压浆料→再搅拌3～4min;
2）搅拌均匀后，每天或每工作班进行一次检测，浆液技术指标满足要求后，即可通过过滤网进入储料罐。浆液在储料罐中应继续搅拌，以保证浆液的流动性。
2.3 压浆工艺
1）浆液压入梁体孔道之前，应首先开启压浆泵，使浆液从压浆嘴排出少许，以排除压浆管路中的空气、水和稀浆。当排出的浆液流动度和搅拌罐中的流動度一致时，方可开始压入梁体孔道;
2）压浆时，对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔进入;对结构或构件中以上下分层设置的孔道，应按先下层后上层的顺序进行压浆。同一孔道的压浆应连续进行，一次完成。压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断，并应将所有最高点的排气孔依次一一打开和关闭，使孔道内排气通畅;
3）浆液自拌制至压入孔道的延续时间不应超过40min。浆液在使用前和在压注过程中应连续搅拌，对因延迟使用所致流动度降低的水泥浆，不得通过额外加水增加其流动度，必须废弃;
4）压浆后应通过检查孔检查压浆的密实情况，如有不密实，应及时进行补压浆处理。压浆过程中，每一工作班组应制作留取不少于3组尺寸为（40mm×40mm×160mm）的试件，标准养护28d，进行抗压强度和抗折强度试验，作为评定压浆料质量的依据;压浆后，浆液强度达到30MPa后方可移运和吊装。
2.4 锚具与构件端部处理
压浆完成后，应及时对锚固端按设计要求进行封闭保护或防腐处理，需要封锚的锚具，应在压浆完成后对梁端混凝土凿毛并将其周围冲洗干净，设置钢筋网浇注封锚混凝土;封锚应采用与结构或构件同强度的混凝土并应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。
3 结束语
随着我国交通基础建设和智能化城市的不断发展，高速公路网和城市高架桥逐渐成为我国经济建设的大动脉。预应力混凝土梁是公路桥涵施工的主要结构形式，而孔道压浆技术则是保障预应力混凝土梁钢绞线的最后一道防线，应采用合适的孔道压浆材料和配套的施工工艺，并加强现场管理，保证公路桥涵安全长久运营。
参考文献
[1]朱清华， 刘兴亚. 新型孔道压浆材料的试验研究[J]. 新型建筑材料， 2014， 41（006）：45-48.
[2] 杨辉， 吴文选， 陈冬冬，等. 膨胀剂对孔道压浆料限制膨胀率的影响[J]. 新型建筑材料， 2019， 046（007）：56-59.
[3] JTG/T 3650-2020 公路桥涵施工技术规范[S].
关键词：预应力;后张法;公路桥涵;压浆料;
0 前言
预应力孔道压浆是将压浆材料压入预留的预应力混凝土孔道中，使压浆材料充分包裹预应力筋。其作用在于保护预应力钢筋不锈蚀，并使其与混凝土结构结合良好，保证预应力的有效传递，使预应力钢筋与混凝土共同作用，提高结构的可靠度和耐久性。压浆料的质量直接决定了预应力混凝土的使用寿命，在百年大计的公路、铁路工程中，压浆料的性能优劣显得尤为重要。[1，2]
目前市场上现有的产品质量，主要存在以下几个问题：（1）初始流动度不合格;（2）浆体易出现分层沉底现象;（3）浆体早期有收缩现象;（4）表面有白色浮浆（浮泡），硬化后结皮脱落，影响压浆料的应用性能。
1孔道压浆料的材料特性
孔道压浆料主要由普通硅酸盐水泥、硅灰、石膏、石灰石粉等矿物掺合料以及超塑化剂、膨胀剂、防沉剂等复合外加剂组成，其在保证高流态的基础上还要求浆体具有良好的稳定性，达到不泌水、不离析、不沉降的效果，只有这样，压浆料才能与预应力钢筋之间形成良好的粘结性能，保证整个受力结构体系的完整性，同时阻断水分子与氯化物等有害物质腐蚀钢筋，提高结构的耐久性。
