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CHENGSHIZHOUKAN 2019/5城市周刊50公路桥梁预应力孔道压浆质量检测试验研究李 文 南京交通建设项目管理有限责任公司摘要：本文主要针对公路桥梁预应力孔道压浆质量检测试验展开深入研究，先简要分析了公路桥梁预应力孔道压浆施工质量的影响因素，然后重点提出了公路桥梁预应力孔道压浆质量检测方法，主要包括钻芯法、超声波法、探地雷达法、冲击回波法等，不断提高公路桥梁预应力孔道压浆质量，将密度性充分体现出来，促进公路桥梁建设工作的顺利推进。
关键词：公路桥梁；预应力孔道；压浆质量；检测试验在公路桥梁建设事业的强大推动下，极大地促进了公路桥梁预应力混凝土桥梁的应用，但是同时也引发了严重的病害问题，这在桥梁结构的耐久性方面得到了充分体现。
结合调查研究发现，如果预应力孔道压浆的密实度不足，将会导致预应力钢束锈蚀和预应力损失现象的出现，从而引发预应力混凝土桥梁病害。
因此，在公路桥梁建设过程中，必须要提高对预应力孔道压浆质量检测的高度重视，将桥梁预应力孔道压浆密度不足问题的出现概率降至最低，给予公路桥梁建设质量强有力的保障。
一、公路桥梁预应力孔道压浆施工质量的影响因素１．压浆方面。
在预应力孔道压浆施工过程中，要结合规范要求，选择最为适宜的材料和压浆设备，而且还要对水泥浆的性能进行控制，尤其对于水灰比和泌水率等指标。
同时，还要对压浆时间进行控制，密切关注气温情况，将其控制在半个小时为最佳，在预应力筋张拉以后，要提前开展孔道压浆，但是时间要控制在14天以内。
此外，要将压浆速度保持在可控范围内，缓慢、匀速地进行，在压浆过程中，对曲线孔道和竖向孔道，要从最低点的压浆孔进行压入[1]，由最高点的排气孔排气和泌水，并逐一开放和关闭所有最高点的排气孔，为孔道内排气通畅性创造有利条件。
２．施工工艺方面。
现阶段，传统压浆工艺、真空辅助压浆工艺、全自动循环智能压浆工艺等，是桥梁预应力孔道压浆施工工艺的重要构成内容。
首先，对于传统压浆工艺来说，主要是指在0.5MPa 压力作用下，将水泥浆压入预应力孔道之中，已经成为了重要的技术方法之一。
公路预制梁孔道压浆试验一、引言公路预制梁是现代道路建设中常用的一种梁式结构，其优点包括施工周期短、质量可控、工期可控等。
在公路预制梁的制作过程中，孔道的加工是一个关键环节。
为了保证预制梁的整体性能和使用寿命，孔道的封堵必须达到一定的标准。
本文将介绍公路预制梁孔道压浆试验，以探讨压浆工艺对孔道封堵效果的影响。
二、试验目的本次试验的目的是通过对公路预制梁孔道压浆试验的研究，评估不同压浆工艺对孔道封堵效果的影响，为公路预制梁制作提供参考依据。
三、试验方法1. 试件准备：选择符合设计要求的公路预制梁试件，确保试件表面清洁无杂质。
2. 孔道加工：根据设计要求，在试件上预留孔道，并确保孔道的尺寸和位置准确。
3. 压浆材料选择：选用适合的压浆材料，常用的有水泥浆、聚合物浆料等。
4. 压浆工艺：根据设计要求和压浆材料的特性，确定合适的压浆工艺，包括压浆压力、压浆速度等参数。
5. 压浆试验：按照设计要求，对不同工艺条件下的试件进行压浆试验，记录压浆过程中的参数变化和孔道封堵情况。
6. 结果分析：根据试验结果，评估不同压浆工艺对孔道封堵效果的影响。
四、试验结果与分析通过对不同压浆工艺条件下的试验结果进行分析，得出以下结论：1. 压浆压力对孔道封堵效果有显著影响。
压浆压力过低会导致孔道封堵不紧密，压浆压力过高则容易导致压浆材料溢出孔道，影响封堵效果。
2. 压浆速度对孔道封堵效果也有一定影响。
过快的压浆速度可能导致压浆材料未充分填充孔道，而过慢的压浆速度则会延长施工周期。
3. 压浆材料的选择对孔道封堵效果具有重要影响。
