桥梁工程预应力管道灌浆施工技术分析

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摘要：为提升桥梁工程建设效果，以预应力管道灌浆技术为研究背景，对预应力管道灌浆技术在桥梁工程中的应用过程进行解析。阐述桥梁工程施工特点，而后在探讨预应力管道灌浆施工要求的基础上，从施工准备、材料选择、灌浆技术多方面详细分析管道灌浆技术流程，以为类型工程提供理论参考。

关键词：桥梁工程；管道灌浆；灌浆技术工艺

0引言

在国家经济飞速发展、城市化进程不断推进的背景下，道路桥梁施工建设项目越来越多。现阶段，国内桥梁主要以钢筋混凝土结构为主，虽然钢筋混凝土桥梁在某些方面具有一定优势，但随着运行时间的增加，桥梁会出现不同程度的裂缝、混凝土碳化及钢筋锈蚀等常见病害问题，造成桥梁耐久性降低，养护成本提高，使桥梁的运营成本不断增加。相关单位为了提高桥梁施工的质量与成效性，在道路桥梁的建设施工中，应用了预应力管道注浆技术，该技术的合理应用有效地提高了工程施工质量与施工效率。鉴于此，针对预应力管道注浆技术进行了全面的分析与研究，旨在提高预应力管道灌浆技术在道路桥梁施工中的合理应用。

1施工特点

对于公路桥梁施工项目而言，箱梁施工是非常重要的一道工序，该工序施工质量与项目整体质量有直接的关系。因此在箱梁施工作业过程中，一定要注重每一个细节，尽量做到规范化、标准化作业。在具体施工时，其作业可分为两个步骤：首先对箱梁腹部位置及箱梁的底部进行混凝土浇筑，其次再对其顶部加注混凝土。在施工过程中，需要特别注意是，针对承载了预应力结构的部位进行施工时，要先对施工辅助仪器进行检查，确定其核定值。预应力注浆操作时，泥浆泵要在封闭的环境下工作。管道应选择金属波纹管，其厚度应大于或者等于0.3mm。在管道的内部要有相关孔位的设置，并且其通风孔要设置在最高位置，排风孔就要安放在最低位置，这样便于空气流通。相关管道应采用塑料管，直径大概为19mm即可。在施工过程中，要随时关注管道内水泥强度值，确定其强度符合施工设计标准，一般应高于50MPa。

2施工工艺要求

在项目施工过程中，如采用了预应力管道灌浆施工技术进行施工作业，就要确保相关孔道没有出现堵塞情况，并对管道内加注压缩空气，清理孔道内的积水。水泥浆搅拌作业前，要让搅拌机空转数分钟，目的是使其内部不会残留积水。在这过程中，搅拌机的内壁也能得到充分的湿润，为后续搅拌作业做好准备。在搅拌水泥浆时，搅拌好的物料要全部卸除后，方可加入未搅拌物料。张拉施工作业完成后，会有一部分的钢绞线残留在外部，此时工作人员要用切割机将其切除，且钢绞线要保持30mm左右的预留，便于后续封锚、高压风吹洗等作业的进行。完成以上一系列的工序后，就可以进行正式的施工。封锚作业要采用水泥浆进行，或者利用相关保护罩也可以。在注浆施工完工后，要拆除封锚，拆除时不仅要对锚垫板表面进行清理，还要定期检查锚垫板的灌浆孔，保证孔位清洁不会堵塞。在管线阀灌浆端和真空机真空端进行二次连接时，其端口要确保干净，这样才能确保预应力管道灌浆施工技术在实际施工中的有效应用。在相关物料的调配过程中，其调配比例要按施工设计的要求执行，施工人员要对水泥浆的用水情况进行严格把控，并且对施工全过程进行监督，以此来确保施工质量与施工效率的有效提高[1]。

