后张法预应力技术孔道压浆质量缺陷防治
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后张法预应力技术孔道压浆质量缺陷防治
摘要：孔道压浆工艺是后张法预应力混凝土质量成败的关键所在，由于后张法预应力混凝土在施工过程中和施工完成后的隐蔽性，在质量控制方面应以预防为主，要求专业监理人员在事前分析其可能出现的质量缺陷，在过程中层层设防、密切跟踪，采取针对性措施避免出现缺陷，确保工程质量受控。
本文结合工程实践，分析压浆工艺常见质量缺陷的成因，提出防治的办法，阐述实践中所采取的质量控制措施，汇集和总结经验，为相似类型的工程实践提供参考和借鉴。
关键字：后张法；压浆；泌水率
前言
某科研院所新建一办公楼，檐高30.2m，钢筋混凝土框架-剪力墙结构。
因造型需要，在屋面设计中使用了跨度超过24m、高度达到2.2m的预应力混凝土框架梁，该框架梁使用了后张法预应力技术。
预应力混凝土施工质量控制的最大难点在于，它几乎是全程的隐蔽工程，因此为确保工程质量合格，必须把控制的重点放在事前和事中控制上，主要控制压浆材料和工艺过程两方面。
在该办公楼项目的工程实践中，监理人员在事前做了充分的准备工作，结合专业知识和以往的工程经验，整理出了在压浆施工中应当着重控制和避免出现的质量缺陷及相应的防治办法。
1.可能出现的质量缺陷分析
专业监理人员依据该工程的施工图纸、施工方上报的预应力混凝土专项施工方案和国家现行的相关规范，经过内部研讨和与施工方技术人员的沟通交流，确定在本工程的后张法预应力混凝土施工中应着重控制和避免出现以下3种质量缺陷：
①水泥浆泌水率过大；
②压浆过程中断；
③孔道漏浆。
第一种情况属于材料控制范畴，也是后张法预应力混凝土质量控制的关键因素；第二和第三种情况属于施工工艺范畴，其质量控制与施工人员的技术水平和责任心紧密相关。
本文将针对以上3种缺陷，分别分析其成因，并提出相应的防治措施。
2.水泥浆泌水
2.1泌水率过大导致的缺陷及分析
水泥浆泌水率过大会对浆体产生以下不利影响：
①泌水聚集在水泥浆体顶部，在蒸发或水化吸收后形成空腔；
②在水泥浆凝结过程中，浆体内部的微小水囊在重力作用下缓慢运动，逐渐被吸收后形成微孔隙。
浆体顶部因泌水较多，硬化后的孔隙也较多，使得表层较为疏松；
③微小水囊聚集在预应力束周围，被吸收后形成空隙，降低了水泥浆与预应力束的粘结。
这几种不利影响会使水泥浆体的凝结强度偏低，内部存在较多的微观缺陷，降低其对预应力束的保护作用，危害预应力结构的安全性和耐久性。
导致水泥浆泌水率过大的原因有主要有以下几种：
①配合比设计时采用了较大的水灰比；
②水泥过期，含有较多结块，仍依照配合比称量水泥，使得水灰比偏大，泌水率增大；
③搅拌时间过长导致水泥浆离析，泌水率增大。
2.2预控措施
在本工程中，监理人员从压浆材料和工艺过程两方面落实事前和事中控制：
①严格验收制浆用的水泥，水泥应在有效期内，并在拌制前过细筛以确保不含任何结块；
②严格控制外加剂的质量和用量，事前优选水泥浆的配合比，尽量减少外加剂用量：减水剂会增加泌水，膨胀剂发生作用的时间与水泥浆水化的时间难于同步甚至会降低水泥浆的强度。
2011版《公路桥涵施工技术规范》规定：水灰比在0.26～0.28之间，3h泌水率为0，不允许出现泌水。
在前期准备时，监理人员提出应优选配合比以控制泌水率，在本工程中没有使用膨胀剂，而使用了极少量减水剂，施工方在以往工程经验的基础上试验了数种配合比，最终找到了一种泌水率极小的配合比方案，并将试块送检，强度满足设计要求，最终确定了配合比；
③工艺上，在拌制水泥浆时，使用强制性搅拌机，搅拌时间不能过长以避免离析，搅拌后的水泥浆再次过筛，以滤除未拌合的水泥块。
3.压浆过程中断
3.1压浆过程中断导致的缺陷及分析
若施工前准备不足，在压浆时被迫停止压浆作业，这时就需要进行二次压浆。
