市政桥梁预应力管道灌浆施工技术

作者： 韩亚东 曾剑

来源：《科学与技术》 2019年第3期

摘要：市政桥梁工程中经常使用预应力管道灌浆施工技术，并取得了很好地效果，带来了良好的效益。作为桥梁工程的重要构件，预应力构件对整个工程的质量有着重大的影响，因此，需要对相应的预应力管道灌浆施工技术进行认真的探讨分析。为了保障预应力管道灌浆施工技术的顺利进行，需要其施工技术要点、特点以及施工工艺等进行认真的分析，并在具体施工时，从多方面综合考虑施工技术。另外，还需要施工技术人员能够严格要求自己，并遵守职业标准，以高度的责任心去开展具体的施工技术，保证工程的总体品质。

关键词：市政桥梁；预应力管道灌浆施工技术；施工工艺

引言：

近些年来，随着交通状况的复杂，为了缓解交通压力，城市相关部门开展了很多批市政桥梁的项目。这些项目的建立有利于缓解交通压力，有利于城市居民的出行，为城市的发展提供了助力。为了保证市政桥梁工程的施工质量，很多先进工艺开始被应用到桥梁工程建设施工中。其中，较为常用的技术之一就是预应力管道灌浆施工技术。预应力管道灌浆施工技术可以增加桥梁的使用时间，降低维护工作量，提升工程效益。该项技术的发展形势良好，需要得到相关部门的高度重视。

一、市政桥梁建设预应力管道灌浆施工技术中的预应力施工技术分析

分析研究预应力管道灌浆施工技术，首先需要了解预应力以及相关的市政桥梁预应力施工技术。

1、预应力的分类

研究市政桥梁工程预应力管道灌浆施工技术，首先需要对预应力进行详细的研究分析。预应力可根据不同的情况进行不同的分类，并且根据所应用的施工条件不同，将采用不同种类的预应力。（1）根据所用预应力的力度大小分为全预应力混凝土、部分预应力混凝土。具体为：第一，全预应力混凝土。全预应力混凝土是指当使用的荷载为全部使用的情况下，不允许在受拉边缘出现拉应力的一种预应力混凝土。全预应力混凝土通常应用于混凝土不易开裂的结构中。第二，部分预应力混凝土。部分预应力混凝土同全部预应力混凝土不同的地方在于，在同等的情况下，前者允许出现一部分的预应力混凝土，后者不允许出现。部分预应力混凝土具有较好的综合性，并且能够应用于更多的情况下，同时使用的费用低廉。（2）根据不同的应力施加时间以及方法分为先张法与后张法两种。具体为：第一，先张法预应力混凝土。先张法预应力混凝土主要体现在“先”字上，主要是指给预应力施加压力要先于混凝土浇筑。第二，后张法预应力混凝土。同先张法一样，后张法预应力混凝土主要体现在“后”字上，主要是指进行预应力张拉的时间在完成浇筑混凝土之后，并且还需要保证混凝土的强度达到要求之后。在不同的结构中将运用不同的预应力混凝土，比如，在现浇结构中，常常使用后张法预应力混凝土，在

预制机构中则使用先张法预应力混凝土。在市政桥梁施工中，通常多运用后张法预应力混凝土。

2、市政桥梁工程预应力施工技术简述

分析预应力施工技术主要从什么是预应力、预应力施工技术的原理、利弊着手，具体如在：（1）概念以及原理。预应力的内含主要体现在“预”和“压力”两个方面。第一，“预”有预先的意思，是预先于结构承受荷载压力之前，接受到来自受拉区的压力。预压力中的“压力”