3施工技术分析

3.1工程概况该桥梁施工项目位于江西境内，桥梁工程长度为870m，该桥梁属于连续钢结构。由于该桥梁基础结构施工范围较大，因此采用预应力管道灌浆技术进行施工。

3.2施工技术在轨道桥施工过程中，其施工流程如下。
3.2.1施工准备先将锚头封闭，再做好相关原材料的性能检测，确保材料质量符合施工建设要求。

3.2.2原材料试配进行浆体的拌和工作时，在浆体拌和完成后对其进行检测，确保其流动度符合施工需求。下一道工序为压浆，在工作开始时要确保孔道清洁没有堵塞，并且对其内部空气进行抽除。在此基础上才能进行压浆作业。在压浆过程中，要做好出浆口的流动度检测、出浆口封堵工作。在预应力张拉完成后，切除露在外面的钢绞线，钢绞线预留30mm左右，最后进行孔道的清理工作。在预应力管道进行灌浆操作前，要做好原材料的试配工作，其浆体稠度和流动度要确保符合施工设计需求。试配过程中，材料要有合理的配比，并且配比量要符合要求，其误差率控制在±1%，同时，水胶比值要小于或者等于0.33。在水泥浆的拌和过程中，工作人员要做好用水量的控制，不能出现因水量过大溢出造成管道出现空隙的情况，以此来确保水泥浆的质量能满足施工设计的要求。施工结束后，会有一些剩余浆体，如果不能得到及时应用，浆体流动性会降低，如果此时对浆体加水，就会导致材料配比不符合施工要求，从而影响项目整体施工质量。另外，储罐内的水泥浆含量达到灌浆液的1.3倍时，工作人员要将所有的阀门关闭，但储罐与真空泵连接部位的阀门不需要关闭，真空泵不需要不停工作，只是在作业有需要时再将其启动。当罐体内部的真空值达到相关标准并且压力稳定时，方可进行灌浆施工。在灌浆施工过程中，工作人员要随时关注排水管出浆情况，在确保浆体的稠度能满足施工需求时，关闭排气阀门。根据以往的经验来看，灌浆施工要合理地控制时间，一般控制在2～3min内。当管道内部的压力值达到标准时，工程人员要将灌浆管道内所有阀门关闭，并且将管道上部位置的活结拆除，真空泵撤下。在所有辅助设备拆卸完成后，第一时间对其进行清洗，确保其内部没有浆体残留的情况下，把其放置在规定位置，为后续的施工需要做准备[2]。

3.2.3搅拌工艺在项目施工时，相关设备的性能要达到施工操作的需求。搅拌机在浆体的拌和过程中，其转速要达到l000r/min以上，机械叶片线速度要小于15m/s，机械叶片的形态要与转速方向一致，并且搅拌机在作业过程中要确保浆体均匀且符合标准。压浆机应选用具有连续操作功能的规格，压力表的刻度要精确到0.1MPa以下。在压浆施工作业中，需要真空泵对其进行辅助施工，此时真空泵的负压力要达到0.06～0.08MPa。在浆体拌和前，要确保水泥、压浆剂等材料的配合比符合标准，一般其称量要精确到±1%。

3.2.4压浆工艺浆液搅拌工作前，要对施工设备进行清洗，确保设备内部没有残留物质或者积水的存在。检查搅拌机的过滤网，过滤网空格一般会采用边长小于3mm的正方形。浆液的搅拌流程如下：首先，在搅拌机罐体内部加入水，搅拌时加入压浆剂且动作要缓慢匀速，此时搅拌机速度不宜过快，尽量匀速搅拌。在材料都加入搅拌机后，再启动搅拌机拌和2min。其次，加入应添加水质量的10%～20%再搅拌2min。在一系列操作完成后，进行浆液流动性检测，其检测值应控制在（18±4）s内。检测合格后的浆液倒入储料罐内，在其过程中，浆液要经过过滤网过滤，浆液全部倒入储料罐内后要再次搅拌，这样才能确保浆液的流动性符合质量要求。压浆操作前，要对桥梁的孔道进行清理，确保孔道内无杂物及积水存在。开启压浆泵让浆液进入管道内，部分浆液将从压浆嘴部位流出，这样可以确保压浆管道内的空气、浆液等顺利流出，确保浆液质量。在以上操作完成后，管道内的浆液其稠度和流动度已经达到施工标准，此时可以进行孔道压浆。在压浆过程中，其压力要控制在0.6MPa以内。当孔道内流出的浆液流动性及稠度达到标准，并且排气孔排除了饱和浆液时，压浆工作完成。压浆要从桥梁的一端向另一端缓慢进行，确保连续性与持续性。浆体从拌和到浇筑，时间应控制在10min内。在压浆施工操作时，施工人员要做好其过程中，原材料配比、浆体搅拌用时、施工环境温度及浆体温度等等数据的记录工作，以便后续查询需要。同时，对管道进行压浆操作应在张拉结束2d内进行，其过程中试验体强度没有达到28d时，不能进行整体构件架设工作。压浆作业时，外部环境温度应在5～30℃为宜。压浆结束3d内，桥梁结构及环境温度要高于5℃，如果温度达不到标准值时，施工人员要对其进行养护工作。在高温天气下，梁体压浆工作应延后或者是选择在夜间进行。另外，当外部温度低于5℃时，可以对其使用引气剂。在压浆操作中，水泥浆采用了普通硅酸盐水泥，其规格参数见表1。压浆工作完成后，再进行封端作业，出浆孔封堵时压力要大于0.5MPa，其操作过程要保证持续性，并且时间为2min。水泥浆的强度达到标准时，方可进行吊装操作。

