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壓漿的作用主要有兩點:1.防止預(yù)應(yīng)力筋的腐蝕;2.使預(yù)應(yīng)力筋與結(jié)構(gòu)混凝土之間提供有效的粘結(jié)。
普通壓漿工藝普遍存在著壓過的漿體不密實,不飽滿,容易產(chǎn)生離析,干硬收縮,產(chǎn)生孔隙,導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋受到銹蝕、使得橋梁倒塌或重建或加固。
如果孔道壓漿不飽滿,就會存在空隙,有空隙就會有水和空氣存在(主要由兩部分組成:1.孔道內(nèi)原來存在的水;2.漿體分泌的水)。此外,由于鋼絞線張拉后其表面的保護(hù)層已經(jīng)被破壞。其三,鋼絞線從下料(在地表上的摩擦也會破壞其保護(hù)層)、穿束到張拉結(jié)束有一個過程,也會使鋼絞線表面長銹。有了這些條件,如果孔道灌漿不飽滿,鋼絞線就會銹蝕,日積月累,就會造成鋼絞線的應(yīng)力損失和破壞,進(jìn)而使預(yù)應(yīng)力失效,然后就是結(jié)構(gòu)體系本身的破壞,從而產(chǎn)生橋梁坍塌事故。
此外,由于孔道灌漿不飽滿,存在空隙,在汽車荷載的反復(fù)作用和沖擊下,也有可能使包裹鋼絞線表面的漿體破碎,失去對鋼絞線的保護(hù)作用。
在施工方案中,大家都寫用空壓機(jī)對管道進(jìn)行吹干,其實在實際施工可以說很少是這樣做的。
另一方面,現(xiàn)在很多地方基本上是采用普通的制漿機(jī)拌制漿液,這種漿液拌制很不均勻,泌水率也比室內(nèi)試配的要高。
此外,由于各方面的原因,施工操作人員在施工中并沒有嚴(yán)格按照試驗室確定的配合比進(jìn)行拌制漿液:多加水少放減水劑的現(xiàn)象比比皆是。造成漿體的泌水率變大很多很多。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因:1.施工隊為降低成本偷工減料;2.技術(shù)人員的責(zé)任心不強(qiáng),或是沒有這方面的質(zhì)量意識,不知道孔道壓漿的重要性;3.項目部的管理不到位,沒有認(rèn)真對技術(shù)人員和操作人員進(jìn)行全面的培訓(xùn)和質(zhì)量教育。
由于孔道灌漿不密實,在國內(nèi)一些后張法預(yù)應(yīng)力橋梁已經(jīng)顯現(xiàn)出某些病態(tài)。比如,滬寧高速拓寬工程中,無錫段原來建造的幾座懸澆連續(xù)梁就是因為灌漿不密實,導(dǎo)致梁體下垂,在拓寬中不得不采用拆除重建的方案。事實上,從拆除的梁體切片看,這幾座橋的壓漿效果確實很差,鋼絞線銹蝕嚴(yán)重。廣深高速的虎門大橋、湖北武黃高速黃石長江大橋的懸澆連續(xù)梁也是預(yù)應(yīng)力的施工質(zhì)量問題,導(dǎo)致梁體下垂,影響了橋梁的使用功能。黃石大橋光加固就花了好像是N000多萬人民幣。這些都是血的教訓(xùn)!不光國內(nèi),國外也有類似的教訓(xùn),所以上世紀(jì)國外就開始在預(yù)應(yīng)力施工中廣泛采用真空灌漿技術(shù),以解決灌漿不密實的問題。
現(xiàn)在,江蘇已經(jīng)全面推廣使用真空壓漿工藝。壓漿機(jī)采用螺桿式注漿機(jī),能夠灌注高稠度漿液;制漿機(jī)的轉(zhuǎn)速必須要大于1000轉(zhuǎn)/min以上。使用這種高轉(zhuǎn)速的制漿機(jī),摻加外加劑后的水膠比可以達(dá)到0.32甚至更低,水灰比可以達(dá)到0.35甚至更低,進(jìn)一步降低了漿體的泌水率。在0.32的水膠比下,采用高速制漿機(jī)拌制的漿液,經(jīng)現(xiàn)場測試,其流動度可以達(dá)到10~14秒,更有利于壓漿施工。
真空壓漿法的原理:首先采用真空泵抽吸預(yù)應(yīng)力管道中的空氣,使孔道達(dá)到-0.06~-0.1MPA左右的真空度,然后在孔道的另一側(cè)再用壓漿機(jī)以不小于0.7MPA的正壓力將水泥漿壓入預(yù)應(yīng)力孔道,以提高孔道壓漿的飽滿度,減少氣泡影響。
真空輔助壓漿技術(shù)的優(yōu)越性:
(1)可以消除普通壓漿法引起的氣泡,同時,孔道中殘留的水珠在接近真空的情況下被汽化,隨同空氣一起被抽出,增強(qiáng)了漿體的密實度。
(2)消除混在漿體中的氣泡。這樣就避免了有害水積聚在預(yù)應(yīng)力筋附近的可能性,防止預(yù)應(yīng)力筋的腐蝕。
(3)漿體中的微沫漿及稀漿在真空負(fù)壓下率先流入負(fù)壓容器,待稠漿流出后,孔道中漿體的稠度即能保持一致,使?jié){體密實度和強(qiáng)度得到保證。
(4)孔道在真空狀態(tài)下,減小了由于孔道高低彎曲而使?jié){體自身形成的壓頭差,便于漿體充盈整個孔道,尤其是一些異形關(guān)鍵部位。對于彎型、U型、豎向預(yù)應(yīng)力筋更能體現(xiàn)真空灌漿的優(yōu)越性。
(5)作為一種全面的技術(shù),真空輔助壓漿要求施工現(xiàn)場具有高水平的質(zhì)量管理,包括高水平的管理人員和操作隊伍。這樣,由于這種方法本身的性質(zhì)決定了它具有高水平的質(zhì)量控制。
其實對于預(yù)應(yīng)力工程而言,最難控制的就是孔道灌漿,最容易出問題的也是孔道灌漿,出問題后最難處理的也是孔道灌漿,而對灌漿質(zhì)量的檢驗也是最難做的。因此我覺得控制孔道灌漿的質(zhì)量應(yīng)該從幾個方面著手:1.提高施工作業(yè)人員的質(zhì)量意識;2.采用合理的灌漿工藝、設(shè)備和材料;3.從孔道成型的材料和工序著手,保證孔道成型的質(zhì)量。