是指是指预先对混凝土结构等的受拉区所施加的压力，并且使得混凝土内部的内力可以生产一种压应力。而之所以要通过预压力的施工来形成压应力，是因为需要通过压应力来部分抵消或者全部抵消由结构承受荷载而形成的拉应力，以确保结构等不被损坏，并且，进一步提高构件的强度，提高混凝土的抗拉能力。（2）利弊。市政桥梁工程的预应力施工技术既有有利的一面，也存在一定的弊端。有利面：第一，预应力施工技术可以调动钢筋的抗拉强以及混凝土的抗压强的特性，提高钢筋混凝土的构件特点。同时，与其他技术相比，预应力施工技术能够保证预应力混凝土质量优于其他混凝土。第二，桥梁工程预应力施工技术可以节约钢材，通过采取预应力代替钢材的方法，降低了施工成本，也降低了后期对钢结构维护的成本。预应力施工技术的弊端：开展预应力施工技术所需要的施工工艺繁琐，操作性较高，因此，必须具备专业知识较强的施工团队。这样就导致了施工人员上的限制。

3、市政桥梁建设预应力施工的特点

市政桥梁工程的预应力施工的特点主要表现在：第一，对龄期有所规定。这里的龄期主要是指承台、墩柱、高架桥基础、盖梁等，需要达到特定的龄期，才能够进行预应力施工。第二，预先准备并且需要进行过检测的压力表和千斤顶。需要注意的是无论是压力表还是千斤顶都必须符合施工的实际要求，都必须通过检测单位的检测，并且经过准确的校准才能使用。第三，对管道有特殊的要求。预应力施工需要有特殊的管道，这里主要有两方面：一方面，针对预埋管道的要求。预埋管道的材质需要金属质地的波纹管，并且厚度不得小于0.3毫米。另一方面，针对排气管等管道的要求。需要最小内径为20毫米的塑料管。

二、市政桥梁预应力管道灌浆施工技术分析

市政桥梁的建设是能够有效缓解交通压力，方便人们出行的重要市政交通建设工程。其中的预应力管道灌浆施工技术对桥梁建设质量等起到重要的作用。随着该项技术的快速发展，越来越被应用到较大工程量、施工面积也较广的桥梁工程中，其中，以中型和小型的工程为主。预应力管道灌浆施工技术应用到桥梁建设中可以降低以往用于维护修理钢筋桥梁的费用，变相提升了桥梁的使用年限，从而增加了桥梁的经济效益。因此，随着采用预应力管道灌浆施工技术建设的桥梁逐渐代替钢筋桥梁，该项技术将会受到更多的重视，值得研究。

1、预应力管道灌浆施工中管道安装技术分析

在进行桥梁施工中使用预应力管道灌浆施工技术需要了解具体的施工技术内容，主要有：（1）需要注意波纹管的安装之前的工作。通常采用预先埋放塑料材质的波纹管，以横向、纵向的形式成孔。另外，在安装管道之前，还需要保证对管道进行认真仔细的检查，确保管道完好无损，并且表面干净无污垢。（2）合理的埋管位置。由于预应力的埋置管道的位置可以决定预应力管道灌溉施工中梁体应力的分布状况，因此，需要严格控制如何埋管，以及埋管的位置。必须依照设计好的图纸，科学的进行施工，保证位置的准确性。（3）波纹管安装。在预应力管道灌溉施工技术进行时，需要注意波纹管的安装。波纹管的安装需要注意：第一，需要将波纹管同起到定位作用的钢筋一起固定，并且需要保证后者同腹板钢筋捆绑。第二，因为波纹管的材质是塑料的，因此，需要注意安装过程中避免多次曲直，以防管道开裂。另外，在进行施工过程中会运用到电焊，而电焊产生的火花需要小心避让，防止烧伤管壁。第三，需要对已经安装完毕的波纹管进行检查，保证曲线形状要同设计相符合。（4）连接波纹管时应该采用专门的焊接机进行，不能够使用捆绑的方式，因为后者容易导致密封不当，导致水泥渗漏状况发生。（5）在进行内侧膜安装之前，还需要对波纹管的密封如何、坐标定位等进行严格、全面的检查，看是否符合施工设计的需求，并对符合要求的进行验收。通过检查验收的方式，保证预应力孔道位置。（6）当各种钢筋、管道因为过于密集，从而与普通的钢筋发生冲突时，可以通过有关单位进行协商调整。需要注意的是，预应力钢筋是最后进行优化调整的，并且，横向的要先于纵向的，并且需要维持纵向位置不动。

