浅谈后张法预应力结构孔道压浆不密实的病害

浅谈后张法预应力结构孔道压浆不密实的病害

杨启花

（青海第一路桥建设有限公司青海西宁810028）

【摘要】随着国内经济的发展。各行业在这个经济环境下呈现繁荣的状态。道路建设项目也越来越多，在公路桥梁建设中后张法预应力结构孔道压浆不密实等问题常有出现，本文通过分析后张法预应力结构孔道压浆不密实的问题原因，提出了相应参考的举措，希望能够帮助解决这一问题。

【关键词】后张法预应力结构；压浆；病害

DiscussionontheDefectsofNon-compactingofPost-TensionedPrestressedStructures

YangQi-hua

【Abstract】Withthedevelopmentofthedomesticeconomy.Theindustryinthiseconomicenvironmentshowingprosperity.Therearemoreandmoreroadconstructionprojects.Aftertheconstructionofthehighwaybridge,theproblemssuchasthenon-compactingoftheprestressedstructureofthepost-tensionedprestressedstructureareoftenfound.Inthispaper,byanalyzingthecauseofthenon-compactingoftheprestressedstructureThecorrespondingreferencetotheinitiative,hopingtohelpsolvethisproblem.

【Keywords】Post-tensionedprestressingstructure;Grouting;Disease

【中图分类号】U445.4【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）10-0228-02

在现阶段的大多数预应力桥梁建设中，都会采用孔道压浆。首先孔道压浆能够保护钢绞线不生锈，延长结构的使用年限。二是作为媒介，在钢绞线松弛后，向梁体传递一部分应力。后张预应力指的是内部构件产生的永久内力，这种内力的产生方式是通过力筋拉升、锚具固定等方式实现力在物质中的相互传递，最后结合力筋的收缩性能使力转化为永久内力。当这两者结合应用于后张法预应力结构中，虽然在保障使用质量、时限等方面有一定的作用，但是孔道压浆不密实问题也常常会存在很多安全隐患。其压浆密实度关系到预应力构件永存内力的稳定性和耐久性。

1.病害案例

（1）英国的Ynys-Gwas大桥由于预应力筋束受到锈蚀，结构破坏致使大桥崩塌，无法使用。

（2）英国的BicktouMeadeas大桥和Ynys-Gwas大桥一样，同样是力筋锈蚀，导致结构破坏致使大桥倒塌。

（3）美国的Bissell大桥由于预应力筋受到锈蚀，安全性降低，幸亏及早发现，被炸毁重新修建。

后张法预应力施工能够有效地防止力筋的腐蚀，孔道压浆是否密实是保证质量的关键。孔道压浆常用的做法普遍存在着问题，压浆不严实、内部存在空隙、压浆容易离析等。导致力筋受到严重的锈蚀，久而久之，对桥体的使用质量、内部结构造成破坏性的影响。中国在早期修建的桥梁数量众多，均是采用传统压浆工艺。首先在使用上存在安全隐患，其次是在维修上的经费很高。

2.后张预应力孔道压浆的主要作用

（1）利用浆体进行灌注，浆体本身具有高密度、比重大的性质。完全进入孔道后，将孔道的空气、水分、腐蚀气体等有效的排除。

（2）力筋本身是金属物质，极容易与空气、水分等发生反应，更何况力筋是埋在土质层中的，通过压浆将孔道内的空气排除，使力筋完全处于一个没有空气接触的密封环境下。起到一个保护力筋受蚀的效果。

（3）力筋传入孔道之中，其内部空间仍有一定的空隙，在受力上并不能完全有效的发挥出来，通过压浆，将力筋与孔道内的空隙进行结合，形成一个整体受力结构，加强了稳定性和坚固度。

（4）锚具是固定力筋的结构，在受力的时候，力筋的受力情况是看锚具的受力情况而定的。锚具在受力的过程中承担了一部分不小的压力，锚具的稳定程度直接影响整体的稳定。通过压浆可以使锚具与力筋形成一个整体，受力将会被平均到各个结构，也减轻了锚具的受力负担。

3.压浆不密实造成的危害

（1）孔道压浆可以将保护力筋不会轻易受腐蚀同时还可以让受力整体工程受力均匀，形成一个整体的受力结构，增强建筑的稳定性。然而孔道压浆不密实，致使孔道内有水分和空气的遗留，经过长时间的反应，会导致钢筋锈蚀，从而影响整个混凝土结构损坏，严重影响了建筑工程的使用时限和安全性能。

预应力筋的锈蚀分为两种情况，一般腐蚀和应力腐蚀。

一般腐蚀：在工程长时间使用中，各部件和构件的性能降低，导致空气或者水分的侵入，影响预应力筋的锈蚀。

应力腐蚀：预应力筋在处于受拉状态下受到腐蚀而发生快速断裂现象。常见应力腐蚀的机理是：零件或构件在应力和腐蚀介质作用下，表面的氧化膜被腐蚀而受到破坏,破坏的表面和未破坏的表面分别形成阳极和阴极,阳极处的金属成为离子而被溶解，产生电流流向阴极。由于阳极面积比阴极的小得多，阳极的电流密度很大，进一步腐蚀已破坏的表面。加上拉应力的作用，破坏处逐渐形成裂纹，裂纹随时间逐渐扩展直到断裂。这种裂纹不仅可以沿着金属晶粒边界发展，而且还能穿过晶粒发展。

