浅谈后张法孔道新型压浆材料配合比设计

胡琼贤

（上海隧道工程质量检测有限公司，上海市 201109）

浅谈后张法孔道新型压浆材料配合比设计

胡琼贤

（上海隧道工程质量检测有限公司，上海市 201109）

后张法预应力在现代桥梁中应用广泛，特别是在现代标准跨径的简支桥梁中发挥着重要的作用。后张法孔道压浆配合比设计严格按照交通部混凝土行业规范要求进行试配，并进行新旧规范对比，在符合规范和设计要求的情况下，成本节约，效果显著。

后张法；新型压浆材料；设计

1　后张法孔道压浆的重要性

近几年，预应力结构后张法孔道压浆的工程质量一直是一个薄弱环节，这是因为多年来我们所沿用的传统压浆方法和工艺存在着很多不确定因素。同时，浆液的质量控制标准要求较低，浆液的性能不佳，对压浆的质量产生影响，从而导致孔道压浆不密实，产生空洞，使预应力筋产生腐蚀，降低结构的耐久性。成功的压浆必须建立在可靠的材料品质和性能以及先进技术和合理工艺的基础上，传统的压浆方法经大量工程实践证明并不是十分可靠，如果浆液的性能不佳、操作上稍有疏忽，很容易在管道内产生空洞，即使采用二次压浆的方法，也不能完全保证管道内浆液的密实性。而且浆液泌水现象的存在，会在管道内长期积水，有可能使预应力筋和锚具产生锈蚀。因此，浆液性能的好坏直接影响到预应力结构的耐久性，在此，针对某高速公路孔道压浆的施工应用，浅谈浆液配合比的设计与试验[1-3]。

2　后张法预应力混凝土孔道压浆的作用

2.1排除孔道内的气体和水

预应力混凝土预留孔道径大于预应力筋的直径，只有压浆的时候才会填充空隙，从而排除了内部的水分和气体。

2.2保护预应力筋不锈蚀

在拉压预应力筋时，会有空隙，当压浆时会把空隙填充，也就避免了预应力筋受到气体和水分影响而锈蚀。

2.3增强梁体内的密实程度

在预留孔道插入预应力钢筋进行锚固后，仍然会有一定得空隙存在，空隙会产生各种的危害，当压浆后，这部分空隙被填充，增加了密实程度使钢筋与混凝土形成一个整体。

2.4减轻锚具的作用负担

孔道压入浆体后，钢筋与混凝土形成了整体，由于黏结力的存在，也就不用锚具单单作用，减轻了锚具的作用负担。

3　新型压浆材料配比试验

《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）的颁布实施，对水泥浆液的各项性能指标的质量规定了较高的要求。特别是将压浆材料的水胶比进行了较大幅度的调整，限制在0.26～0.28之间。随着高性能聚羧酸减水剂等新材料、高速搅拌机等新设备的开发，使得低水胶比成为可能。这样使压浆材料的性能满足压浆施工工艺的需求，保证了工程结构的质量。

首先，根据传统压浆材料的配比范围，设计出10种配比加水分别配制形成浆体，并按是否加入聚合物分为5组来进行试验，见表1。

然后，对这5组管道压浆剂，见表2，按照规范TB3192-2008中的试验方法，对实验浆体及试件进行试验，确定其流动度、泌水率、充盈度以及试件力学性能是否满足要求，从而得到最佳配合比。试验结果见表3和表4。

从上试验结果分析可知当在传统的灌浆材料中同时添加4%～6%的硅粉和2%的聚合物，能够改善其力学性能，并保持很微低的泌水率和较小的收缩率。

然后，分别对水灰比为0.30、0.33、0.38新型压浆材料和传统压浆材料进行了自由泌水率、流动度、自由膨胀率等室内试验，测得的浆体性能指标的实验结果分别见表5～表7，表中质量指标都来自规范TB3192-2008的要求，三种水灰比的新型压浆材料的浆体性能各指标均符合规范要求。

