橋梁工程預應力管道灌漿施工技術研究

方濱、占志綱

（江西省現代路橋工程集團有限公司，江西 上饒 334000）

0 引言

在國家經濟飛速發展、城市化進程不斷推進的背景下，道路橋梁施工建設項目越來越多。現階段，國內橋梁主要以鋼筋混凝土結構為主，雖然鋼筋混凝土橋梁在某些方面具有一定優勢，但隨著運行時間的增加，橋梁會出現不同程度的裂縫、混凝土碳化及鋼筋銹蝕等常見病害問題，造成橋梁耐久性降低，養護成本提高，使橋梁的運營成本不斷增加。相關單位為了提高橋梁施工的質量與成效性，在道路橋梁的建設施工中，應用了預應力管道注漿技術，該技術的合理應用有效地提高了工程施工質量與施工效率。鑒于此，針對預應力管道注漿技術進行了全面的分析與研究，旨在提高預應力管道灌漿技術在道路橋梁施工中的合理應用。

1 施工特點

對于公路橋梁施工項目而言，箱梁施工是非常重要的一道工序，該工序施工質量與項目整體質量有直接的關系。因此在箱梁施工作業過程中，一定要注重每一個細節，盡量做到規范化、標準化作業。在具體施工時，其作業可分為兩個步驟：首先對箱梁腹部位置及箱梁的底部進行混凝土澆筑，其次再對其頂部加注混凝土。在施工過程中，需要特別注意是，針對承載了預應力結構的部位進行施工時，要先對施工輔助儀器進行檢查，確定其核定值。預應力注漿操作時，泥漿泵要在封閉的環境下工作。管道應選擇金屬波紋管，其厚度應大于或者等于0.3mm。在管道的內部要有相關孔位的設置，并且其通風孔要設置在最高位置，排風孔就要安放在最低位置，這樣便于空氣流通。相關管道應采用塑料管，直徑大概為19mm 即可。在施工過程中，要隨時關注管道內水泥強度值，確定其強度符合施工設計標準，一般應高于50MPa。

2 施工工藝要求

在項目施工過程中，如采用了預應力管道灌漿施工技術進行施工作業，就要確保相關孔道沒有出現堵塞情況，并對管道內加注壓縮空氣，清理孔道內的積水。水泥漿攪拌作業前，要讓攪拌機空轉數分鐘，目的是使其內部不會殘留積水。在這過程中，攪拌機的內壁也能得到充分的濕潤，為后續攪拌作業做好準備。在攪拌水泥漿時，攪拌好的物料要全部卸除后，方可加入未攪拌物料。張拉施工作業完成后，會有一部分的鋼絞線殘留在外部，此時工作人員要用切割機將其切除，且鋼絞線要保持30mm 左右的預留，便于后續封錨、高壓風吹洗等作業的進行。完成以上一系列的工序后，就可以進行正式的施工。封錨作業要采用水泥漿進行，或者利用相關保護罩也可以。在注漿施工完工后，要拆除封錨，拆除時不僅要對錨墊板表面進行清理，還要定期檢查錨墊板的灌漿孔，保證孔位清潔不會堵塞。在管線閥灌漿端和真空機真空端進行二次連接時，其端口要確保干凈，這樣才能確保預應力管道灌漿施工技術在實際施工中的有效應用。在相關物料的調配過程中，其調配比例要按施工設計的要求執行，施工人員要對水泥漿的用水情況進行嚴格把控，并且對施工全過程進行監督，以此來確保施工質量與施工效率的有效提高[1]。

3 施工技術分析

3.1 工程概況

該橋梁施工項目位于江西境內，橋梁工程長度為870m，該橋梁屬于連續鋼結構。由于該橋梁基礎結構施工范圍較大，因此采用預應力管道灌漿技術進行施工。

3.2 施工技術

在軌道橋施工過程中，其施工流程如下。

3.2.1 施工準備

先將錨頭封閉，再做好相關原材料的性能檢測，確保材料質量符合施工建設要求。

3.2.2 原材料試配

進行漿體的拌和工作時，在漿體拌和完成后對其進行檢測，確保其流動度符合施工需求。下一道工序為壓漿，在工作開始時要確保孔道清潔沒有堵塞，并且對其內部空氣進行抽除。在此基礎上才能進行壓漿作業。在壓漿過程中，要做好出漿口的流動度檢測、出漿口封堵工作。在預應力張拉完成后，切除露在外面的鋼絞線，鋼絞線預留30mm 左右，最后進行孔道的清理工作。在預應力管道進行灌漿操作前，要做好原材料的試配工作，其漿體稠度和流動度要確保符合施工設計需求。試配過程中，材料要有合理的配比，并且配比量要符合要求，其誤差率控制在±1%，同時，水膠比值要小于或者等于0.33。在水泥漿的拌和過程中，工作人員要做好用水量的控制，不能出現因水量過大溢出造成管道出現空隙的情況，以此來確保水泥漿的質量能滿足施工設計的要求。施工結束后，會有一些剩余漿體，如果不能得到及時應用，漿體流動性會降低，如果此時對漿體加水，就會導致材料配比不符合施工要求，從而影響項目整體施工質量。

