市政管道壓漿技術探討

（廣東省建筑工程集團有限公司肇慶分公司 廣東）

摘 要：頂管施工技術近年來在我國發展迅猛，本文就頂管施工技術在工程中的應用做了簡要的闡述，并展望未來，認為日趨成熟的頂管法將可成為市政建設中的一種常用施工工藝。

關鍵詞：后張預應力 張拉 壓漿

近幾年來，由于建筑材料技術的發展，預應力梁張拉、管道壓漿施工技術的發展也頗為迅速，產生了許多的新型工藝。預應力混凝土管樁（簡稱預應力管樁）具體可分后張法預應力管樁與先張法預應力管樁。 先張法預應力管樁是采用先張法預應力工藝和離心成型法制成的一種空心筒體細長混凝土預制構件，主要由圓筒形樁身、端頭板和鋼套箍等組成。此工藝具有合理的復合結構、承受內外壓較高、接頭密封性好、施工方便快捷、防腐性能好、維護方便等特性，被工程界所關注，因此預應力筋的張拉與管道壓漿是直接關系到構件永存內力的能否達到設計要求的重要工序，是預應力構件質量控制的重要環節。

一、預應力筋的張拉

1、張拉作業

當混凝土的強度達到設計強度的80%時，可以進行張拉。張拉腹板時，應從上到下的先后順序來張拉；對于中心線兩側的預應力筋，宜交錯對稱張拉。對于腹板的彎束，采用單束雙向張拉，對于底板的直束，采用單束單向張拉。

張拉時，采用雙控，以油壓表讀書為主，伸長量控制為輔。張拉程度為：0——10%σκ（持荷2min）——每10Mpa一級，分級升壓——105%σκ（持荷5min）——σκ（錨固）。

2、張拉應力控制

預應力張拉前，要檢查混凝土的強度是否達到達到80%設計強度要求，預應力張拉時，應檢查張拉控制預應力和持荷時間，對鋼絲束的伸長量要進行計算復核，并做好記錄。實際伸長量與理論伸長量之差應小于6%理論伸長量，若超限應暫停張拉分析原因。梁內各束鋼鉸線的張拉次序要遵守施工方案，張拉時要對稱進行。

3 頂管技術的施工措施

3.1潤滑材料的選用

潤滑材料一般選用粘土和膨潤土等材料制成的泥漿液體。本工程采用膨潤土制成泥漿作為潤滑材料。泥漿濃度在5%-15%， 使用量控制在≤100L/m3，必需使膨潤土泥漿套隨頂管機向前移動，形成連續的環狀漿套。出洞時，洞口土體較穩定的情況下，降低潤滑材料的濃度，在離洞口約6m時，采用清水，并且把泥水壓力降到最低，防止由于正面土壓力減小，過大的泥水壓力造成對洞口土體的擾動。

3.2止水圈的安裝

對于泥水平衡式頂管機而言，頂管機本體通過洞口完全進入土體的全過程中，頂管機與洞口建筑空隙的止水密封，是保證頂管機順利出洞的先決條件，洞口圈的止水密封一旦失去作用，不僅開挖面土體平衡遭到破壞，而且將導致泥水的流失，造成頂管機周邊的土體損失，從而引起洞口土體坍塌等嚴重后果，故必需在洞口設置密封性能良好的止水裝置——止水圈。

止水圈由三個部分組成：橡膠圈、壓環、壓板。首先打好膨脹螺絲，然后將橡膠圈套在膨脹螺絲上，再將壓環壓在橡膠圈上，最后將壓板壓在壓環上，并上緊螺絲。壓板共有36塊，可以沿徑向在50mm的范圍內移動，從而控制橡膠圈的壓緊程度。壓板可以保證壓緊止水橡膠圈，并在地下水壓力太大時防止橡膠圈翻出。

二、孔道壓漿工藝

1、孔道壓漿施工

孔道壓漿適合使用真空輔助壓漿。對曲線和豎向孔道適合從最矮部分的壓漿孔進入，因為高點排氣孔排氣。先壓注下層。從下到上操作。一次完成。確認濃度和進漿濃度一樣時，就封閉保壓。關閉出口，保持不小于0.5MPa穩壓期，不小于2min時間?？椎肋^長采時，最大壓適合為1.0MPa。豎向預應力道壓漿的大壓力可控0.3～0.4MPa。壓漿要達至孔道另一頭飽滿并出漿，氣孔排出和確定稠度相同泥漿為止。詳細寫好操作流程。填滿預應力筋和孔道間的間隙，讓力筋和混凝土牢固結合在一起。

