市政橋梁工程預應力管道灌漿施工技術探討

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近年來，隨著城市化建設的推進，市政道路橋梁建設發展得越來越快。在橋梁施工過程中，相關管道施工技術得到了較好的應用效果，在橋梁設計時應嚴格按照設計方案和設計圖紙進行。當前相關技術在不斷提高和改善[1]，也使橋梁施工質量得到了較大的提升。

此前，我國建造的橋梁以剛橋和混凝土橋梁為主，但隨著使用年限的不斷增加，橋梁耐久性降低，養護費用也越來越大，使橋梁的造價不斷增加。隨著預應力技術的發展，傳統的鋼筋混凝土橋梁逐漸被取代。預應力管道注漿技術作為橋梁施工中的重要技術，在如今的基建工作中扮演著重要的角色，發展前景十分廣闊。因此，文章對該項施工技術進行了分析研究，旨在為預應力管道灌漿技術的應用提供理論參考[2]。

1 施工特點

在市政橋梁的建設過程中，箱梁施工時需進行兩次澆筑，首先應對箱梁底部和腹板進行混凝土澆筑，然后再進行頂板的澆筑。對于施加了預應力結構的構件，在施工時應先對壓力表、千斤頂進行配套標定以及校核，當量規的直徑是180mm時，則精度應＞1.5。預應力灌漿過程中的泥漿泵應在封閉的環境中使用。施加預應力的管道需使用金屬波紋管，管道規格厚度應≥0.3mm。管道內設有灌漿孔、通風孔和排水孔，通風孔應設置在最高點，排水孔應設置在最低點[3-4]。排氣管等應用直徑為20mm的塑料，排氣孔采用20mm的高壓管，須引入30cm的混凝土面層。管道內的水泥漿強度應達到設計強度，最低不低于50MPa。

2 預應力管道灌漿技術的優勢

預應力管道灌漿技術有很多傳統灌漿技術無法相比的優點，如真空灌漿施工過程可以促進孔內負壓的形成。主要表現在以下幾個方面：

（1）真空泵的主要作用是將孔內的空氣和水分排出。施工人員在進行作業時，需通過正壓力將泥漿灌入管道，此時應保證通道處于負壓狀態。該方法可以將通道內的氣泡消除，使孔道內充滿漿液，并提高整體結構的預應力，保證灌漿質量。

（2）灌漿時，良好密度的孔能保證泥漿的壓力和整個孔的充實度。

（3）在真空壓力作用下，泥漿中的漿料迅速流入真空容器中，能保證泥漿的稠度、密度和強度。

（4）真空灌漿過程是一個連續性強、灌漿速度快的過程。通常將泥漿泵送到管道中，在負壓環境下自由流動，不受管道內壓力的影響，因此泥漿很容易填充管內的所有間隙，從而將縮短灌漿時間。預應力管道灌漿如圖1所示[5-6]。

圖1 預應力管道灌漿

3 施工技術分析

3.1 工程概況

某軌道橋長度為7418m，跨徑最大為70m，該軌道橋屬于連續剛構橋梁。路線布設平行于國道G105，結構內有高架車站2座、高架區間3個。高架區間為連續剛構橋梁形式，包括48聯166跨節段預制拼裝段、1聯3跨160m跨京珠高速掛籃現澆段、7聯23跨850m滿堂支架現澆段。

3.2 施工技術

該結構施工時的主要流程包括以下幾步：首先，應對錨頭進行封閉，同時對原材料進行相關性能檢驗；其次，進行漿體的拌制，拌制好的漿體需進行流動度的檢測，壓漿之前應對孔道進行清洗并抽真空；最后，進行壓漿，以及出漿口流動度檢測和出漿口封堵等。預應力張拉完畢后需進行外露鋼絞線的切除，此處鋼絞線切除之前的外露長度應＞30mm。最后進行孔道清理。

（1）原材料試配。在預應力管道進行壓漿之前，應提前試配壓漿料，確保漿液稠度及流動性符合規范要求。試配過程中應對材料進行精確的取量，保證各類原材料的稱量精確至±1%（如水泥、外加劑等），同時保證該過程中的水膠比≤0.33。