另外，儲罐內的水泥漿含量達到灌漿液的1.3 倍時，工作人員要將所有的閥門關閉，但儲罐與真空泵連接部位的閥門不需要關閉，真空泵不需要不停工作，只是在作業有需要時再將其啟動。當罐體內部的真空值達到相關標準并且壓力穩定時，方可進行灌漿施工。在灌漿施工過程中，工作人員要隨時關注排水管出漿情況，在確保漿體的稠度能滿足施工需求時，關閉排氣閥門。根據以往的經驗來看，灌漿施工要合理地控制時間，一般控制在2～3min 內。當管道內部的壓力值達到標準時，工程人員要將灌漿管道內所有閥門關閉，并且將管道上部位置的活結拆除，真空泵撤下。在所有輔助設備拆卸完成后，第一時間對其進行清洗，確保其內部沒有漿體殘留的情況下，把其放置在規定位置，為后續的施工需要做準備[2]。

3.2.3 攪拌工藝

在項目施工時，相關設備的性能要達到施工操作的需求。攪拌機在漿體的拌和過程中，其轉速要達到l000r/min 以上，機械葉片線速度要小于15m/s，機械葉片的形態要與轉速方向一致，并且攪拌機在作業過程中要確保漿體均勻且符合標準。壓漿機應選用具有連續操作功能的規格，壓力表的刻度要精確到0.1MPa 以下。在壓漿施工作業中，需要真空泵對其進行輔助施工，此時真空泵的負壓力要達到0.06～0.08MPa。在漿體拌和前，要確保水泥、壓漿劑等材料的配合比符合標準，一般其稱量要精確到±1%。

3.2.4 壓漿工藝

漿液攪拌工作前，要對施工設備進行清洗，確保設備內部沒有殘留物質或者積水的存在。檢查攪拌機的過濾網，過濾網空格一般會采用邊長小于3mm的正方形。漿液的攪拌流程如下：首先，在攪拌機罐體內部加入水，攪拌時加入壓漿劑且動作要緩慢勻速，此時攪拌機速度不宜過快，盡量勻速攪拌。在材料都加入攪拌機后，再啟動攪拌機拌和2min。其次，加入應添加水質量的10%～20%再攪拌2min。在一系列操作完成后，進行漿液流動性檢測，其檢測值應控制在（18±4）s 內。檢測合格后的漿液倒入儲料罐內，在其過程中，漿液要經過過濾網過濾，漿液全部倒入儲料罐內后要再次攪拌，這樣才能確保漿液的流動性符合質量要求。

壓漿操作前，要對橋梁的孔道進行清理，確保孔道內無雜物及積水存在。開啟壓漿泵讓漿液進入管道內，部分漿液將從壓漿嘴部位流出，這樣可以確保壓漿管道內的空氣、漿液等順利流出，確保漿液質量。在以上操作完成后，管道內的漿液其稠度和流動度已經達到施工標準，此時可以進行孔道壓漿。在壓漿過程中，其壓力要控制在0.6MPa 以內。當孔道內流出的漿液流動性及稠度達到標準，并且排氣孔排除了飽和漿液時，壓漿工作完成。壓漿要從橋梁的一端向另一端緩慢進行，確保連續性與持續性。漿體從拌和到澆筑，時間應控制在10min 內。在壓漿施工操作時，施工人員要做好其過程中，原材料配比、漿體攪拌用時、施工環境溫度及漿體溫度等等數據的記錄工作，以便后續查詢需要。同時，對管道進行壓漿操作應在張拉結束2d 內進行，其過程中試驗體強度沒有達到28d 時，不能進行整體構件架設工作。壓漿作業時，外部環境溫度應在5～30℃為宜。壓漿結束3d 內，橋梁結構及環境溫度要高于5℃，如果溫度達不到標準值時，施工人員要對其進行養護工作。在高溫天氣下，梁體壓漿工作應延后或者是選擇在夜間進行。另外，當外部溫度低于5℃時，可以對其使用引氣劑。在壓漿操作中，水泥漿采用了普通硅酸鹽水泥，其規格參數見表1。

