许俊强
上海建科结构新技术工程有限公司，上海 200023
摘要：后张法管道压力灌浆施工技术在实际中广泛应用，本文从施工工艺、灌浆环境、质量控制等多方面注意事项考虑论述了预应力管道灌浆的质量。
关键词：预应力；后张法；管道压力灌浆
引言
后张法有粘结预应力广泛应用于大跨结构构件，它可以有效地减小构件的自重和高度，提高强度、改善结构抗震性能，对结构受力性能及耐久性有着重要意义。
在预应力混凝土结构体系中，管道灌浆具有以下三个功能：（1）保护预应力钢绞线不受腐蚀，（2）消除应力对锚具的破坏，以提高结构的可靠性能；（3）为保证钢绞线与结构混凝土之间的应力具有良好的，有效的传递。因此，管道灌浆质量的好坏，直接影响到整个预应力混凝土结构的安全性和可靠性。
1 管道成型控制
管道的密封性直接影响灌浆质量，而影响管道密封性的原因主要有：
1.1管道本身的气密性
管道成型有张拉端垫板与管道相接，管道自身相接，灌浆孔、排气管与管道相接以及固定端处钢绞线与管道相接，而管道原材料的质量尤为重要，所以应严把管道进场关，保证其主要指标符合要求。（以金属波纹管为例，一般波纹管长度为6米/根）张拉端垫板与波纹管相接处用棉纱封堵或用密封胶带连接。预应力管道一般由多根波纹管拼接而成，多根波纹管连接的质量，波纹管连接需要使用大尺寸的波纹管作为套筒连接，连接处用密封胶带包裹，如图1所示；灌浆孔、排气管与管道相接用用塑料弧形盖瓦绑扎连接，如图2所示；灌浆孔、排气管与管道相接以及固定端处钢绞线与管道相接采用棉纱封堵。
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图1 金属波纹管接头连接
图2 灌浆孔、排气管留设构造图
1.2 管道安装时与各工种的交叉作业产生损坏
管道多采用薄壁镀锌金属波纹管或塑料波纹管，施工过程中钢筋安装与波纹管的碰撞、模板加固的对穿螺杆以及混凝土振捣时振捣棒与波纹管的碰撞都及有可能对波纹管的损坏，所以钢筋绑扎、模板加固及混凝土振捣过程中应避开管道位置，波纹管如遇损坏应及时用密封胶带缠绕，因此施工过程中要对已安装好的管道损坏要认真检查、防护，尤其是在混凝土浇捣时，派专人看护并做好书面交底，浇捣混凝土时振捣棒不得接触预应力灌浆管道。
1.3 管道的排水、排气的分布
主要分为两种：一种是一端张拉，排水、排气管布置（如图3所示），灌浆时从张拉端灌浆管进浆，从固定端处冒出浓浆（如图4所示）结束，然后关闭灌浆阀门，保持固定端处冒浆管中的浆液在400mm不下沉为止；另一种是两端张拉，排水、排气管（如图5所示），灌浆时从张拉端灌浆管（如图6所示）进浆，在注浆管的另一端，关闭注浆管末端的阀门，稳定压力在1至2分钟，然后关闭进口阀门，时间在30至45min之间打开两端阀门进行两次压力灌浆。
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2 灌浆前准备
预应力束张拉完成后，钢绞线在高应力工作下极易腐蚀，所以张拉工作完成后应尽早对预应力管道进行灌浆，隔绝钢绞线与水分接处而产生腐蚀，灌浆时间最好控制在张拉束完成后，且不宜超过48小时之内。除此之外，在灌浆前，堵塞地脚夹与其他可能漏水的地方之间的空隙。一般封锚的有两种方式：一种方式是采用保护罩封锚，由保护罩、橡胶密封圈及张拉端垫板螺栓连接而成，安装前保护罩需涂上隔离剂，灌浆完成后3小时后拆除回收，此方式操作麻烦，外型美观，抗压强，操作麻烦。另外一种方式是需采用具备收缩性的高标号水泥浆或结构胶等方法覆盖锚板、夹片和外露钢绞线，待封堵材料达到10MPa（24小时）后进行灌浆，这种锚固方法简单、快捷，在预应力管道注浆施工中得到广泛应用。
2.1 灌浆设备试运行