该产品是后张法预应力结构制作工艺中关键材料之一，其质量直接影响整个压浆技术，为保证后张法预应力孔道压浆的质量和耐久性，所用压浆浆液应具备以下特征：①具有高流动度;②不泌水，不离析，无沉降;③适宜的凝结时间;④塑性阶段具有良好的补偿收缩能力，且硬化后产生膨胀;⑤具有一定的强度。因此新桥规（JTG/T 3650-2020）规定了在0.26～0.28水胶比条件下，孔道压浆料应具备以下性能：初始流动度10～17s，30min流动度10～20s，60min流动度10～25s，抗压强度3d≥20MPa，7d≥40MPa，28d≥50MPa，抗折强度3d≥5MPa，7d≥6MPa，28d≥10MPa，自由膨胀率3h为0～2%，24h为0～3%，以及凝结时间、泌水率和压力泌水率性能指标[3]。
2孔道压浆料的施工工艺
2.1 施工准备
1）终张拉完毕，应在规定时间内进行孔道压浆，压浆前，应切除外露的多余钢绞线并进行封锚，设置压浆阀，出浆阀、出气阀，出浆阀应设置在孔道最上方;
2）压浆时浆液温度应在5℃～30℃之间，压浆过程中及压浆后48h内，梁体及环境温度不得低于5℃，否则应采取养护措施，并按冬期施工的要求处理，浆液中可适量掺用引气剂，但不得掺用防冻剂。在环境温度高于35℃时，压浆宜在夜间进行;
2.2 制浆工艺
1）浆液搅拌的投料顺序：搅拌机中先加入全部拌和用水量→开动搅拌机→均匀加入全部压浆料→再搅拌3～4min;
2）搅拌均匀后，每天或每工作班进行一次检测，浆液技术指标满足要求后，即可通过过滤网进入储料罐。浆液在储料罐中应继续搅拌，以保证浆液的流动性。
2.3 压浆工艺
1）浆液压入梁体孔道之前，应首先开启压浆泵，使浆液从压浆嘴排出少许，以排除压浆管路中的空气、水和稀浆。当排出的浆液流动度和搅拌罐中的流動度一致时，方可开始压入梁体孔道;
2）压浆时，对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔进入;对结构或构件中以上下分层设置的孔道，应按先下层后上层的顺序进行压浆。同一孔道的压浆应连续进行，一次完成。压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断，并应将所有最高点的排气孔依次一一打开和关闭，使孔道内排气通畅;
3）浆液自拌制至压入孔道的延续时间不应超过40min。浆液在使用前和在压注过程中应连续搅拌，对因延迟使用所致流动度降低的水泥浆，不得通过额外加水增加其流动度，必须废弃;
4）压浆后应通过检查孔检查压浆的密实情况，如有不密实，应及时进行补压浆处理。压浆过程中，每一工作班组应制作留取不少于3组尺寸为（40mm×40mm×160mm）的试件，标准养护28d，进行抗压强度和抗折强度试验，作为评定压浆料质量的依据;压浆后，浆液强度达到30MPa后方可移运和吊装。
2.4 锚具与构件端部处理
压浆完成后，应及时对锚固端按设计要求进行封闭保护或防腐处理，需要封锚的锚具，应在压浆完成后对梁端混凝土凿毛并将其周围冲洗干净，设置钢筋网浇注封锚混凝土;封锚应采用与结构或构件同强度的混凝土并应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。
3 结束语
随着我国交通基础建设和智能化城市的不断发展，高速公路网和城市高架桥逐渐成为我国经济建设的大动脉。预应力混凝土梁是公路桥涵施工的主要结构形式，而孔道压浆技术则是保障预应力混凝土梁钢绞线的最后一道防线，应采用合适的孔道压浆材料和配套的施工工艺，并加强现场管理，保证公路桥涵安全长久运营。
参考文献
[1]朱清华， 刘兴亚. 新型孔道压浆材料的试验研究[J]. 新型建筑材料， 2014， 41（006）：45-48.
[2] 杨辉， 吴文选， 陈冬冬，等. 膨胀剂对孔道压浆料限制膨胀率的影响[J]. 新型建筑材料， 2019， 046（007）：56-59.
[3] JTG/T 3650-2020 公路桥涵施工技术规范[S].