（2）設備要求。在漿液拌和時，攪拌機轉速應＞l000r/min，機械葉片線速度應≤15m/s，葉片的形狀應和轉速相適應，同時保證一定時間內應拌和均勻。壓漿機的壓漿泵應采用連續式，壓力表最小刻度值應＜0.1MPa，最大量應控制在最大量程的25%～75%。真空輔助壓漿在施工過程中應保證真空泵的負壓力能達到0.06～0.08MPa。在漿體拌和物的配備過程中，同樣應保證水泥、壓漿劑等原材料的稱量質量精確至±1%。對計量器具應進行合格檢測，保證有效期。

（3）攪拌工藝。攪拌漿液之前應清洗施工設備，確保設備內無殘渣和積水等影響漿液質量，同時檢查攪拌機的過濾網，過濾網空格應采用邊長＜3mm的正方形。

漿液攪拌施工順序：攪拌機內加入配合比中水質量的80%～90%；開始攪拌時應緩慢勻速地倒入壓漿劑，勻速攪拌，當所有原材料都倒入攪拌機后再繼續拌和2min；加入應添加水質量的10%～20%，攪拌2min；待以上工作全部完成后進行漿液流動度的測試，流動度的正常范圍為（18±4）s；將拌制好的漿液勻速倒入儲料罐內，倒入過程應先經過過濾網；為保證漿液的流動性，應在漿液進入儲料罐后繼續攪拌，施工過程中在保證流動性的同時不能加水。

（4）壓漿工藝。壓漿前要對橋梁的孔道進行清理，保證孔道內無雜物和積水。在漿液進入管道前應開啟壓漿泵，使一部分漿液由壓漿嘴流出，該做法主要目的是保證壓漿管道中的水、空氣、稀漿等流出，以免影響漿液質量。當管道內的漿液稠度和流動性達到施工要求時方可進行孔道壓漿，壓漿時的最大壓力不宜超過0.6MPa。壓漿結束標志為孔道另一端流出相同流動性的漿液，同時排氣孔排除飽和漿液。

壓漿應從梁體的一端向另一端進行，同一管道在壓漿過程中應保證施工連續。漿體從攪拌到注入梁體的時間應＜40min（壓漿時應進行抗壓強度試驗，養護試件的尺寸為40mm×40mm×160mm）。進行壓漿施工時應記錄以下內容：原材料配合比、壓漿材料和日期、漿液攪拌的時間、漿體溫度以及施工環境溫度、壓漿時間、現場壓漿負責人等。

管道壓漿應在張拉完成后的48h內進行，當試驗中的試件不滿足28d強度要求時，整體構件不允許進行架設。壓漿工作進行時的環境溫度應為5～30℃，同時保證梁體和漿體也處于該溫度范圍。壓漿后3d內，梁體及環境溫度應高于5℃，當溫度條件不達標時應進行養護。當環境溫度高于35℃時，壓漿工作應選擇在低溫條件或夜間進行；當環境溫度低于5℃時可增加引氣劑。壓漿過程中水泥漿采用的是普通硅酸鹽水泥，各參數如表1所示。

表1 水泥漿參數表

壓漿步驟完成后方可進行封端工作，封堵出漿孔后應保持壓力＞0.5MPa，該過程最少持續時間為2min。當水泥漿的強度達到設計強度的75%以上時，可進行吊裝。

4 結論

（1）預應力管道灌漿施工需要考慮的因素有很多，如環境溫度、漿液流動性、灌漿的連續性、操作人員的要求等，與傳統施工工藝相比，施工過程中應用該技術能保證漿液的稠度和強度，能節省施工時間，提高預應力。

（2）預應力管道灌漿的施工主要順序為先進行錨頭封閉、水泥漿試配，然后拌制漿液并進行流動性等的測試，對孔道進行清洗和抽真空，最后進行壓漿并封堵壓漿出漿口。