后张法预制梁孔道压浆质量控制研究课件

目录一、压浆质量病害及成因分析二、施工工艺流程控制三、压浆质量检测四、新材料、新设备的应用一、压浆质量病害及成因分析1病害情况一、压浆质量病害及成因分析1病害情况一、压浆质量病害及成因分析1病害情况沿预应力管道裂缝及析白一、压浆质量病害及成因分析2成因分析1.大背景：气候和环境影响——低温、大温差（1）造成波纹管中游离态水冻融循环；（2）造成浆体强度发展缓慢。2.压浆料指标控制问题（1）采用普通水泥浆进行压浆，各项性能指标很难满足规范要求，尤其是泌水率；（2）管道较长、落差较大时，出现泌水现象和毛细泌水现象，管道中存在游离水，在长期低温和大温差环境下会造成冻融破坏，收缩后造成管道空隙；（3）配合比没有经过认真设计和咨询，添加剂使用不合理；（4）现场制备时检测和监管力度不够，工人现场操作存在很大误差。一、压浆质量病害及成因分析2成因分析3.波纹管加工质量及安装问题（1）波纹管一般为施工单位自己加工而成，厚度、波纹、搭接密实性等控制较差，且检验力度较小，目前检测执行的规范《预应力混凝土用金属塑料波纹管》JG225-2007中的集中荷载下的径向刚度和均布荷载下的径向刚度很难同时满足规范要求，且为非强制性检定项目，属隐蔽工程；（2）波纹管在安装过程中出现偏差，搭接处处理不当，导致波纹管穿束难、锈蚀漏浆；（3）波纹管后期保护措施差，造成水汽进入管道，导致波纹管锈蚀。一、压浆质量病害及成因分析2成因分析4.制浆问题为提高浆体的流动度、泌水率、强度、膨胀率等指标，目前规范要求采用高速制浆机（转速在1000转/分钟以上），但还有单位采用普通制浆机。一、压浆质量病害及成因分析2成因分析6.排气和封锚问题（1）出浆孔未设置一定高度（一般不小于1米）的导管，压浆时出浆孔出浆即认为压浆完成，便停止压浆，导致部分空气残留管道中，且浆体饱满度较差；（2）预应力锚头是高应力部位，防护要求高，目前一般对封锚材料要求抗渗不高，很难达到设计锚头防护体系的要求，封锚材料开裂后，直接导致锚头锈蚀。7.质量检测问题压浆属隐蔽工程，压浆完成后一般不进行压浆质量检测，因此缺少有力的控制手段，导致压浆施工问题突出。二、施工工艺控制2规范及技术要求根据规范要求，后张预应力孔道宜采用专用压浆料或专用压浆剂配制的浆液进行压浆。其浆液主要性能指标如下：项目性能指标试验标准流动度（25℃）（s）初始10-1730分钟10-2060分钟10-25规范附录C3泌水率0规范附录C4、C5压力泌水率≤2%规范附录C6自由膨胀率（%）3小时0-224小时0-3规范附录C428天抗压强度≥50MPa/28天抗折强度≥10MPa/二、施工工艺控制2规范及技术要求2.设备方面（1）机械搅拌式制浆机：转速应不低于1000r/min，搅拌叶的形状应与转速相匹配，其叶片的线速度不宜小于10m/s，最高线速度宜限制在20m/s以内，且应能满足在规定的时间内搅拌均匀的要求；（2）用于临时储存浆液的储浆罐亦应具有搅拌功能，且应设置网格尺寸不大于3mm的过滤网；（3）压浆机应采用活塞式可连续作业的压浆泵，其压力表的最小分度值不大于0.1MPa，最大量程应使实际工作压力在其25%-75%的量程范围内。不得采用风压式压浆泵进行孔道压浆；（4）真空辅助压浆工艺中采用的真空泵应能达到0.10MPa的负压力。二、施工工艺控制3关键工艺流程控制1.管道清孔对抽芯成型的孔道应冲洗干净并使孔壁完全湿润；金属和塑料管道必要时应冲洗附着于孔道内壁的有害材料。对孔道内可能存在的油污等，可采用已知对预应力筋和管道无腐蚀作用的中性洗涤剂或皂液，用水稀释后进行冲洗；冲洗后，应使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出。二、施工工艺控制3关键工艺流程控制2.浆液制备（1）加水：向机仓内一次性加入预定的全部拌和用水量，然后开启制浆机；（2）添加压浆料：依次缓慢、均匀地向机仓内加入全部压浆剂、水泥或预混的压浆剂与水泥的混合物，添加时间宜为5-6min；（3）搅拌：均匀搅拌4-5min，当浆液均匀、无团粒、无离析时，可终止搅拌。