浅谈预应力孔道压浆常见质量缺陷及防治措施
预应力孔道压浆作业是预应力结构(构件)施工中非常重要的一个工序,压浆的质量直接关系着预应力结构(构件)的耐久性。但是,在具体质量控制的工作中,工程建设各参与单位往往对压浆质量不够重视,而只是把质量控制的重点放在张拉作业上,加之目前压浆质量没有完善有效的检测方法。孔道压浆的重要作用就是保护预应力筋,延长预应力筋的使用寿命,提高结构(构件)的耐久性,并且浆液凝固后和预应力筋形成一个整体共同受力,共同工作。所以即使压浆质量存在缺陷短时间内也不会暴露出来,导致结构(构件)的破坏,因此一直未引起重视。一旦日后隐藏的缺陷暴露出来,后果是很严重的,所以孔道压浆质量控制必须做到事前、事中、事后三控制,以减少质量病害的发生。
1 预应力孔道压浆质量缺陷、形成的原因及控制措施
1.1 压浆量不足,压浆量不足主要是浆液没有充满整个孔道,造成该项质量缺陷的主要原因主要有以下几种情况:
1.1.1 出浆孔没开设在孔道的最高点,因而在浆液从出浆口流出时压浆人员误以为孔道内浆液已满,再者由于出浆口已淤塞残留在孔道内的空气无法排出来,给人一种已压满的假象。因此,预应力孔道,尤其曲线孔道、竖向孔道,出浆孔一定要设置在孔道的最高点。
1.1.2 施工人员责任心不强,压浆时没等浓浆液流出即停止压浆。
1.1.3 施工人员操之过急,在出浆孔刚冒出浓浆后就停止压浆并卸下压浆阀门,导致浆液从压浆空流出,造成压浆不足。在曲线、竖向孔道中因为压浆孔常设在孔道最低处,浆液更容易流出,所以一定要等初凝后再卸下压浆阀门。
1.1.4 由于混凝土浇筑出现质量缺陷导致压浆时浆液外漏,又没采取封堵措施,从而导致压浆不足。
1.1.5 由于混凝土浇筑振捣不密实出现串孔现象,而压浆时先压注上层孔道后压注下层孔道,上层孔道浆液串流入下层孔道内,导致上层孔道压浆不满。
1.1.6 压浆过程中,由于机械故障等原因,导致压浆中止,又无法马上恢复,对压浆没压满的孔道没及时清洗,导致再想压浆时孔道堵塞等原因无法进行。
1.2 泌水过多
根据规范要求,用于压浆的水泥浆,3h后泌水率不宜超过2%,24h后泌水应能够被水泥浆完全吸收。
而工程中出现泌水过多的现象,主要是由于施工人员为了便于压浆,在施工中擅自增大水灰比造成的。所以,在压浆之前一定要做好水泥浆试配,水泥浆水灰比应控制在0.4~0.45之间,流动的度不应大于20s,3h泌水率不大于2%。在确定好水灰比后,在施工过程中要严格执行,现场技术员、实验员和现场监理在施工过程中要对浆液的泌水率、流动度进行抽查。
1.3 预应力钢筋锈蚀
1.3.1 压浆不足,导致水泥浆没能将预应力筋完全包裹,部分预应力筋裸露在空气中产生锈蚀。
1.3.2 泌水过多,使得预应力孔道中部分区域积水,形成水泡,又无法排出,使得预应力筋长期在潮湿环境下,发生锈蚀。
1.3.3 水泥浆减水剂品种选择不对,导致减水剂对预应力筋有腐蚀作用,所以,选择减水剂时不能选择氯盐等对预应力筋有腐蚀作用的减水剂。
1.4 混凝土孔道附近与孔道平行方向出现裂缝。
出现这种现象的大部分原因是在压浆后,环境温度低于0℃,使得水泥浆受冻后发生膨胀,导致混凝土产生裂缝。所以,压浆前要注意压浆前后的气象资料,压浆工作必须在构件混凝土温度48h内不低于5℃的环境下进行。因工期太紧必须压浆的话,应注意采取保温措施。
2 压浆质量缺陷造成的危害及事后质量控制措施
2.1 预应力孔道压浆有两大主要作用:一是保护预应力筋,使得预应力筋与氧气和水分隔绝,避免锈蚀。二是使预应力筋和周围的混凝土紧密接触成为一体,将预应力筋上的应力通过所的水泥浆均匀的传到周围的混凝土上,避免预应力筋锚固端应力过分集中。从以上预应力筋孔道压浆的作用来看,一旦孔道压浆质量不好,将会缩短预应力筋的寿命和使用效率,从而降低预应力构件的使用寿命,严重的可在施工若干年后发生质量安全事故。
2.2 预应力孔道压浆的质量虽然难于控制,但只要用科学的态度,在预应力结构施工中逐步完善工程质量的事前、事中、事后控制,预应力孔道压浆的质量问题还是可以防治的。对于预留孔道、然后灌浆的后张法预应力施工,从混凝土中预留孔道、穿预应力筋、施加预应力、压浆等每一道工序都是隐蔽工程,而且此类隐蔽工程目前尚未有完善有效地事后检查方法,因此,要加强和完善施工前的准备工作和施工过程中质量检查和质量控制。另外,对于压浆质量之所以难控制,关键在于目前没有有效地事后检查检测方法,事前、事中质量控制效果无法评估。因此,对压浆质量的事后检查、检测要加强研究。具体建议有:
2.2.1 首先建议使用新型的真空压浆泵压浆,这样可以在孔道内产生一定的负压,这样孔道压浆气泡少,压浆密实。
2.2.2 控制好浆液的配比、流动的度、泌水率,选择在适宜的温度下施工或采取保温措施。
2.2.3 浆液注满后不要急于停止压浆,要在设计压力下保压一定时间后停止。
2.2.4 结构混凝土浇筑时,要加强振捣,提高混凝土浇筑的密实度,避免压浆时漏浆或串孔现象。
参考文献
[1]公路桥涵施工技术规范(J TJ041-2000)
[2]公路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(J TJ071-98)
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