不同材料的流动性、粘度等特性会影响压浆材料在孔道中的填充情况。
4. 孔道的尺寸和形状也会对封堵效果产生影响。
较大的孔道可能需要采用多次压浆才能达到预期的封堵效果。
五、结论通过公路预制梁孔道压浆试验的研究，可以得出以下结论：1. 压浆工艺对孔道封堵效果具有重要影响，合理选择压浆压力和压浆速度能够提高孔道的封堵质量。
5试验方法1）试验条件实验室的温度和湿度应符合GB/T 17671-1999中4.1的规定。
试验设备、仪器、仪表等计量器具均应经法定计量检定合格，且在有效期内使用。
1)浆体搅拌应采用水泥净浆搅拌机及行星式胶砂搅拌机；标准法维卡仪及试模应符合GB/T 1346的要求。
2)流动锥：应符合附录A的要求。
3)试模：应采用40mm×40mm×160mm的钢模。
4)钢筋锈蚀测试仪：应符合GB 8076-1997的要求。
5)透明有机玻璃管：应符合附录E的要求。
6)试验准备：原材料应在试验条件下至少静置24h。
1)搅拌方法应使用行星式胶砂搅拌机，采用手动方式。
a)管道压浆料：称取3kg压浆料粉剂，放入搅拌锅中，倒入80%的拌和水，慢速搅拌2min，搅拌均匀后，快速搅拌1min；然后再慢速搅拌，同时将剩余的拌和水完全倒入，再慢速搅拌1min。
b)管道压浆剂：按压浆剂的配比掺量，水泥和压浆剂共称取3kg粉剂，放入搅拌锅中搅拌1min，然后加水搅拌，搅拌方式同管道压浆料2)抗压强度、抗折强度将拌和好的压浆料倒入试模内，静置至浆体初凝后，将其表面多余的浆体刮掉。
24h拆模后放入标准养护室于水中养护至7d、28d。
按照GB/T 17671-1999进行试验和计算。
3)凝结时间按照GB/T 1346-2001进行测定。
4)出机流动度和30min流动度a）试验仪器流动度测试仪—流动锥尺寸如图A.1所示。
2）试验方法4)出机流动度和30min流动度a）试验仪器流动锥的校准：1725mL±5mL水流出的时间应为8.0s±0.2s。
b）流动度试验方法测试时，先将漏斗调整水平，封闭底口，将搅拌均匀的浆体均匀倒入漏斗内，直至表面触及电测规下端（ 1725mL±5mL 浆体）。
开启底口，使浆体自由流出，记录浆体全部流出时间（s），称为灌浆料的流出度。
4)出机流动度和30min流动度出机流动度测试完毕，将所有浆体转入搅拌锅，放置至30min。
后张法预应力孔道压浆浆液配合比性能试验研究及应用文章依托克拉玛依至塔城高速公路主要从后张法预应力孔道压浆浆液配合比设计及其相应的性能检测结果来说明孔道压浆浆液的可行性，结合实际工程说明掺用压浆剂的孔道压浆浆液在保证孔道压浆质量及延长预应力结构的使用寿命方面有更好的效果及可推广性。
标签：孔道压浆；浆液；配合比；试验1 工程概况克拉玛依至塔城高速公路位于新疆北部克拉玛依市和塔城地区，路线总长217km，为4车道高速公路，路基宽度26m，设计车速100km/h。
2 浆液配合比的设计及性能研究数量较大的梁板均采用预应力结构，梁板浇筑完成后均需进行孔道压浆，JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》对后张法预应力孔道压浆浆液性能指标要求：（1）水胶比为0.26～0.28；（2）初凝不小于5小时，终凝不小于24小时；（3）初始流动度10～17s，30min流动度10～20s，60min流动度10～25s；（4）24小时自由泌水率及3h钢丝间泌水率均为0；（5）压力泌水率不大于2.0；（6）3h自由膨胀率0～2，24h自由膨胀率0～3；（7）充盈度满足规范要求；（8）抗压、抗折强度满足规范相应要求。
2.1 原材料检测乌苏青松水泥各项检测结果符合GB/175-2007要求：后张预应力孔道压浆浆液性能指标凝结时间、流动度、泌水率、压力泌水率、抗压强度、抗折强度均符合要求。