（4）应按照规范要求对浆液进行检测，符合性能要求后方能通过滤网进入储料桶。二、施工工艺控制3关键工艺流程控制3.压浆（1）浆液压入梁体孔道之前，应首先开启压浆泵，使浆液从压浆嘴排出少许，以排除压浆管路中的空气、水和稀浆。当排出的浆液流动度和搅拌罐中的流动度一致时，方可开始压入梁体孔道；（2）压浆时，应从孔道最低点的压浆孔压入；对结构或构件中以上下分层设置的孔道，应按先下层后上层的顺序进行压浆。同一孔道的压浆应连续进行，一次完成。压浆应缓慢。均匀地进行，不得中断，并应将所有最高点的排气孔依次一一打开和关闭，使孔道内排气通畅；（3）浆液自拌制完成至压入孔道的延续时间不宜超过40min，且在使用前和压注过程中应连续搅拌，对因延迟使用所致流动度降低的浆液，不得通过额外加水增加其流动度。二、施工工艺控制3关键工艺流程控制3.压浆（4）对水平或曲线孔道，压浆的压力宜为0.5~0.7MPa。压浆的充盈度应达到孔道另一端饱满且排气孔排出与规定流动度相同的水泥浆为止，关闭出浆口后，应保持一个不小于0.5MPa的稳压期，该稳压期的保持时间宜为3-5min；（5）采用真空辅助压浆工艺时，在压浆前应对孔道进行抽真空，真空度宜稳定在（-0.06）-（-0.10）MPa范围内。真空度稳定后，应立即开启孔道压浆端的阀门，同时启动压浆泵进行连续压浆；（6）压浆时，每一工作班应制作留取不少于3组尺寸为40mm×40mm×160mm的试样，标准养护28d，进行抗压强度和抗折强度试验，作为评定水泥浆质量的依据；二、施工工艺控制3关键工艺流程控制4.封锚（1）压浆完成后，应及时对锚固端按设计要求进行封闭保护或防腐处理，需要封锚的锚具，应在压浆完成后对梁端混凝土凿毛并将其周围冲洗干净，设置钢筋网浇注封锚混凝土；（2）封锚应采用与结构或构件同强度的混凝土并应严格控制封锚后的梁体长度；（3）长期外露的锚具，应采取防锈措施；（4）压浆后，应在浆液强度达到规定值后方可移运和吊装。三、压浆质量检测1检测目的通过无损仪器捕捉预应力管道内的残留空气及灌浆堵塞引起未填充部位形成的空洞，对预应力管道的压浆密实度进行判定，并为二次补浆提供依据。最常用方法有冲击回波法和内窥镜法。2冲击回波法1.测试原理（1）定性检测：通过露在两端表面的锚头/钢绞线进行激振和拾振，进而对整个钢绞线的灌浆密实度加以分析。（2）定位检测：沿预应力梁的侧壁（波纹管走向）进行弹性波雷达扫描，对灌浆缺陷进行定位。三、压浆质量检测2冲击回波法3.结果判定——全长衰减法（定性检测）三、压浆质量检测2冲击回波法3.结果判定——等效波速法（定位检测）利用在波纹管上部激振时，根据弹性波的反射特性来判断缺陷的具体位置。，具体缺陷判别为：管道处的反射信号等效波速缺陷定义、类型明显正常小规模空洞型缺陷：有小规模空洞、空洞不连续慢大规模空洞型缺陷：有大规模、连续性空洞不明显正常没有明显缺陷慢松散型缺陷：无明显空洞的材质松散型缺陷四、新材料、新设备的应用2智能压浆系统的应用1.简介为实现预应力孔道压浆施工数字化、规范化，推荐采用智能压浆系统。该设备为可移动式，由自动上料系统、自动称重系统、微电脑自动控制系统、浆液高速搅拌系统、拖动车架底盘系统、压浆压力流量监测系统等部分组成。另设有低速搅拌储料桶，可实现向压浆设备不间断供料。四、新材料、新设备的应用2智能压浆系统的应用2.特点（1）全自动操作使用时只需设定粉料与水的配比及需要搅拌的总量，既可自动称重控制上水上料的重量和搅拌时间。高速搅拌完成后，打开出料阀，将水泥浆放入低速搅拌桶备用，然后关闭高速搅拌桶的出料阀，进行下一次的高速搅拌桶投料。（2）压浆压力平稳采用螺杆压浆机，它是一种内啮和回转式容积泵，可将水泥泵连续、匀速、容积不变的从吸入端输送到压出端。其主要优点：①出浆连续无脉动，且不会带入空气。②定子可调，大大的延长了螺杆的寿命，保证了压力的稳定输出。四、新材料、新设备的应用2智能压浆系统的应用2.特点（3）高速搅拌制浆高速搅拌桶的额定转速可达1000转/分钟，高速搅拌可使浆液的固体粉料与水得到充分亲和。（