表1 漿液參數

壓漿工作完成后，再進行封端作業，出漿孔封堵時壓力要大于0.5MPa，其操作過程要保證持續性，并且時間為2min。水泥漿的強度達到標準時，方可進行吊裝操作。

4 預應力管道灌漿施工注意事項

第一，灌漿施工作業準備工作中，工作人員要將管道密封，針對不同材質的管道采取不同的密封方式。例如波紋管材質的管道，其接頭位置要確保完全密封，方可進行壓漿施工。在施工前，封錨砂漿的強度必須達到施工標準，方可進行壓漿作業[3]。

第二，灌漿管道的選用過程中，要盡量選擇具有高強度性能的橡膠管道，該材質的管道具有穩定性強、強度高、抗壓性能強等特征。在具體施工中，其不會出現裂紋斷裂的情況。但在具體的施工中，為了確保其穩定性，還是要對其進行綁扎，以此來保證灌漿施工的順利進行。

第三，在項目施工開始之間，施工單位的質檢人員要做好原材料的檢測工作，尤其是要反復核對水泥品種的相關規格參數，并對供貨商的資質進行嚴格的審查，確保供貨商所供材料能滿足施工設計的要求。同時針對水泥材料的相容性進行分析，根據相關材料的特性及施工設計的實際需求選擇合適的添加劑，以此來確保水泥漿的質量達到施工要求。

第四，在水泥漿配合比制定過程中，工作人員要將技術標準值與施工工藝進行有效結合，確定好各項材料的配合比數值，控制好水量，杜絕溢水及管道上部形成大面積空隙的情況發生。在拌和過程中，施工人員要對其過程進行全程關注，如發現水泥漿質量達不到相關要求，要及時停止攪拌，并及時制定合理且有效的應對措施。特別是水泥漿的稠度及流動度，一定要符合施工標準，這樣才能確保水泥漿質量符合施工要求。

第五，當水泥漿的流動性沒有出現下降的情況時，要及時進行灌漿施工，并保持施工過程中的連續性及穩定性。

第六，在灌漿施工過程中，如果有轉管的需要，就要及時開啟灌漿泵，此時管道內漿液才能繼續流動，防止出現因管道內部漿液凝固造成堵塞的情況。同時，在施工過程中，工作人員要隨時關注灌漿壓力，并對其進行有效控制，確保灌漿工作的有序進行。

第七，在公路橋梁的施工過程中，部分施工單位會采用智能預應力管道灌漿施工技術，該技術的合理應用，可提高工作人員相關材料配比工作的質量與效率，這是傳統技術應用過程中無法實現的。傳統技術在實際應用過程中，壓力控制能力不強、準確性不高，從而無法實現流量及水膠比的及時控制。在智能預應力管道灌漿施工技術的應用過程中，施工人員可采用泌水率為零、流動性高、水膠比低的漿液，結合性能優良的壓漿設備，先進的施工工藝及科學合理的施工管理，為公路橋梁高質量施工奠定了堅實的基礎。對漿液水膠比進行控制時需要吸水泵、電磁閥及高精度渦輪流量計進行操作，以此來確保施工工作的質量。另外，在水量的合理控制下，加入一定量的外加劑、水泥，就能得到精準的水膠比值，并能進行合理的控制；在漿液流量的測量工作中，需采用測控裝置，在對預應力管道體積和管道內的漿液體積進行對比的情況下，對管道內漿液的充盈情況做出合理的判斷：壓漿壓力控制時，要嚴格按照相關操作流程來進行，管道內壓漿壓力要控制在 0.5～0.7MPa 范圍內[4]。在每一次壓漿操作過程中，系統會對管道內壓力進行實時監測，以此來得出壓漿壓力值及沿途壓力損失值[5]。在此過程中，有一個關鍵點需特別關注，就是在灌漿操作過程中，工作人員要對進、出漿口壓力損失值進行實時監測，根據其壓力損失值，對壓漿壓力進行調整，在此基礎上，所有管路的壓力值就能實現良好的控制。

5 結語

在預應力管道灌漿施工技術的具體應用中，需要結合多方面因素來進行科學合理的施工。在該技術的有效應用下，漿體的稠度、強度及流動性都能得到很好的保證，以此來實現技術應用過程中的合理性及成效性，為項目工程施工質量的提高提供有力的保障。