2.2 配合比设计及浆液性能检测2.3 浆液性能分析及施工用配合比确定从浆液配合比试配的三个水灰比的检测结果看，在压浆剂掺量为10%的情况下，水灰比0.26的浆液流动度为19s，不能满足《公路桥涵施工技术规范》要求，其他指标均能满足规范要求，要使浆液的流动度及其他指标均能满足规范要求，必须增加压浆剂掺量；水灰比为0.3的浆液由于水灰比较大，流动度较好，但其单位体积用水量有所增加，这使得浆液中有少量泌水，并有少量气泡，密实度稍差，所以0.30水灰比浆液不能满足规范要求；水灰比0.28的浆液各项性能均能满足规范要求，初始流动度性能较好，为14s，这为水泥浆的灌注施工提供了有利条件，为压浆施工质量提供了良好的浆液质量保证。
附件1：预制梁预应力孔道压浆密实度检测分析报告一、检测目的预应力钢绞线要在桥梁使用过程中确保长期发挥作用，达到设计要求，孔道压浆的质量效果是重要的影响因素之一。
如果压浆不密实，水和空气的进入使得处于高度张拉状态的钢绞线材料易发生腐蚀，造成有效预应力降低。
严重时，钢绞线会发生断裂，从而极大地影响桥梁的耐久性、安全性。
此外，压浆质量缺陷还会导致混凝土应力集中，进而改变梁体的设计受力状态，从而影响桥梁的承载力和使用寿命。
二、检测方法㈠无损检测：使用SPC-MATS预应力混凝土梁多功能检测仪对孔道进行检测，对采集的数据进行分析处理，根据处理后的频谱信号进行压浆密实度及缺陷位置的判定。
㈡钻孔验证：无损检测后，为验证其准确性，在梁板两端端头最不利点的侧面开孔，采取以下方式进行验证。
1.用工业内窥镜对孔内情况观察。
2.穿丝：即用铁丝看能否穿过，一般适用于较长的缺陷。
3.挂钩：用小钩去挂钢绞线。
若能钩住钢绞线即表明存在较大的缺陷。
三、检测结果预制梁预应力孔道压浆密实度检测结果汇总表检测结果缺陷情况统计表A级：注浆饱满或波纹管上部有小蜂窝状气泡，与钢绞线不接触；B级：波纹管上部有空隙，与钢绞线不接触；C级：波纹管上部有空隙，与钢绞线相接触；D级：波纹管上部无砂浆，与钢绞线相接触并严重缺少砂浆。
D级又可细分为D1、D2和D3级，分别对应于大半空、接近全空和全空。
A级B级C级D1级D2级D3级压浆密实度分级示例四、问题分析㈠试验检测不规范：工地试验室未严格按《公路桥涵施工技术规范》及《浙江省公路桥梁预应力孔道压浆技术指南》进行日常压浆浆液的质量检测。
1.工地试验室对于压浆料质量的控制能力较弱，检测项目少，依赖第三方委托的结果，没有时效性，试验人员没有充分掌握预应力孔道压浆技术的试验理论知识和实际操作能力。
2.未进行30min、60min流动度，现场沉积率检测，不能发现浆液可能存在的沉淀、离析、泌水等不合格现象。
3.未进行竖向膨胀率、压力充盈度、充盈度试验，不但不能发现浆液实际膨胀情况，而且可能存在的收缩问题。
孔道压浆剂试验性能研究
陈岩
干粉砂浆课题组
摘要：针对压浆材料本身的特点，通过试验，研究了孔道压浆剂应用于不同水泥的性能变化，分析孔道压浆剂针对不同水泥的调整方法。
同时，压浆剂在各标准要求下，指标要求略有不同，实际应用时，应按照具体的设计规范进行配合比试验。
关键词：压浆剂；水泥适应性；调整方法；
1前言
孔道压浆材料是由水泥、减水剂、膨胀剂、矿粉或磨细矿渣，硅灰等多种材料构成的混合材料。
由于没有砂石等骨料，收缩性相对比较高。
由于公路桥梁较铁路桥梁的压浆孔道要细，为保证压浆料能密实填充孔道，防止泌水离析，公路桥梁设计中对压浆料水胶比以及流动性能要求更为严格，因此《公路桥涵施工技术规范》中要求压浆料的水胶比控制在0.26~0.28，且浆体初始、30min、60min流动度分别为10~17s、10~20s、10~25s。
在此条件下，压浆剂的选择更是重要。
近些年来，诸多企业和科研单位对压浆材料的改性做了大量的试验研究。
