高速公路橋梁工程中智能壓漿的應用

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了高速公路橋梁工程中智能壓漿的應用范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：國內橋梁的預應力灌漿施工受到場地條件和人為因素的嚴重干擾，隨機性和易變性高，施工質量的穩定性和可靠性低，迫切需要智能化、精細化、標準化操作程序[1]。該文以濟東高速第三標段工程實例，分析和研究了智能壓漿系統在橋梁后張法預應力施工中的應用，解決了孔道壓漿的質量控制問題，保證了壓漿的飽滿密實，同時又能提高橋梁結構受力和使用壽命，是工程壓漿的最優選擇。在橋梁施工中積極開發和運用現代過程測控方法，嚴格執行過程指標標準，推廣橋梁預應力智能灌漿技術，為實現橋梁工程質量“百年計劃”提供了有力的技術支撐。

關鍵詞：智能化；標準化；公路橋梁；操作程序；智能壓漿

引言

飛速發展的高速公路系統給我們的生活和工作提供了很大的便利，但是個別“短命”橋梁的出現，讓我們不免對橋梁的承載能力和使用壽命提出質疑[1]。為了加強橋梁施工的過程控制，消除過程中存在的隱患，確保有效預應力體系的建立，必須對后張法預應力孔道壓漿進行質量檢測，這是保證橋梁達到設計要求、滿足使用耐久性的一個重要環節。智能壓漿系統的出現，通過對孔道壓漿（圖1）的質量控制、密實度控制，提高了橋梁結構受力和使用壽命[2]。本文結合實際案例，對此進行了驗證和研究。

1工程概況

濟東高速第三標段起止樁號為K20+000～K30+980，其中包括8座中橋、2座分離立交橋、1座互通主線橋、1座匝道橋、10道通道橋、70道涵洞，路基、路面工程及安全環保等工程。該工程上部結構主要設計為小箱梁以及現澆箱梁。而小箱梁和現澆箱梁在施工過程中的一個重要環節就是預應力施工（張拉、壓漿），而壓漿質量的好壞直接影響到預應力體系的安全性、耐久性[3]。

2智能壓漿施工技術特點

2.1發展現狀、適用范圍

傳統壓漿利用普通壓漿泵，將拌制好的壓漿料從壓漿孔壓入，當漿液從出口端流出且稠度與壓漿端基本相同時，再經過排氣和保壓的方法以保證管道內漿液的密實度。全程人工控制壓漿質量，機械化程度低，勞動力花費大。而智能壓漿通過控制水膠比精度、自動控制壓力、自動控制流量、自動控制保壓時間、漿液持續循環后排盡空氣，整個過程都是通過電腦控制，避免了人工的隨意性，在降低工人勞動強度、改善作業環境、發揮機械設備效率等方面具有明顯優勢，符合現代橋梁預應力施工潮流，這是今后橋梁預應力施工發展的必然趨勢[2]。

2.2施工特點

2.2.1壓漿原理

漿液滿足設計及規范要求后，進行智能壓漿。壓漿次序自下而上，通過設定壓力，推動漿液在克服重力情況下向前推進，使漿液充盈度滿足要求。壓漿過程中自動控制流量、水膠比、壓力等參數，當各項參數超過一定參數值以后，系統自動預警[2]。

2.2.2工藝流程材料檢測→設備標定→切絲及封錨→管路安裝→檢查管路→輸入參數→加入灌漿料→攪拌→檢測流動度、泌水率、水膠比、溫度→壓漿→整理壓漿記錄[2]。2.2.3壓漿前準備工作（1）按照要求切除封端鋼絞線；（2）清理及清除孔道內雜物；（3）檢查壓漿孔是否暢通；（4）壓漿工具是否完好、齊全；（5）檢查鋼鉸線錨固情況，觀察是否有不良現象，待不良現象處理完后方可壓漿；（6）連接壓漿嘴與膠管，保證循環系統正常連接。

2.2.4壓漿條件（圖2、圖3）鋼鉸線張拉完成后及時壓漿，間隔時間不超過24h[4]。壓漿后梁體應采取養護措施，保證表面溫度不低于5℃（氣溫低于5℃時不宜進行壓漿作業）[4]。出現特殊情況，必須在施工時按冬季施工狀況進行處理。