表1　灌浆材料配合比

表2　 TB3192-2008关于浆体性能指标要求

表3　配比实验浆体流动度，泌水率，充盈度

表4　配比实验试件力学性能

表5　水灰比为0.30的新型压浆材料性能指标

表6　水灰比为的0.33的新型压浆材料性能指标

表7　水灰比为0.38的新型压浆材料性能指标

从表5～表8的浆体性能指标对比中，表8中为传统压浆材料浆体性能，其自由泌水率并不能满足规范要求，而三种水灰比的新型压浆材料浆体自由 泌水率为0；且在强度和流动度占有一定优势下，水灰比为0.33和0.38的新型压浆材料浆体比传统的自由膨胀率要高，因此可以得出理论上新型材料的压浆密实度可以高于传统压浆材料。

表8　水灰比为0.35的传统压浆材料性能指标

4　压浆中的施工要点

预应力筋张拉完后应尽早进行孔道压浆，以减少预应力损失，一般不得超过14 d。压浆时，对于曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水。压浆顺序宜先压注下层孔道。对于曲线预应力孔道，设置泌水管是必要的。

压浆宜使用活塞式压浆泵，压浆的最大压力宜为0.5～0.7 MPa；当孔道较长或采用一次压浆时，最大压力宜为1.0 MPa。梁体竖向预应力筋孔道的压浆最大压力可控制在0.3～0.4 MPa。压浆要求饱满密实，压浆过程应缓慢、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放开和关闭，使孔道内排气通畅。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。为保证管道中充满灰浆，关闭出浆口后，应保持不小于0.5 MPa的一个稳压期，该稳压期不宜少于2 min。

孔道压浆后，再用人工从泌水管内徐徐补入水泥浆，并用细钢丝插捣，直到补满为止。人工补浆用的水泥浆流动性应比压浆用的水泥浆略大一些，以利于水泥浆的灌入。压浆后将所有锚头用混凝土封闭，完成预制工作，并注意养护工作。

压浆过程中及压浆后48 h内，结构混凝土的温度不得低于5℃，否则应采取保暖措施。当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。

值得注意的是，采用连接器连接的多跨连续预应力筋的孔道灌浆，应张拉完一跨就压浆一跨，不得在各跨全部张拉完毕后一次压浆。对掺入外加剂泌水率较小的水泥浆，当试验证明能使孔道内饱满时，可采用一次压浆的方法；不掺入外加剂的水泥浆，可采用二次压浆法，两次压浆的间隔时间宜为30～45 min。

5　压浆注意事项

（1）压浆过程中及压浆后48 h内，箱梁混凝土的温度及环境温度不得低于5℃，否则应采取保温措施，并应按冬季施工的要求处理。当环境温度高于35℃时，压浆宜在夜间进行。

（2）压浆完成后，应及时对锚固端按设计要求进行封锚处理，对梁端混凝土凿毛并将其周围冲洗干净，设置钢筋网浇筑封锚混凝土。封锚混凝土应采用与箱梁同标号的C50混凝土，且表面颜色应与梁体混凝土一致。

（3）箱梁在孔道压浆前不得安装就位。压浆后，应在浆液强度达到规定的强度后移运和吊装。

6　结　语

要真正提高后张预应力孔道压浆的质量，需要从多方面进行综合考虑，首先应保证压浆材料的品质和性能，优化配合比设计；其次应使用满足拌制水泥浆浆液要求的机具设备；以及应采用正确的压浆技术工艺。但不论采用何种压浆材料、机具设备和技术工艺，都与施工的精心程度有着极大的关系，换言之，材料、机具设备和技术工艺仅是保证后张预应力孔道压浆质量的必要条件，而精心管理、精心施工则是其充分条件。

[1]JTG/T F50-2011,公路桥涵施工技术规范[S].

[2]赵治国.后张法预应力砼桥梁施工技术应用研究[D].黑龙江大庆:东北石油大学,2012.

[3]JTG E30-2005,公路工程水泥及水泥混凝土试验规程[S].

U445

B

1009-7716（2016）10-0115-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.10.036

2016-06-20

胡琼贤（1979-），女，浙江永康人，工程师，从事隧道工程试验、检测工作。