橋梁預應力孔道壓漿質量控制與檢測

王旭東

北京市政路橋股份有限公司總承包一部 北京 102208

根據我國剛剛結束的人口普查結果顯示，我國的人口一直呈現增長態勢，總人口數量已經突破十四億大關，這也對公路的需求量有著明顯的影響，有人的地方就需要公路，但是在一些地勢環境險峻的地區，雖然有需求，但是卻不一定能實現通公路的夢想，其中，橋梁建設質量問題就是其中一個瓶頸環節，雖然隨著時代的發展，社會的進步，科學技術取得迅猛發展，我們國家在各個行業都加大了投資建設力度，各類公路工程比比皆是，但是隨著需求的增多，公路橋梁施工質量控制體系及安全問題卻一直難以得到解決，孔道壓漿施工質量將直接影響橋梁施工質量和安全性能，就孔道壓漿施工工程來看，其受多方面因素影響，包括經濟環境、自然環境、市場環境等，我們必須根據現狀全面分析產生安全問題的原因，并從管理方面入手，采取有效措施，從事前預防、事中控制再到事后處理三個階段分別采取有效措施，不斷完善管理流程和控制要點，加大整改力度[1]，在此形勢下，同時加強對公路橋梁的壓漿密度檢測及判定，從預應力橋梁孔道壓漿過程中不斷提高預應力橋梁的安全水平。

1 預應力孔道壓漿的相關概述

預應力孔道壓漿是一個相對簡單的過程，但是也需要一定的技術水平。首先，孔道壓漿時需要先將一種添加劑添加至水泥泥漿中，在確保水泥泥漿比例合適的情況下進行攪拌，待攪拌均勻后，把形成的混合物從孔道的一端擠入，從孔道的另一端排出，或者將孔道的另一端口封閉，直接將攪拌好的水泥漿從未封閉的一端壓入孔道[2]。在外部壓力的作用下，壓入孔道的泥漿相對濃度較高，混合體積比較大。在強力擠壓的過程中，孔道內的氣體被擠出，使泥漿更加嚴實的充滿孔道，并且形成對孔道中的預應力鋼筋包裹的效果，這樣整個孔道的漿液在凝固后就能對鋼筋線產生一個非常大的裹挾力，對鋼筋的硬度和結構強度起到了助推作用，使得整個預應力橋梁的結構更加穩固，更加安全[3]。在對孔道壓漿的過程中，首先要保證預應力管道中的強度能夠支撐得住高壓，避免橋梁的孔道在壓力過大的情況下，造成變形，甚至露出泥漿或將孔道壓扁，或者在混凝土壓入孔道前，把較小的直徑的聚乙烯管道插入預留的孔道之中，待混凝土完全壓入并凝固后，再將預留的聚乙烯管道取出，防止高壓對預留孔道的影響，將孔道變形、泄漏等問題通通排除在外，對孔道壓漿的密實性有很好的保護作用。

2 預應力孔道壓漿的現狀以及存在的問題

預應力橋梁已經隨著我國經濟的發展，社會的進步，逐漸取代了傳統的橋梁建設，使用范圍變的非常廣泛，預應力橋梁主要是用預應力鋼筋作為重要的受力鋼筋，使得預應力橋梁孔道的壓漿施工質量在與預應力鋼筋的密切配合下，極大地增強了橋梁的穩定性和耐久性，并且孔道中在壓漿之后能夠較好的保護好孔道中預應力鋼筋不被外界空氣所銹蝕，同時還能保證在預應力橋梁，整體結構上施加的應力十分均勻[4]。因此，其優點之多，也是其被廣泛運用的一個重要原因。但是，現在對孔道壓漿技術水平的把握還是一個經常出現的瑕疵，一些現場的施工人員往往缺乏熟練的施工技術和真空壓漿技術，甚至最基本的水泥泥漿的配比比例也不能很好的把握，使得很多的預應力橋梁在建設過程中，由于材料的問題，常常存在著嚴重的安全隱患，因此，解決好材料配比問題以及施工技術問題，就能夠有效的提高預應力橋梁的整體安全性以及結構牢固性。