（2）造成预应力筋锈蚀的原因

A.孔道中存在的水离子在低温下会被冻成固态冰，体积增大，压迫孔道产生裂缝，裂缝会持续的扩大，从而影响预应力筋锈蚀。预应力筋腐蚀后其体积变大，致使裂缝更加恶化。直接影响结构的稳定性和耐久性。裂缝的持续增长导致二氧化碳、空气、水分更加容易渗透结构内部，从而加剧了结构的裂缝，致使整个桥面的坍塌。

B.压浆不密实，导致孔道中存在一定的缝隙，同时遗留空气、水分在孔道内部。这些水、与空气中的水分会和力筋慢慢产生化学反应：

①直接电化腐蚀。将力筋的表面进行腐蚀；

②如果孔道中的水PH值小于4的话，或者十分转化为冰的过程致使裂缝的就会产生如下图的连锁反应。

氯离子在钢筋表面吸附于局部钝化膜处，破坏预应力筋表面的钝化膜。已经破坏钝化膜的结构和正常钝化膜区域之间构成电位差，在预应力筋表面产生腐蚀坑。

4.孔道压浆不密实的原因

（1）孔道设计的不合理，部分孔道如果曲折点太多，会导致泥浆不容易完全进入孔道内，产生不密实的空隙空间，对力筋产生重大的影响。

（2）孔道内有大颗粒的骨料残留或者大颗粒物质残留，导致孔道内进行压浆时堵塞，不能完全进行密封。

（3）压浆孔在进行混凝土浇筑时泥浆堵住；排气孔在进行混凝土浇筑时与波纹管脱离堵塞。

（4）排气孔的设计不合理。

（5）封锚不严实，致使压降压力不够。

（6）预应力钢筋编束、捆扎时形成网状塞栓，压降时浆体很难穿过。导致压降的不严实。

（7）浆体的水和水泥的配比掌握不准，没有达到要求，其中的水分比例过大。

（8）漏浆。漏浆产生的主要原因是连接处没有处理好，有以下几个：

①没有检查出浆管是否和管道直接连接好。

②没有检查波纹管是否连接好。

③注浆时没有检查波纹管是否破裂。

（9）压浆机的质量不达标。不能长时间的进行工作。如果孔道过长的话，压浆机不能一次完成作业，需要暂停再继续工作，这也导致上一段水泥浆可能凝固或者产生部分凝固，在进行压浆的时候就比较困难了。另外压浆机的压力不够，也很难使浆体渗入各个空隙之中。

5.孔道压浆不密实的预防处理措施

孔道压浆不密实主要的原因和施工技术有直接的关联，首先控制水泥的配合比，制成的浆体一定要密度高不容易离析；其次是施工技术的控制，压浆的尽量控制压浆速度，最好是缓慢并且匀速。压浆的时候需要注意气温的控制，最好不要选在冬季，冬季气温较低，一方面浆体的凝结时间不好控制，另外还有空气等等不宜排除孔道外。锚具的固定一定要严实。选择压浆机也需要选择质量较好的压浆机，避免压浆施工工作中出现压浆中断。设计孔道一定也要合理，不要太多的曲折点，容易导致浆体不能完全进入孔道。在进行压浆之前需要检测孔道内是否有残留物，引起注浆的堵塞。同时也需要注意排气管等管口的连接是否完好，避免漏浆。

总的来说控制孔道压浆不严实，首先在施工前的准备（浆体水泥和水的配比、检查各种管道是否有残留物、管道之间是否连接好）接着是施工准备（检查压浆机性能是否完好、工作环境温度是否适合）施工中（注意压浆的工程流程、压浆的施工注意事项）施工后（检查压浆是否成功，有无漏浆或者压密不严的状况。可以凭借气泡和有无裂缝判断）一边检查一边施工，保证压浆的密实度。

6.结语

孔道压浆是否严密关系着整个桥梁使用的时效、耐久等方面的性能。在孔道压浆的过程中仍然存在或多或少的缺陷和不足，本文进行了系统的分析，希望能够为相应的施工人员提供一定的参考价值。在不断地完善下，孔道压浆技术将会越来越优化，为工程的实用性、安全性、耐久性打下坚实的基础。

参考文献

[1]张春华,卢傲.欧洲规范后张法预应力梁式构件锚固区局部验算探讨[J].中外公路,2014,34(1):160-165.

[2]刘智.市政桥梁工程中后张法预应力施工技术[J].建筑工程技术与设计,2016,(23):568-568.

[3]刘建辉.后张法预应力混凝土桥梁施工技术及其应用[J].交通世界（上旬刊）,2016,(4):86-87.[4]薛予生.后张法预应力T梁施工技术的运用与实践[J].建筑工程技术与设计，2015,(35):132-132.

[5]张宇,焦继勇.后张法预应力T梁施工技术研究[J].建筑工程技术与设计,2016,(23):127-127.