2.2.5漿體配制的質量控制標準材料性能有差異，要經過反復試驗才能確定漿體的最佳配比及原材料選擇。智能灌漿料由水泥、水及外加劑組成，其混合體具體技術指標如下：（1）泌水性：水泥在拌合3h后，小于初始體積的2%，且泌水在24h內完全被漿體吸收[4]；（2）水膠比：0.28～0.35范圍內，該項目控制在0.32；（3）稠度：漿液初始流動值為10～17s，在45min內，漿液稠度變化不大于2s；（4）凝結時間：初凝時間不小于4h，終凝時間應大于12h；（5）膨脹率：小于5％；（6）漿體溫度：施工過程中漿體溫度保持在0°C～35°C之間；（7）抗壓強度：在標準養護下，其7d強度不低于25MPa。

2.2.6漿液拌制水泥漿拌合：①設置參數；②高速制漿機加水；③加壓漿劑及水泥；④自動拌合均勻，保證漿體流動度與水膠比滿足要求；⑤漿體通過過濾器進入低速攪拌儲漿桶[2]。

2.2.7壓漿（1）壓力控制：壓漿壓力宜為0.5～0.7MPa[4]；（2）壓漿：根據現場試驗測定，漿液滿足設計及規范要求后，進行智能壓漿。壓漿次序自下而上，通過設定壓力，推動漿液在克服重力情況下向前推進，使漿液充盈度滿足要求；（3）穩壓：當排氣孔排出水泥漿與規定流動度相同時，關閉出漿口后，在0.5MPa的壓力下穩壓3～5min[4]；（4）試件制作：壓漿過程中，每片梁制作3組標準養護試件；試模尺寸40mm×40mm×160mm。

2.2.8工后清理工作（1）完成壓漿后立即拆卸外接管路、附件，清洗閥門；（2）完成壓漿后立即清洗設備；（3）完成壓漿后立即拆除及清洗球閥。

2.2.9注意事項（1）各道工序須銜接緊密，為避免孔道漏漿堵塞鄰近孔道，壓漿須連續進行，一次壓完；（2）設備、閥門要勤檢查和保養，壓漿過程中經常檢查壓漿管道是否堵塞和漏漿；（3）漿體攪拌必須嚴格按照試驗室的配合比進行施工，攪拌前所有材料必須精確計量；（4）在注漿前，要對漿液進行不間斷攪拌；（5）壓漿后立即采取養護措施，時間不少于72h。保證表面溫度不得低于5℃。在氣溫低于5℃時，按冬季施工進行處理[4]；（6）避免水泥漿污染梁體，若污染了立即用清水沖洗干凈；（7）壓漿后的梁體起吊或移存必須滿足規范要求；（8）確認水泥漿無返溢時才能拆卸壓漿連接管。

2.2.10質量標準（1）壓漿壓力宜為0.5～0.7MPa[1]；（2）根據試驗配比要求，制備好的水泥漿，其流動度10～17s，30min后流動度10～20s，60min后流動度10～25s；（3）精確控制水泥漿在儲漿桶的儲存時間，間隔控制在40min以內[1]；（4）待出漿濃度與進漿濃度一致時，方可封閉保壓，在0.5MPa的壓力下穩壓3～5min[1]。

3效果分析

濟東高速第三標段在使用智能壓漿進行施工中，在各方人員的不懈努力下，效果良好。相比普通壓漿，降低了人工勞動強度，改善了作業環境，極大地加快了施工進度[2]。通過檢查實施效果，主要有以下優點：（1）勞動強度低：每一片梁采用傳統壓漿需要4人4h，而智能張拉只需要2人2h；（2）成品合格率高：采用智能壓漿工藝進行壓漿的梁體，對10個位置進行切孔，密實度合格率為100%；（4）操作簡便，能精確控制水膠比、自動調節壓力與流量、精確控制保壓時間。

4結語

智能壓漿系統在橋梁后張法預應力施工中的應用，既解決了孔道壓漿的質量控制問題，保證了壓漿的飽滿密實，同時又能提高工效、減少內業整理工作量，使橋梁結構受力和使用壽命均得到了保障，是工程壓漿的最優選擇。

參考文獻：

[1]甘軍，楊超，季文洪.橋梁預應力管道壓漿施工質量控制技術及應用[J].四川理工大學學報，2010（6）：12-14.

[2]梁曉東，劉德坤，徐有為.大循環智能壓漿工藝在后張預應力管道壓漿中的應用研究[J].城市道橋與防洪，2012（6）：17+236-238.

[3]公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范：JTGD62-2004[S].北京：人民交通出版社，2004.

[4]公路橋涵施工技術規范：JTG/TF50—2011[S].北京：人民交通出版社，2011.

作者：葉業 張慶明 皮育暉 李慧英 皮映星 單位：重慶交通建設（集團）有限責任公司