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在预应力连续刚构施工中 , 为了使孔道内预应力筋不锈蚀失效 , 并很好地与混凝土结成整体 , 保证预应力筋的强度和耐久性 , 预应力筋张拉完成后 , 应尽快进行孔道压浆。孔道压浆的主要作用是保护预应力筋 ,使预应力筋与混凝土有效粘结 , 减轻锚具的负荷。对悬臂浇箱梁竖向预应力筋(钢绞线/精轧螺纹钢)受波纹管径空间有限,压降管串联堵塞,且管道内积水严重等影响,宜造成压浆不饱满等问题,(建议双根连通压浆管改为单根系统,底部增设进浆口)。
1 工程概况
2 竖向粗钢筋预应力施工中出现的问题
竖向粗钢筋预应力张拉施工非常顺利 , 张拉过程和结果均符合设计和规范要求 , 但在最先施工的 0#、1#梁段进行竖向粗钢筋孔道压浆中 , 用高压水冲洗时 , 发现有近一半孔道不通 ; 另外还发现有部分孔道用高压水冲洗时通畅 , 而进行压浆时水泥浆却压不进去。
3 孔道不通的原因分析
由于目前没有专用孔道检测设备 , 孔道不通 ( 堵塞 ) 的部位无法检测确定 , 实际情况又不能把混凝土全部凿开检查 , 因此孔道不通的部位和原因是难以直接认定的。但通过对高频焊管、粗钢筋和锚具的制作、组装、安装等施工过程的各个环节认真研究分析后 , 发现孔道不通可能有以下三个主要原因 :
①高频焊管、粗钢筋、锚具制作组装不规范 , 造成孔道局部空隙过小 ;
②在运到安装现场和安装固定操作过程中高频焊管已经损坏 , 在浇筑混凝土时 , 造成高频焊管孔道内进浆 ;
③压浆前 ( 设计图上要求浇筑混凝土纵向预应力钢绞线张拉完成 15 d 后 , 才可进行竖向预应力粗钢筋的张拉和孔道压浆) ,在孔道顶端锚具安装处或进、出压浆管有杂物进入 , 堵塞孔道。
4 孔道压浆不通的处理
施加预应力是连续刚构施工中的关键工序 , 张拉压浆的成败 , 直接影响结构的安全和使用寿命。因此 ,对孔道压浆必须认真操作 , 对压浆不通的孔道必须进行处理 , 以保证压浆质量。经过现场研究分析、试验 ,总结出三种有效的处理方法。
4.1 灌浆法
即释放不通孔道的粗钢筋预应力 , 直接由孔道进、出浆口灌浆 , 待两端灌满后再对粗钢筋进行张拉。该方法现场不易操作 , 工效又低 , 如果“ U ”形孔道的上段不通 , 灌浆效果不甚理想。为了验证灌浆效果 , 在试验室模拟现场情况进行了试验 , 试验结果满足规范要求。试验过程是先取一段高频焊管 , 管内安装粗钢筋 , 下端一起焊死 , 孔道内灌满水。然后将特配的水泥浆 ( 不同于压浆用的水泥浆 ) 从孔道顶端缓慢灌入 , 边灌边敲粗钢筋头 , 直到把水全部置换出为止。最后等水泥浆凝固达到强度 , 分不同的部位锯开高频焊管 , 检查管内灌浆质量 , 如果管内灌浆饱满 , 就能满足规范要求。
4.2 高频焊管下端钻孔压浆法
通过在高频焊管下端钻孔 , 把“ U ”形孔道改为两个“ I ”形孔道 , 由下端孔口压浆 , 上端出浆。这种方法可行 , 但也不适合孔道上段堵塞不通的情况 , 并且可操作性差 , 高频焊管下端钻孔定位困难 , 容易钻到结构钢筋和损坏预应力粗钢筋。现场实施是首先释放不通孔道的粗钢筋预应力 ,在孔道的下端用取芯钻钻孔 , 直到钻破高频焊管 , 然后由下而上压水冲洗管道 , 通后再进行压浆张拉。
4.3 套管压浆法
把薄壁不锈钢管套着粗钢筋插入高频焊管 , 通顺孔道 , 并通过薄壁不锈钢管注浆。该方法压浆效果较好 , 但对于孔道较长或连接器下部堵塞的情况 , 使用该方法受到一定的限制。现场实施是首先释放不通孔道的粗钢筋预应力 , 选择一定直径的薄壁不锈钢管 , 插入高频焊管 , 然后用高压风枪吹洗孔道 , 再通过薄壁不锈钢管压浆 , 水泥浆从另一端流出。压浆完成后缓慢拔出薄壁不锈钢管 , 再行张拉。
以上三种方法都存在一定的局限性 , 我们只能根据不同的情况采用不同的方法。而实际操作中最好先用套管压浆法处理 , 如果处理不好 , 再用灌浆法处理。另外要注意对孔道进行处理后 , 为了保证灌浆饱满 , 还必须对处理的孔道进行二次灌浆。要求水泥浆水灰比应在0.28以下,宜采用高速搅浆机,排量小、压力均匀的压浆机压浆。分两次压浆,前后两次时间间隔10分钟。
5 预防措施
一旦出现压浆不通的情况 , 事后处理起来 , 非常麻烦 , 并且压浆质量也难以保证。因此必须做好事前质量控制 , 采取积极有效的预防措施。在压浆前 , 进、出压浆管要做好日常维护 , 尤其是在挂篮移动或钢绞线穿束时 , 要防止杂物进入孔道。在纵向预应力孔道压浆时 , 梁顶中间的排气孔和出浆孔宜接长引至梁侧 , 以防水泥浆污染桥面和进入竖向孔道。
5.1 高频焊管、粗钢筋和锚具组装的质量控制
5.2 现场安装和混凝土浇筑时的质量控制
(1) 现场安装预应力粗钢筋、高频焊管要保持顺直 , 采用定位网格钢筋固定。钢筋焊接时 , 不得烧伤高频焊管。如果损坏 , 应及时修补 , 以免混凝土浇筑时进浆。
(2) 混凝土浇筑、振捣时 , 振捣棒应避开高频焊管 ,尤其是要避开高频焊管的连接部位 , 以免高频焊管变形或焊接部位被振开。
(3) 竖向预应力粗钢筋上端的临时锚槽盒的几何尺寸要符合要求。为使锚槽盒与锚垫板密贴、不进浆 ,需用预应力螺母上紧。锚槽盒内要塞满棉纱 , 棉纱要用质量较好的粗长纱 , 以防棉纱纤维进入管内。
(4) 混凝土浇筑完毕后 , 在清洗泵管时应远离进、出压浆管口 , 以防冲洗的灰浆进入孔道。
(5) 混凝土初凝后 , 最好用高压风枪将竖向孔道吹洗一遍 , 清除进浆或杂物。
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