2、市政桥梁预应力管道灌浆施工技术要点

在进行桥梁预应力管道灌浆施工技术时，还需要记住几点技术要点。主要有：（1）封锚处理。封锚处理工作是在进行完预应力张拉工作之后进行。在进行封锚处理之前，还需要处理露出来的钢绞线，并保证留下来的部分为30毫米左右就可。另外，还需要在进行完封锚工作后，进行细致的清理工作，保证管线清洁。封锚处理的具体方式为：第一，护罩封锚。护罩封锚，顾名思义，重点在“护罩”两字上。具体是指在进行封锚处理工作时，通过使用保护罩的方式，保证管道洁净。通常保护罩需要在结束灌浆后，保持三小时才能去除。另外还需要注意的是，将垫板清理干净，保证平整度。与此同时，为了保证所安孔位置的正确性，保证排气口的方向准确，可以通过采取在保护罩下面涂抹玻璃胶的方式进行相关处理。第二，无收缩性的水泥砂浆封锚。该种封锚方式被广泛应用到预应力管道灌浆施工技术中，主要是因为操作简单、施工方便、容易把控等优点。具体的实施步骤为将锚板同绞线等全部的包裹住，并且保证两天后才能开始进行灌浆工作。除此之外，还需要注意及时清理垫板上的灌浆孔，只有保证灌浆区域完全干净之后，才能进行下步施工。另外，需要确保管线阀以及接头要同真空机紧密连接，以此来保证预应力管道灌浆施工技术发挥整体效应，保证其整体性能。（2）灌浆工作要点。灌浆技术是整个工程的关键技术之一。在进行灌浆施工时需要注意水泥浆的问题。主要有：第一，注意水泥浆的配置。水泥浆的配置是否合理，是开展灌浆施工的重点。在进行配置水泥浆时，需要严格依照设计要求，科学合理的掌握水泥浆中各个成分的含量比例。第二，需要注意水泥浆的搅拌工作。搅拌时需要注意搅拌的时间，并且还需要注意水泥浆所需要的用水量。无论是水量过多还是水量过小都会影响水泥浆的质量。前者容易导致还未引出的水泥浆的流动性增加。通常采用适当比例的减水剂添加到搅拌机内，以此来控制水泥浆的搅拌。第三，水泥储浆含量。在开展灌浆施工中，要保证储浆罐内的水泥含量要大于整个桥梁预应力管道灌浆所需要量的1.3倍。当达到要求后，可以关闭所有除了与真空泵相连的阀门外的所有阀门。第四，注意排气阀。排气阀是否关闭需要依据排气管道内的所含有的浆体稠度是否同灌浆达到平衡，如果持平就可关闭阀门，否者就需要调整后才能关闭阀门。第五，需要注意灌浆的时间。灌浆的时间是有一定的规定的，一般需要保证继续灌浆时间为两到三分钟之间，并且还需要确保管道内的压力在正常的压力值范围内。只有整个灌浆工作顺利完成后，才能关闭灌浆阀。第六，灌浆结束后续工作要点。在结束了灌浆工作后，还需要注意及时的将真空管、真空泵等相关部件拆除，并对拆除的部件进行清理，保证部件干净。

3、市政桥梁施工中真空灌浆工艺

在开展真空灌浆工作之前，要对孔道认真的处理，保证其洁净度高，只有这样才能够把压缩气体输到孔道里面，进而把里面的存水排放出来。如果使用真空泵来辅助开展该项工作的话，就要确保孔道一直处在负压的模式之中，通过压浆机朝管道里面输送水泥，这样做是为了将其中的气泡排放出来，进而发挥出提升饱和度的意义。在开展泥浆拌合工作之前，要先朝设备里面添水，此时要让设备空运一段时间，把其中的水排出来，确保设备里面是湿润的，只有这样才能够保证搅拌的品质。在卸载浆液的时候，要保证将设备里面的浆液全部的卸掉，在设备里面的浆液没有整个的卸掉之前，禁止开展搅拌工作。在开展灌浆工作的时候，禁止进料的同时出料。