因为灌浆是一个连续的过程，所以灌浆前一定确保设备能正常运转，如准备备用电源、备用水源，防止停电、停水造成的施工中断，甚至灌浆设备中的浆液因无法清洗而报废。在检查没有故障之后，需要仔细地清除掉注浆泵体和管道内的水泥残液。在灌浆前用清水对胶管进行湿灌浆，防止水泥浆中的水进入胶管，造成干水泥浆泵送的灌浆困难。
2.2 管道清理
因为在混凝土浇筑过程中，管道可能会有细小的砂眼或本身变形开裂等原因，可能会有极少量的混凝土浆液渗入管道，还有张拉或清孔时，预应力钢绞线与管道之间的摩擦会产生少量的渣石，阻碍浆体的顺利通过，甚至渣石会随着浆体的流动而积累，完全堵管，因此，应在张拉完成后进行水流检查，完成后排除管道水分防止水分进入浆液，增大水灰比。排水口在灌浆之前需密闭，防止浆液从排水口流失。
2.3 灌浆时间段
当室外温度低于5℃时，灌浆应采取防冻保温的措施。灌浆前后水泥浆温度在5℃以上至少需要保持2天。当室外温度高于35℃时，在夜间或清晨气温比较低的时候进行灌浆为宜。在灌浆填充之前水泥浆的温度不宜超过35℃。
2.4 原材料
灌浆液主要有水泥和水拌制而成，因此水泥的质量尤为重要，水泥标号不得低于42.5。进入现场时必须检查水泥的安定性和强度，合格后方可使用，且同一批材料有效期为三个月（袋装水泥）。使用过程中水泥应进行防潮保护，水泥中如有结粒，使用前应先过筛处理，结粒严重的应更换新水泥。此外，通过对不同季节水泥浆的流动性、凝结时间、泌水率和收缩率的不同，选择合适的外加剂，确保能顺利灌浆。另外，水泥浆需及伴及用，不能及时使用完的水泥浆，需不停搅拌，控制它的流动性。
2.5 水泥浆拌制
搅拌水泥浆(如图7所示)，水灰比宜控制在0.42左右，严禁搅拌各种含氯盐或腐蚀预应力筋的外加剂。按正确比例配置的水灰比搅拌时间不小于3min。搅拌后3小时内泌水率宜为0，且不应大于1%。泌水应在24小时内被水泥浆完全吸收。根据需要使用水泥浆，水泥浆静置时间控制在半小时以内。
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图7 拌制水泥浆
3 灌浆过程质量控制
灌浆时，应该要按照先下后上的顺序对布置在结构上下层的管道进行灌浆。对同一管道的灌浆要连续进行一次，除此之外，灌浆的过程应该缓慢和均匀、且不间断。水泥浆在进入灌浆设备时应先过筛（如图7所示），在吸浆管上裹上一块滤网，过滤搅拌不充分形成的水泥团块，灌浆结束后，继续将灌浆孔压至0.5～0.7MPa，待压力稳定1～2分钟后关闭灌浆孔。当出现串孔、堵孔或灌浆中断时，应该要马上对其进行冲洗或者采取其他的有效措施进行重新定线。
采用水泥净浆灌浆时，当管道中可能存在气泡或水泥浆在干缩后出现收缩而形成空隙时，可采用二次注浆或重力注浆的方法来提高孔浆的密度。
3.1 二次压浆法
第一次灌浆时间和第二次压浆的时间间隔一般宜为30~45min，时间太短水泥浆未能以自重压缩空隙填实空间，时间太长水泥凝固，不能添加水泥浆，而最佳时间是在水泥浆将凝而未凝的时最好（如图8所示）。
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图8 二次压浆后阀门保满情况
3.2 重力补浆法
在400mm以上的沟道最高点连续灌浆，以水泥浆自身重力下沉排挤空气进行补浆，一直到浆体不再下沉为止。
每次注浆工作时，泵体和管路需要清理多余的注浆，以便下次使用。
4 结语
综上所述，灌浆的质量直接影响预应力钢绞线和混凝土之间的粘结作用和结构的耐久性，施工过程一定要严格控制各方面。预应力孔道灌浆质量由过程控制，施工人员的责任心和对工艺的熟悉度是灌浆质量的关键。实践证明，压力灌浆能很好达到施工质量要求。
参考文献：
[1]张传健.浅埋式压力管道后张法预应力结构方案研究[J].水利水电快报.2002,(24)：16-18.
[2]李炜.关于后张法连续梁预制、现浇施工质量控制实践[J].城市建设理论研究(电子版).2020,(06)：48.