3 預應力橋梁孔道壓漿技術的作用

預應力橋梁結構一直是以良好的穩固性和耐久性著稱的，孔道壓漿的質量是其中需要重點把控的環節。具體來說，預應力橋梁孔道壓漿技術主要有以下三個方面的作用，第一方面，預應力橋梁可以通過增加鋼絲和混凝土的結合度來降低錨具的負擔，不斷提升整個結構的穩定性，通過兩者的相互配合，使得預應力傳遞效果變得更加明顯，梁結構更加具有安全保障[5]。另外，混凝土在強力的外壓作用下，壓入到孔道內，使得預應力鋼筋被高密度的混凝土泥漿包圍，避免了其因為暴露在空氣中而發生氧化銹蝕的現象，對整個結構的使用壽命具有十分顯著的延長作用[6]。第三個方面，預應力橋梁孔道壓漿技術因其預應力的傳遞傳遞效果好和捆綁作用，使得一些負荷在反復作用下，也不能造成錨具的疲勞破壞，極大的提升了橋梁的結構強度。

4 引起孔道壓漿施工質量問題的原因

（1）材料選擇不合理，質量不合格。混凝土通常是由包括沙子、水泥、石子、凝膠等材料混合而成，這些材料的質量將直接決定混凝土的質量。水泥的型號如果選擇不合適，有的時候只差一個型號，它的黏溫特性都會有極大的變化；細沙的選材不合理，天然沙和水洗沙具有不同的功能，在大體積混凝土施工選材過程中，需要根據實際情況選擇合適的材料；同時，材料配比也是一個重要的影響因素，每一種原材料都應該按比例配制成大體積混凝土，如果因為某些原材料比例占的多或者少，都可能導致抗壓強度降低、耐久性下降、拉伸強度降低、抗變形能力差等現象。

（2）混凝土溫度變化產生裂縫問題。橋梁混凝土結構因為其體積龐大、構造復雜，常常會因為受熱不均勻或者其本身的內部厚度較厚等特點，導致內部的溫度和外部的溫度相差極大，整個材料就會因為溫度的變化和熱脹冷縮原理，使它的內外產生不同的收縮應力和形變，最后整體產生裂縫[7]。因此，控制溫度來防止溫度應力導致混凝土產生裂縫是大體積混凝土結構施工中的一個重要研究方向，必須從控制溫度和控制好原材料，質量配比兩方面進行改進，以提高大體積混凝土施工的質量。

（3）在壓漿作業完成時，時機選擇不對，過早或者過晚的蜂蜜出江口河入江口，或者過早拆除孔道封堵的一段，使得孔道內水泥漿體充斥不夠飽滿，影響橋梁的施工質量。

（4）預應力設置不夠合理，在運力孔道設置時，對各個孔道的縱向以及橫向坐標，沒有很好的把握和明確的尺寸要求，使得壓漿完成后，水泥因孔道分布不合理出現收縮沉降或者注漿不夠飽滿的問題。

5 橋梁預應力孔道壓漿質量控制要點

（1）預應力橋梁孔道壓漿的事前預防。事前預防就是要做好工作前的準備工作，首先檢查孔道是否通暢，壓漿孔道不通，也是造成壓漿質量不合理格的一個重要原因，在這時主要對波紋管的質量進行檢查，同時檢查孔道中的鋼筋線穿放是否合理，是否在預定的位置達到合格的標準[8]。一旦發現有鋼筋破損或者波紋管密封不嚴、破損等情況，及時采取措施，或者在無法挽回的情況下更換相應的孔道，避免在混凝土壓漿過程中出現堵管的問題。同時，在封堵混凝土灌入孔道進行壓漿過程中，如有發現混凝土不密實或出現空氣小洞，可通過使用玻璃膠的方法進行處理，對封錨的混凝土進行涂抹，彌補因混凝土泥漿質量問題帶來的預應力損失。

（2）嚴審材料質量安全。大體積混凝土用材作為基礎工程中必需要的物品，其質量是否合格會直接影響工程的施工質量、安全質量。施工過程中，建材需要的數量十分龐大而且種類繁多，需要有質檢人員提前做好采購計劃并采用隨機抽樣的方式進行檢驗，將一些不合格的材料剔除出來，避免在施工中使用，因此施工單位應嚴格抓好材料質量的把控，必須要向一些有資格、資質、資歷的官方制造商采購建筑材料，并對建材市場進行調查，以一個相對合理的價格以物美價廉的方式進行采購，禁止回收或二次利用一些使用過的材料。目前，很多施工現場會出現采購的材料不能滿足施工需求，致使工程隱患重重的局面，所以必須從根源上把控好質量安全問題，讓基礎工程用的每一點材料都打上安全的標簽。