三、市政桥梁预应力管道灌浆施工技术注意事项

1、落实密封处理

在进行市政桥梁预应力管道灌浆施工前，应当提前对灌浆管道进行密封处理，确保波纹管的接头处密封严实。在灌浆施工过程中，应当确保封锚水泥浆强度检测，当工具锚板上方所采

用的封锚水泥砂浆的强度达到市政桥梁预应力管道灌浆施工相关要求后，方可进行灌浆作业，通常情况下，灌浆施工应当在管道密封达到24h后方可进行。

2、灌浆管选择高强橡胶管

在进行市政桥梁预应力管道灌浆施工前，应当注重灌浆管的选择，通常情况下，为了确保灌浆管牢固、结实，灌浆管选择高强橡胶管。同时，为了防止灌浆管在在市政桥梁预应力管道灌浆施工中发生破裂，应当选择选择抗压能力在1MPa以上的灌浆管。

3、合理控制水泥浆配比

水泥浆的配合比需要根据实际的施工需要进行配置。通过施工实际，分析出最为合适的水泥浆类型进行灌浆施工。并在采购水泥时，保证水泥的质量，确认水泥是否具有合格的相容性。另外，在搅拌制作水泥浆时，还需要注意水泥浆具体的流速、凝固时间等，积极合理地控制水泥浆的配比值。

4、确保灌浆连续性

开展灌浆工作的时候，必须要控制好它的持续性。在开展灌浆工作的时候，假如要对管道更换的话，就要再次运行灌浆设备，以此来保证设备里面的液体是流通的，只有这样才可以避免堵塞现象发生。

5、控制好灌浆压力

灌浆技术在进行开展的过程中还应该主要灌浆的压力控制问题。灌浆压力的控制可以保证灌浆的顺利进行，避免因为压力过大或者压力不够而导致地面出现问题，引起突发事故的发生。如何控制灌浆压力，则需要根据具体的灌浆情况，随时进行调整，保证压力始终处于合适的范围内。

6、妥善应对突发事故

任何一个项目工程都可能在施工的过程中遇到各种各样的困难，有的甚至会出现突发性的事故。因此，在灌浆施工中，也将会面临着突发事故的出现。所谓的突发事故，就是无法预料的，突然间出现的事故，而往往就以为没有实现预料到，并且发生时间太过突然，而导致危险性增大。因此，需要相关人员做好应对突发事故的措施，将可能会产生的突发事件，全部的预料到，并做好面临各种事故的相对措施。常见的灌浆突发事故主要有：第一，灌浆中断。灌浆中断是指在进行灌浆作业的过程中，突然间因为各种各样的原因，中断灌浆。中断事故的发生需要及时做出应对，并立即查看是什么原因引起的事故发生，并根据实际情况，立即解决，恢复灌浆。需要注意的是，恢复后所使用的浆液状况要与之间灌浆的浆液状况相同，只有这样，才能保证施工的顺利进行。第二，灌浆串浆。灌浆发生串浆，主要点为“串”字，针对突发串浆事故，需要检查串孔的具体情况，看其是否满足灌浆条件，如果条件允许，就可以采取同时灌浆的方法解决串浆问题。第三，灌浆冒浆。灌浆冒浆出现的原因有很多种，但出现突发冒浆的事故时，需要查看引起事故的主要原因是什么，然后根据具体的原因，进行或者封堵、或者限流的处理。

结语：

为了缓解出行的交通压力，也为了保证城市的发展，各种市政道路建设快速开展。市政桥梁工程就是其中非常重要的工程项目之一，对缓解交通压力起到重要的作用。桥梁的建设在保证交通通行顺畅的同时，还要保证桥梁本身的质量。前几年，桥梁的建设多采用钢筋混凝土等

施工结构，虽然质量得到保证，但是使用几年后的维修费用的数目确不可忽视。采用预应力管道灌浆施工技术来建造桥梁，可以降低使用的钢筋数量、减少维护钢筋等材料的成本，也能大幅度地提升桥梁的质量，是值得相关专业人事重视的有效桥梁施工技术。

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（作者单位：中国水利水电第十一工程局有限公司）