重新开始压浆后，若一见到出浆口有浆液冒出就认为孔道内已经灌满而停止压浆，这时前后两次注入的水泥浆会在孔道内形成一大段空隙，孔道内的空气其实并没有排出，导致压浆不密实。
迫使压浆过程中断的原因主要有：
①拌制的水泥浆总量不足；
②压浆设备发生故障。
3.2预控措施
监理人员在审查施工方上报的施工方案时，已要求施工方计算本工程中每道框架梁的水泥浆用量，并在计算用量的基础上增加了一倍的数量作为水泥浆的实际用量，因为在压浆过程中观察出浆孔的冒浆情况时会损耗大量的水泥浆。
监理人员特别要求施工方准备了两台压浆泵，并在使用前对其进行了仔细的检查和试运转，同时检查了压浆管各处连接是否紧密牢固，避免压浆泵在压浆过程中出现故障。
在工程实践中，若真的出现压浆中断的情况，在重新开始压浆时，应更换压浆口，并确保第二次灌入孔道的水泥浆能够把前一次灌入的水泥浆及两次灌浆之间的空气完全排出，以保证压浆密实。
4.漏浆
4.1漏浆导致的缺陷及分析
漏浆一般会出现在排气管、出浆管与孔道波纹管之间的接缝，及波纹管之间的接头部位，此外，在混凝土浇筑时振捣棒碰坏了波纹管也会导致漏浆。
若压浆过程中发生漏浆，因漏浆部位隐蔽在混凝土构件内难以发现，导致压浆后孔道难以密实，空气和水分渗入孔道内使预应力束发生锈蚀。
4.2预控措施
在波纹管安装完成后，监理人员仔细检查了波纹管的固定和连接情况，首先波纹管的线型应符合设计要求并牢固固定在钢筋骨架上以避免上浮，其次检查排气管是否留置在波纹管的高点位置，最后检查各处连接是否牢固紧密。
各处的接缝和接头部位，应使用海绵垫片和弧形的塑料压板压实并用钢丝扎牢，在波纹管的接长部位应用大一号的波纹管作为接头套管，两边各搭接100mm并用防水胶带密封缝隙。
在检查完波纹管的安装情况后，监理人员特别向施工方提出要求，在后续钢筋绑扎和混凝土浇筑时，应采取措施保护波纹管不被损坏且不能进入异物，同时向施工人员做了技术交底，模拟了振捣棒在插棒时避免碰撞波纹管的情况，在浇筑过程中密切监控振捣过程，确保波纹管完好。
5.冬施措施不到位
冬期施工是混凝土工程会普遍遇到的实际情况，若冬施措施不到位同样会产生压浆质量缺陷。
本工程在预应力混凝土施工时，实际并没有进入冬期施工阶段，但作为预应力混凝土工程常见质量缺陷的成因之一，本文仍应对其作必要的分析和阐述。
5.1冬施措施不到位导致的缺陷及分析
冬施措施不到位会导致以下问题：
①水泥浆受冻导致波纹管和结构开裂，造成结构的永久性损害；
②水泥浆受冻后强度降低，对预应力束起不到保护作用。
5.2预控措施
在冬期施工时，应严格依照《建筑工程冬期施工规程》（JGJT104）的有关要求，对混凝土构件采取必要的保温措施，并密切监控压浆温度：
①压浆过程中及压浆后48h内，混凝土构件的温度不得低于5℃；
②在压浆前，应先用热水（不能用蒸汽）冲洗孔道以排走冰凌，若温度低于冰点，则应用热空气把水吹净以避免重新冻结，并注入至少100%的额外浆以驱除孔道内残余的水。
结语
通过监理人员在施工前的悉心准备，在施工过程中的层层设防和认真检查，该办公楼的预应力混凝土梁顺利完成埋管、浇筑、穿束和压浆等工序，并最终通过验收。
对于预应力混凝土工程而言，规范标准和工艺参数等因素也仅是确保质量的一方面，更重要的是所有参建人员的技术素质、管理水平和责任心，过程中的一点点马虎，很容易导致压浆质量不达标，形成难以修复的缺陷，给结构的安全性和耐久性带来损害，甚至造成重大的经济损失。
所以要层层把好质量关，在全过程中都要严格按照规范要求操作，才能确保孔道压浆的饱满密实。
参考文献
[1]张莲枝，后张预应力结构管道压浆密实度的控制，山西建筑，2004年，第30卷第2期，第37页；
[2]隋莉莉，国内外后张法预应力混凝土桥梁耐久性研究，工业建筑，2011年，第41卷第1期，第105页；
[3]楚遵林，浅议钢筋混凝土工程十大常见质量通病的防治，哈尔滨，东北林业大学；
[4]JTG/T F50-2011，公路桥涵施工技术规范；
[5]GB50204-2002，混凝土结构工程施工质量验收规范(2011版)。