4预应力管道灌浆施工注意事项

第一，灌浆施工作业准备工作中，工作人员要将管道密封，针对不同材质的管道采取不同的密封方式。例如波纹管材质的管道，其接头位置要确保完全密封，方可进行压浆施工。在施工前，封锚砂浆的强度必须达到施工标准，方可进行压浆作业[3]。第二，灌浆管道的选用过程中，要尽量选择具有高强度性能的橡胶管道，该材质的管道具有稳定性强、强度高、抗压性能强等特征。在具体施工中，其不会出现裂纹断裂的情况。但在具体的施工中，为了确保其稳定性，还是要对其进行绑扎，以此来保证灌浆施工的顺利进行。第三，在项目施工开始之间，施工单位的质检人员要做好原材料的检测工作，尤其是要反复核对水泥品种的相关规格参数，并对供货商的资质进行严格的审查，确保供货商所供材料能满足施工设计的要求。同时针对水泥材料的相容性进行分析，根据相关材料的特性及施工设计的实际需求选择合适的添加剂，以此来确保水泥浆的质量达到施工要求。第四，在水泥浆配合比制定过程中，工作人员要将技术标准值与施工工艺进行有效结合，确定好各项材料的配合比数值，控制好水量，杜绝溢水及管道上部形成大面积空隙的情况发生。在拌和过程中，施工人员要对其过程进行全程关注，如发现水泥浆质量达不到相关要求，要及时停止搅拌，并及时制定合理且有效的应对措施。特别是水泥浆的稠度及流动度，一定要符合施工标准，这样才能确保水泥浆质量符合施工要求。第五，当水泥浆的流动性没有出现下降的情况时，要及时进行灌浆施工，并保持施工过程中的连续性及稳定性。第六，在灌浆施工过程中，如果有转管的需要，就要及时开启灌浆泵，此时管道内浆液才能继续流动，防止出现因管道内部浆液凝固造成堵塞的情况。同时，在施工过程中，工作人员要随时关注灌浆压力，并对其进行有效控制，确保灌浆工作的有序进行。

第七，在公路桥梁的施工过程中，部分施工单位会采用智能预应力管道灌浆施工技术，该技术的合理应用，可提高工作人员相关材料配比工作的质量与效率，这是传统技术应用过程中无法实现的。传统技术在实际应用过程中，压力控制能力不强、准确性不高，从而无法实现流量及水胶比的及时控制。在智能预应力管道灌浆施工技术的应用过程中，施工人员可采用泌水率为零、流动性高、水胶比低的浆液，结合性能优良的压浆设备，先进的施工工艺及科学合理的施工管理，为公路桥梁高质量施工奠定了坚实的基础。对浆液水胶比进行控制时需要吸水泵、电磁阀及高精度涡轮流量计进行操作，以此来确保施工工作的质量。另外，在水量的合理控制下，加入一定量的外加剂、水泥，就能得到精准的水胶比值，并能进行合理的控制；在浆液流量的测量工作中，需采用测控装置，在对预应力管道体积和管道内的浆液体积进行对比的情况下，对管道内浆液的充盈情况做出合理的判断：压浆压力控制时，要严格按照相关操作流程来进行，管道内压浆压力要控制在0.5～0.7MPa范围内[4]。在每一次压浆操作过程中，系统会对管道内压力进行实时监测，以此来得出压浆压力值及沿途压力损失值[5]。在此过程中，有一个关键点需特别关注，就是在灌浆操作过程中，工作人员要对进、出浆口压力损失值进行实时监测，根据其压力损失值，对压浆压力进行调整，在此基础上，所有管路的压力值就能实现良好的控制。

5结语

在预应力管道灌浆施工技术的具体应用中，需要结合多方面因素来进行科学合理的施工。在该技术的有效应用下，浆体的稠度、强度及流动性都能得到很好的保证，以此来实现技术应用过程中的合理性及成效性，为项目工程施工质量的提高提供有力的保障。

参考文献：

[1]刘台喜.市政桥梁预应力管道灌浆施工技术关键点分析[J].四川水泥，2016（4）：201.

[2]魏宗新.市政桥梁工程预应力管道灌浆施工技术探讨[J].工程技术研究，2021（4）：71-72.

[3]姚岩良，胡爱民，刘忠民.预应力管道灌浆施工技术在市政桥梁工程中的应用[J].科技创业家，2014（6）：36.

[4]王可栋.工程建设灌浆工艺探讨[J].上海煤气，2014（4）：7-11.

[5]刘从新.桥梁连续箱梁预应力管道的灌浆施工工艺[J].技术与市场，2014（5）：142+144.

作者:方滨 占志纲 单位:江西省现代路桥工程集团有限公司