（3）預應力橋梁孔道壓漿的始終控制，在壓漿過程中常常會出現壓力不足導致的漿體氣泡或者泥漿硬化后產生的孔隙，在雨水進入孔隙后便會對鋼結構造成腐蝕，影響使用壽命。因此，為避免這個現象發生，可以在壓漿過程中使用智能大循環孔道進行壓漿。這種壓漿形式能夠保證漿體在孔道內的流通，防止出現孔隙、泌水等問題。此時此刻，還要求壓漿人員對出漿狀態進行實時觀察，一旦發現有泥漿的稠度和密度不合格時，便關閉壓漿機，在調整良好后再繼續進行壓漿，并且需要讓灌漿、出漿口、壓漿機、開關控制三處的操作人員進行良好的配合和聯系，防止因將持續時間過長，導致泥漿爆管或堵管現象。

（4）對施工現場進行溫度控制。首先，根據現場混凝土的混合比例和施工時對應的氣候，氣溫情況設計出對應的方案，并運用大數據技術，對其配比和對應的溫度制成相應的參考數據，便于在施工時根據施工現場的實際溫度決定混凝土原材料的混合配比情況，并提前做好多次實驗，保證數據科學合理，為現場的溫控標準提供有力的指導。

（5）預應力橋梁孔道壓漿的事后處理。壓漿工作結束后，要對兩個端口進行檢查，如果端口出現漏漿問題，及時做好處理措施。現場技術人員也應隨時記錄壓漿的數量以及壓漿的位置，如有出現漏罐的現象，及時進行彌補。通常壓漿的數量所花費的時間和水泥量是一定的，如果壓漿過程中出現用時較短或者水泥用量較少的情況，有可能是某個孔道灌注不夠嚴密，或者各種材料的配比不夠合理，出現了氣泡。這就要求工作人員能夠準確的把握水泥用量和壓漿孔道數量的比例，并將其作為壓漿工作備料的依據。在整個將工作完成后，馬上使用高壓水清洗橋梁表面，避免遺留在橋梁表面的浮漿發生凝固，對混凝土的壓漿質量造成不良影響。

（6）提高監督人員綜合素質。近些年來，我國建筑行業蓬勃發展，但是建筑行業一直是被人們認為比較低端的一個行業，吃、穿、住都在野外，還要經歷風霜雨雪、極寒酷暑，為生活帶來了極大的不便，因此很多高學歷、專業化的人才不愿意加入到建筑行業的這個隊伍當中，這也導致了在建筑工程質量安全監管這方面人才的緊缺，質量安全的監督管理，作為工程項目的重要組成部分，整個過程實施全過程、全方位的監管，聘用有專業監管資質、學歷和經驗的人員對項目工程進行質量安全監督管理，嚴格執行監管制度，安全質量監督管理人員要多次深入現場進行監督管理，加強安全巡檢制度和力度，詳細了解施工中工人的工作情況，并在遇到問題時責令其改正。以使整個過程能夠更好的動態掌握，將安全隱患排消滅在搖籃里。

6 孔道壓漿密度檢測及判定

通過使用沖擊彈性波技術的應力混凝土橋梁多功能檢測儀對預應力鋼束端頭進行擊振、拾振，借助專業軟件對振動信號進行分析處理，從而得出壓漿密實指數，若檢測得出壓漿密實度指數小于0.95，則使用定位檢測法確定，將缺陷的大小、位置經過檢測以及鉆孔驗定法測檢測后發現一部分壓漿指數小于0.95再使用定位法進行檢測，發現孔道壓漿缺陷位置多位于壓漿施工進漿口附近，后期經過二次注漿，部分區域采取機械手段開挖壓漿處理后，有效解決了該區域密度不實的問題。

7 結束語

橋梁預應力孔道壓漿質量問題一直是我國預應力橋梁孔道經常遇到的問題之一，經過上述分析，對質量控制要點進行了相關闡述，并且提出了一些合理的解決辦法，在完成孔道壓漿過程后，再對孔道壓漿密度進行檢測，來判定壓漿效果是否合格。從而保證整個橋梁施工收尾工作中能夠查漏補缺，實現橋梁預應力孔道壓漿工作的完美收官，施工時嚴格控制相關工藝，促進我國橋梁預應力孔道壓漿相關行業良好發展。