预应力混凝土桥梁中塑料波纹管的应用
2012-03-20 来源：来源：中国论文网 作者：翟翼
1、塑料波纹管作为预应力筋成孔管道的性能与优劣
1.1 性能分析
塑料波纹管应用于后张预应力混凝土结构之中,以作为预应力筋的成孔管道,其塑料波纹管一般具有以下性能:
（1）可改善防腐能力和提高对预应力筋的保护。金属波纹管不具备永久的防腐能力,而用高密度聚乙烯或聚丙烯生产的波纹管能够给预应力筋提供长期的防腐保护。
（2）塑料波纹管相对于金属波纹管的摩擦系数更小。小的摩擦系数就可以意味着小的预应力损失或更高的有效应力,这对于超长预应力筋束和环形结构特别有利,并且因此可能减少预应力筋的用量,以降低成本。
（3）具有强度高和刚度大,以及不易变形、不易被压扁,不易不生锈,而保存时间长的特点。
（4）具有良好的施工性能好,为安装固定提供方便,还不易被振动棒振破,使其接头牢固。
（5）良好的密封性可为使用真空辅助压浆创造条件。
1.2 采用塑料波纹管留孔的优与劣
在预应力筋成孔管道采用塑料波纹管留孔,这一方法的优点突出表现在: （1）孔道的摩擦力很小。（2）塑料波纹管较好的刚度,能确保其在混凝土浇筑过程中不易振瘪,更不易被焊条焊渣所烧穿。（3）由于可采用后穿束工艺,这为模板施工提供了方便。（4）因其具有良好的防腐蚀性能,应用于全封闭能消除钢绞线束与塑料管之间的疲劳磨损现象。
该方法也具有明显的缺点是:（1）经济指标比较差和价格比较贵。（2）由于波纹管有一定弹性,进行小曲率半径弯曲有一定的难度,及其容易回弹。（3）塑料波纹管相对比较轻,在混凝土浇筑过程中,容易产生上浮现象。
2、塑料波纹管的安装工艺
在混凝土浇筑后,应在预应力张拉前将钢束穿入孔道,即所谓的典型“后穿法”。应用此方法的最大优点在于张拉端部模板封闭严密,不易发生漏浆,穿束时间可与钢筋安装和波纹管安装以及混凝土浇筑的时间错开,以提高工作效率。同时,预应力钢绞线暴露在高温天气中,若在孔道放置时间过长,容易产生严重锈蚀,此方法可避免出现该累问题。在具体安装过程中,为了确保塑料波纹管的安装质量,应严格按照下列步骤来进行塑料波纹管的安装:
（1）可借助于空间模型精确来计算出波纹管各个控制点的长度,控制点主要是指平、竖弯曲控制点。
（2）接下来,再根据确定的波纹管控制点长度,严格按照施工图精确截取波纹管长度（其长度不够时,可采用波纹管接头接长）,然后在平地上,用尺定位出各个控制点的长度位置,并用油漆来做标记。对平、竖控制点应采用不同的颜色加以区分,以便于进行安装。
（3）对平、竖曲线的定位,可采用顺桥方向,在腹板上拉出一条平行于桥梁底板的基准线,然后再依据基准线定出平、竖曲线控制点的桥梁断面,并在模板或相应钢筋上一一作好标记,来确定各控制点的桥梁断面。在作标记时,同样要用不同颜色区分出平、竖控制点,以便于对照安装。
（4）在腹板套子钢筋内穿入波纹管时,可用横向钢筋粗略支撑其空间竖向位置,在粗略控制时,一定要注意保持各控制点位置对应,以便在固定控制点时,能够容易精确就位。
（5）在平、竖控制点定位几项任务都完成后,要按照施工设计图要求,进行加密定位钢筋与防崩钢筋的布置。要解决预应力结构安全耐久性的根本任务,在于努力保证预应力孔道压浆的密实性,而真空辅助压浆正是孔道压浆的密实性的保障,来解决预应力结构安全耐久性而逐渐发展起来的一种新型的压浆工艺。
3、真空辅助压浆工艺
由于桥梁建设必须解决好预应力结构安全耐久性,而真空辅助压浆正是来保证孔道压浆的密实性,其基本原理是:在压浆前,可先用真空泵抽吸预应力孔道中的空气,让孔道中的真空度达到-0.07—-0.09MPa,接着在孔道的另一端用压浆泵以一定的压力将搅拌好的水泥浆体压入预应力的孔道。只允许孔道内有少量空气,泵体才能很难形成气泡,同时,孔道内和压浆泵之间具有正负压力差,便可大大提高孔道内浆体的饱满和密实度。这不仅是“压”,而且还是增加了“吸”的功能。因此,真空辅助压浆的关键就要保证管道及锚固体系的密闭性,来确保管道内形成一定压力的负压。
3.1 做好准备工作
（1）为了确保在预应力状态下不发生滑丝现象及长期放置发生预应力筋腐蚀,就应在一根梁预应力筋张拉完毕后,便立即进行孔道压浆。
（2）为了确保孔道压浆流畅和浆液和孔壁的结合产生良好的效果,在压浆前应用压力水冲洗孔道,经冲洗后则应用空压机来吹除孔道内所有积水。
（3）压浆前应做好对排气孔、灌浆孔、排水孔等的全面检查,并应对真空泵、灌浆设备进行一次安装检查。
（4）检查并确认材料的数量和种类是否齐备,品质是否有保证。
3.2 进行试抽真空
要利用真空泵先行清除孔道内空气,确保孔道内达致负压状态,压力尽量要低一点,停泵大约1min时间,使压力能够保持不变,便可认为孔道能达到并维持好真空。
3.3 水泥浆技术的几个要求
（1）水泥浆应以净浆为好,水泥浆强度要严格按设计规定。
（2）把水、水泥、膨胀剂、钢筋阻锈剂等一一按配合比倒入搅拌机,搅拌2min,再把水质减水剂一并倒入搅拌机,并搅拌3min。
（3）水灰比要严格控制在0.33—0.35。
（4）稠度测定仪过程中,测定稠度,水泥浆的自仪器筒内流出的时间药不超过6s。
3.4 压浆工艺的要求
（1）压灌水泥浆的顺序为:先灌下孔道,之后灌上孔道。
（2）应把浆体加到灌浆泵中,再打出浆体,以便高压橡胶打出的浆体浓度与泵中浓度能够一致。
（3）再启动真空泵,当真空度达到并维持在- 0.06MPa—0.09MPa值之时,马上开始灌浆,压浆泵的压力必须以保证压入孔道内的水泥浆密度为准。
（4）当出浆孔流出和灌入之前稠度一样的浆后,还应继续灌浆2—3min,这才能关闭连接管和压浆喷嘴。
4、质量检查和质量控制要点
4.1 做好质量检查
（1）在压浆之后,要拆除两端球阀观察锚垫板上进,若排浆孔水泥浆较为硬实,不流淌,用手指按压,能够留下模糊的指印,就说明水泥浆强度增长较快。
（2）在压浆2d后及时进行观察,压浆孔硬化水泥浆若有轻微外凸,就能说明水泥浆十分饱满。
（3）严格进行强度检测:任取10个作业工班所作的试件30组,3d的强度药超过30MPa,7d强度业均应达到设计要求
4.2 质量控制的几个要点
（1）孔道应保持密封、清洁、干爽。
（2）浆体要按施工配合比来严格控制。
（3）建立现场施工质量的管理控制。