对从现场拌制的压浆料做出了一定的改进，通过加入外掺剂等形式改性水泥，与此同时配合弗克高效减水剂的相互作用，提升了孔道压浆材料的工作流动性与粘结性能。
苏州弗克技术股份有限公司通过压浆剂的研究发现，水泥与压浆剂之间具有一定的适应性，水泥品种不同，配合压浆剂拌合而成的压浆料性能差异很大。
因此，研究孔道压浆剂与不同水泥之间的适应性，对于压浆剂配合比设计具有很大的意义，有利于及时针对施工用水泥进行压浆剂配方微调，确保工程质量。
2试验材料
2.1 原材料
（1）海螺PO42.5级水泥；华润PO42.5级水泥；南方PO42.5水泥；冀东PO42.5水泥；富力PO42.5水泥；青海长白山PO42.5水泥；祁连山PO42.5水泥；
（2）弗克压浆剂D750；
（3）膨胀剂及部分DC750核心添加剂；
3试验方法
3.1 试验方案
在对预应力孔道压浆剂的选择过程中，主要从浆体的流动度、膨胀率、泌水率、充盈度、凝结时间及抗折抗压强度等指标来进行判定的。
以海螺42.5水泥为基准水泥，配制出满足标准要求的压浆剂，再以此配方的压浆剂与其他品牌的水泥进行适应性试验。
考虑到不同水泥对流动度的影响最为显著，因此本试验以流
动性作为关键指标进行性能评判。
判定不同地区水泥与压浆剂之间的适应性，根据调整结果，总结出压浆剂水泥适应性调整方法。
3.2 压浆剂对不同地区水泥的适应性
压浆剂选用D750高性能压浆剂材料，水为试验室用水，水灰比选取最佳水灰比0.28，按照试验中不同地区的水泥：压浆剂（D750）=9:1进行试验。
通过浆体流动性的指标来进行判定。
结果如表所示。
水泥品牌初始流动度/s 30min流动度/s
苏州海螺15.68 18.92
安徽华润16.35 20.02
浙江南方18.31 21.43
河北冀东19.53 22.39
上海富力20.19 23.42
青海长白山21.22 24.33
青海祁连山23.04 25.67
从试验结果可以看出，不同地区的水泥与压浆剂的适应性具有很大的差别。
这主要是因为不同水泥所含有的掺合料不一致，导致对外加剂的吸附效果不同，减水效果自然影响很大。
3.3 压浆剂针对不同水泥的调整方法
根据不同地区的水泥，主要有以下几种调整方案。
3.3.1 水泥检测
对水泥的物理指标以及化学分析，主要包括测定水泥标准稠度用水量，以及胶砂的1天抗压强度。
在1天抗压强度相当的情况下，标准稠度用水量越大，所配压浆料的浆体流动性越差。
3.3.2 流动度调整
浆体流动度越差，主要是由于减水剂掺量不足或减水剂与水泥的适应性不良造成的。
一般通过增大减水剂掺量进行改善。
但减水剂掺量不宜过大，有可能导致浆体离析泌水，影响浆体的凝结时间等等。
如果减水剂与水泥的适应性不佳，则可考虑更换减水剂种类，进行重复性试验。
3.3.3 气泡调整
如果表面气泡较多，可适当提高消泡剂掺量，但掺量不宜过高，否则会造成浆体泌水，对砂浆强度也有可能造成影响。
3.3.4 凝结时间调整
当浆体流动度损失过大，凝结时间有问题时，可提高缓凝剂进行改善。
如果改善效果不明显，则需进行更换缓凝剂种类，重复进行试验，直至找出合适的缓凝剂品种。
必须注意的是，由于压浆料属于高流态浆体，材料性能受环境因素以及搅拌方法影响较大。
温度过高或者过低都会对材料造成影响。
应适当控制试验温度以及搅拌速率，来进行压浆剂水泥适应性试验。
4试验结果及分析
（1）孔道压浆剂与水泥具有适应性问题。
不同地区的水泥与压浆剂的作用效果均不相同。
因此，在压浆剂使用之前，必须进行原材料的判定及初步分析，进行水泥适应性判定，从而选择压浆剂最佳配合比。
（2）不同地区水泥压浆剂的调整方法不尽相同。
可以通过水泥的检测，基本配方试验以及外加剂的调整，来解决水泥适应性不好的问题，从而更好的保证产品质量。
参考文献
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