切記順序是先下后上，若中間因故停歇時，應立即沖洗干凈。對曲線孔道最低點的壓漿孔進入，由最高點泌水。

2、工程質量控制

水泥漿的強度要不低于設計要求，壓漿前孔道應沖洗干凈，孔內不可有積水，壓漿應從最低點進入，最高點排出空氣和泌水，孔道應兩端各壓一次水泥漿，壓漿應連續進行，一次完成，最大壓漿壓力要控制在0.5～0.7MPa。

關于管樁的沉樁方法

管樁的沉樁有多種的方法，在國內采用的施工方法通常有：震動法、錘擊法、靜壓法、射水法、預鉆孔法以及中掘法等等，當中靜壓法的采用相對是比較多的。因為柴油錘打樁時的過程中，由于震動劇烈、產生的噪音比較大，為了能滿足在市區中進行施工的要求，在這近幾年來，在我國陸續的開發了相對大噸位靜力壓樁機施壓預應力管樁的施工工藝，靜力的壓樁機可以兩種：頂壓式以及抱壓式，采用抱壓式的壓樁機原理是用樁機的夾板對需要進行施工的樁身夾緊，靠施工過程中持板產生的磨擦力，對樁進行施工，當磨擦力其大于阻力時，樁身受壓力壓進土層中，靜力壓樁機極限壓力達到6000kN，能充分的滿足管樁施工設計的要求，也因此預應力管樁的應用及發展得到了大大推動。

在壓漿過程中應采用活塞式的壓漿泵，禁止使用壓縮空氣施工。壓漿時其壓力以確保壓進孔內水泥漿體的密實為標準，壓漿開始階段其壓力要求要較小，隨著壓漿的增加逐步壓力增加，通常在0.5Mpa—075Mpa的范圍；如果其輸漿的管道相對比較長或者是采用了一次壓漿的工藝時，應該提高壓力。對梁體的豎向預應力筋孔道進行壓漿時。其壓力控制在0.3Mpa—0.4Mpa范圍內。當各孔道壓漿時到達最大壓力以后，應該有一段穩壓的時間。壓漿時要確保漿體達到孔道的另一端，并且是飽滿和出漿的狀態，并且要求達到排氣孔排出以及規定稠度相同的水泥漿。

3、壓漿過程覺的通病以及預防的措施

在孔道進行壓漿的過程中常見通病就是由于壓漿不實，導致產生的危害性很大。在進行后張預應力孔道時壓漿是否密實直接影響構件穩定性以及耐力性。

3.1孔道壓漿不密實原因

有關設計的方面

3.1.1由于入力筋以后孔道的設計空隙比較小，導致水泥漿很難壓入。

3.1.2由于設計的孔道曲線相對較長，曲率相對較小，曲折點相對較多。

3.1.3由于設計時規定成孔材質不能滿足要求，孔道內的摩阻系數相對較大。

有關施工的方面

3.1.4施工過程由于成孔的質量不夠，其直徑不均或者出現偏孔、頸縮孔的現象，導致水泥漿無法通過。

3.1.5材質選用不能滿足要求，例如抽拔棒在成孔過程中由于操作不規范，導致孔壁相對較為粗糙，出現掉皮、坍落、波浪、皺折情況。

3.2壓漿不密實的治理措施

3.2.1擇優對配合比選擇：水泥漿的配合比對壓漿的質量非常重要。其中控制壓漿質量前提，對配合比進行優化，不僅確保滿足施工設計強度，而且還有效對泌水率以及膨脹系數進行控制。

3.2.2膨脹劑的慎用：水泥漿凝固的過程，膨脹劑與水泥結合產生化學反應，從而產生了氣體，從而使得水泥的體積會出現微膨脹。通常膨脹劑采用鋁粉。

3.2.3對壓漿穩壓持荷壓力適當提高：在壓漿的過程，其壓力通常保持在0.4～0.6Mpa范圍，穩壓持荷時間必須要超過5min，穩壓壓力通常在0.6～0.8Mpa范圍。

4、結束語

認識到張拉與管道壓漿的重要性后，施工過程中應加強了對張拉與復合結構、從材料配合比的設計、承受內外壓、接頭密封性好、施工方便快捷、防腐性能好、維護方便等特性，在實際的操作等多方面改進。所以在工程實施中不但積累了施工經驗，保證了施工質量及進度，而且取得了一系列的技術數據，掌握了大量的第一手資料，通過施工、監理人員的努力，現在已根除了壓漿不密實、張拉斷絲等現象，取得了明顯效果。