二次封锚和一次性止浆阀工艺提高孔道压浆质量措施研究

二次封锚和一次性止浆阀工艺提高孔道压浆质量措施研究

李波望

西安公路研究院有限公司  陕西 西安  710000

摘要：公路桥梁上部结构广泛采用有粘结的后张法预应力混凝土结构，其中预应力孔道压浆不饱满、不密实，水和空气的进入，使得处于高度张拉状态的钢绞线材料易发生腐蚀，造成有效预应力降低，严重时钢绞线会发生断裂，极大地影响桥梁的耐久性和安全性。

我国学者在模型试验和数值分析的基础上指出：对于全空管道，其开裂荷载较全密实孔道低10% 左右。可见，采取有效的措施提高预应力孔道压浆密实度， 对提高桥梁工程质量和耐久性至关重要。

影响预应力孔道压浆不密实的施工因素主要包括：水灰比控制差，浆液搅拌不充分，压浆设备故障，职责分工不明确，压浆时孔道未清理干净，浆液流速未把控好，稳压时间不足，管间接缝不严，波纹管破损，通气孔被堵，以及注浆压力不足等。

为避免钢绞线生锈，公路预制小箱梁预应力钢绞线张拉锚固后，孔道应尽早压浆，且应在48h以内完成，后张法预应力孔道宜采用专用压浆料进行压浆。

关键词：二次封锚；一次性止浆阀工艺；孔道压浆质量

一、提高预应力孔道压浆质量的思路

1严控水灰比，向拌浆工人交底，严格使用称量器具准确计量浆料用量，加强对拌浆过程的管理，规范拌浆过程，切忌“靠肉眼、凭经验”。

2 在压浆前增加“二次清孔”作业，压浆前孔道不及时清理，会造成与浆液无法完全接触孔道，导致孔道空洞等问题。在预应力穿束前清孔的基础上，实行“二次清孔”，在一定程度上减少因孔道内杂物、积水而致压浆密实度不达标的问题。

3排气孔是否畅通对预应力孔道压浆密实度产生重要影响。导致排气孔失效的主要原因有：波纹管固定不牢造成排气孔移位变形，混凝土浇筑前未临时封闭排气孔，浇筑时因漏浆而被堵塞。针对以上问题，采取以下措施。 （1）就通气孔布置方案和安装方法对现场操作人员进行交底。 （2）对波纹管安装安装情况进行检查验收，注意通气孔的固定情况，如发现不牢固、移位等问题，应指出并整改。 （3）混凝土浇筑前要求对所有通气孔进行临时性封堵，并检查。 （4）压浆前对通气孔的有效性进行全数检查，如有堵塞，应及时疏通。

4 在压浆过程中，由于持压时间不足等难以准确控制，影响压浆质量和管道内浆液凝结效果。压浆完成后必须保证持压时间，确保浆液凝固后方可拆除止浆阀；拆除过早影响管道内浆液饱满度。

二、二次封锚和一次性止浆阀工艺提高压浆质量的工艺及措施

智能压浆施工的关键技术控制措施：采取一次真空压浆工艺，并使用二次封锚和一次性止浆阀工艺，以提高压浆质量，控制箱梁整体预应力体系。

项目采用大循环智能压浆设备，对压浆全过程进行信息采集整理并上传信息化系统，进行实时监测，便于管理人员进行质量控制及检查。

（一）压浆前准备工作

a第一次封锚：在张拉完成后，切断截齐钢绞线并预留5cm，在压浆前用高强度压浆料掺高强度水泥拌合对锚具口进行第一次封锚（4cm），从而达到压浆时能将多余的水从钢绞线缝隙挤出，提高孔道压浆质量。

     第一次封锚（预留1cm外露，压浆前完成）

b压浆设备就位：压浆用的压浆料采用拌浆机拌制。压浆泵和拌浆机的位置要根据压浆管长度确定，要保证压浆时压浆管不出现锐角弯曲。压浆泵和振动筛使用前要清洗干净，保证压浆料斗内没有颗粒状物体。

c冲洗孔道：在压浆料斗内加入干净水，在压浆孔和出浆孔安装上控制阀门，开动压浆泵对孔道进行冲洗、湿润。孔道冲洗顺序为从低到高。在冲洗过程中，如发现有冒水、漏水现象，则应及时堵塞漏洞。当发现串孔现象，要判明串孔数量，以便在对串孔进行同时压注时，作好水泥浆的制备和其它应急准备工作。

d压浆料制备：压浆前要至少准备一个孔道的压浆料。压浆料的稠度控制在14~18s。压浆料拌制时要先加水后加水泥，拌和时间不小于5min，压浆料进入压浆料斗后要慢速搅拌，并开动压浆泵循环，防止其沉淀堵管。水泥浆自调制到压入孔道的间隔时间不超过40min。每一工班应制作留取试件标准养护28天，进行抗拉强度和抗折强度试验，作为质量评定的依据。

（二）压浆

采取一次真空压浆工艺，并使用一次性止浆阀。压浆前要测压浆料的稠度（初始稠度在10-17s之间才可压浆），然后洗净压浆管管口，与压浆孔上的控制阀联接牢固，并安放支撑架固定，开动压浆泵，开始压浆。压浆过程中，要注意观察压力表的压力值，控制其在0.5~0.7MPa以内，并不断观察梁体和排气孔端的排水排浆情况，发现有冒浆、漏浆现象要及时堵塞。每个孔道的压浆过程要连续，中途不允许停顿，直至排气孔流出达到规定稠度的水泥净浆，才可关闭排气孔阀门并用对讲机通知压浆操作人员，当压力达到0.7MPa后停止压浆；且保持一个不小于0.5MPa的稳压期，稳压期保持时间宜为3min-5min，之后关闭压浆孔阀门，开始进行下一孔道压浆。

在每孔压浆前要检查压浆管有无堵塞现象，如堵塞则要清理疏通，并将堵塞物取出才能继续压浆。

压浆完成后必须封闭压浆口并持压，为防止浆液外流，必须采用止浆阀封口，直至压浆浆液全部凝固后方可拆除止浆阀，一般不小于8小时。为防止过早拆除止浆阀造成未凝固的浆液外漏。

压浆时采用一次性止浆阀和塑料连接管。一次性止浆阀具有以下特点：

（1）一次性止浆阀在浆液凝固时间上可控，不会出现拆除过早造成漏浆。

（2）可有效降低投入成本，节约费用。

（三）压浆完成后用PVC管完成对锚具口进行第二次封锚（1cm）。

一次性止浆阀（塑料阀球）         第二次封锚（压浆后用PVC管完成）

通过采用二次封锚和一次性止浆阀施工技术措施，有效的提高了压浆质量。后期检测结果，该合同段共计1540片箱梁，孔道压浆密实度达96.4%。提高了后张法预制箱梁管道压浆饱满度；有效缩短压浆周期，提高工作效率；降低工程项目投资成本。