工业技术 ●Ｉ Ｍ５ ０孔道压浆配合比优化设计 楼裕甫 张仁洲 张淑珍 何建勇 （丽水市莲都区交通运输局浙江丽水３２３０００ 浙江华恒交通建设监理有限公司浙江绍兴３１２０００ 浙江天宇交通建设集团有限公司浙江绍兴３１２０００） 【摘要］后张法预应力管道压浆不实是现代混凝土桥梁建设的质量通病之一，桥梁预应力孔道压浆质量对公路桥梁预应力结构的耐久性起到关键性作用。 本文对Ｍ５０孔道压浆配合比设计和压浆工艺的做了详细介绍，为同仁提供借鉴。 ［关键词］Ｍ５０孔道压浆配合比设计压浆：［艺优化设计 中图分类号：ＴＧ１４２．３３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１３）０７－００１７—０２ 前言 浆的稠度、膨胀率、泌水率、强度等技术指标，使其满足设计和施工要求。 近年来，预应力钢筋混凝土技术已在国内外铁路桥梁及水利水电工程中得 下文就Ｍ５０孔道压浆配合比设计和压浆工艺应注意的问题进行阐述。 到广泛应用，对后张法预应力管道压浆质量要求也越来越高。水东立交桥是浙 一 编制依据 江省丽水市市政工程施工的—座大桥，为４×２５ｍ的预应力混凝土箱梁构造，根 １．１、《公路桥涵施工技术规范》（３＂１＂３０４１—２０ＯＯ） 据工程的特点，要求ｃ５Ｏ混凝土进行施工，后张法拟采用５０ＭＰａｚｇ泥浆。根据《公 １．２、《混凝土外加剂应用技术规范》（ＧＢ５０１１９－２００３） 路桥涵施工技术规范》（ＪＴＪＩＮ１－２０００）ｌ２．１条文：要求，水，泌水率≤２％，膨胀率 １．３、Ⅸ公路桥梁预应力孔道压浆技术指南》２０１１年８月１日 小于１０％，水泥浆稠度控制在１４－１８ｓ：Ｚ问。通过试验验证，在标准条件下，水泥 二．设计要求 表１ 孔道压浆料、压浆剂、浆液检验项目与质量要求 序号 检验项目 指标 进场检验或 生产 工艺验证 日常 试验方法 试验室试配 配合比验证 检验 与标准 １ 水胶比 ％ Ｏ．２６～０．２８ ｖ／ ￣／ ＪＴＧ／Ｔ Ｆ５０—２０１ ｌ ２ 凝结时间ｈ 初凝 ≥５ －／ ＧＢ／Ｔ ｌ ３４６—２００１ ３ 终凝 ≤２４ 、／ ４ 抗压强度 ３０ ≥２Ｏ ＧＢ／Ｔ ５ ＭＰａ ７ｄ ≥４０ ￣／ ￣／ ｌ７６７１—１９９９ ６ ２８ｄ ≥５Ｏ ￣／ ７ 抗折强度 ３ｄ ≥５ ８ ＭＰａ ７ｄ ≥６ ￣／ ￣／ ￣／ ９ ２８ｄ ｒ≥１０ ￣／ ￣／ １０ 流动度 出机流动度 １Ｏ～１７ ＪＴＧ／Ｔ Ｆ５Ｏ一２Ｏｌ ｌ ｌ１ （２５℃）ｓ ３０ｒａｉｎ流动度 ｌ０～２Ｏ ￣／ ￣／ ￣／ ￣／ １２ ６０ｒａｉｎ流动度 １０～２５ ￣／ ｖ／ ￣／ ￣／ ｌ５ 自由泌水率％ ２４ｈ自由泌水率 Ｏ １６ ３ｈ钢丝间泌水率 ０ ￣／ ￣／ １３ 自由 ３ｈ ０～２ ￣／ ￣／ １４ 膨胀率％ ２４ｈ Ｏ～３ １９ 竖向膨胀率％（２４ｈ） ０＜ｘ＜３ ￣／ ，ｉ／ ￣／ －／ 附录Ｆ５ １７ 现场 沉积流动度比 ≥９５ ￣／ ￣／ ￣／ ￣／ 附录Ｆ４ １８ 沉积率％ 沉积密度比 ≥９５ ２０ 压力泌水率％ ≤Ｉ．８ｍ，试验压力０．２２ＭＰａ ≤２．０ ￣／ 、／ ￣／ ＪＴＧ／Ｔ Ｆ５０—２０１ ｌ ２１ （孔道垂直高度） ＞１．８ｍ，试验压力０．３６ＭＰａ ￣／ ￣／ ￣／ ２２ 充盈度试验 合格 ２３ 压力充盈度试验 合格 ￣／ ￣／ ￣／ 附录Ｆ９ ２４ 材料抗分离试验 合格 ， ￣／ 附录Ｆ１０ ２５ 氯离子含量（胶凝材料总量）％ ≤Ｏ．Ｏ６ ｖ／ ， ， ＧＢ １７６—２ｏｏ８ 注：ｌ上述相关检验报告内容应包括：１．压浆料与水的配合比；２．压浆剂与水泥（水泥品种）、水的配合比。 表４ 水灰比 容量筒体积（Ｌ） 水泥浆重量（ｋｇ） 水泥浆平均重量（１（ｇ） 容重（１（ｇ／ ） ０．４０ ０．９８８ １．８９７ Ｉ １．８８１ １．８８９ ｌ９ｌ２ ０．３８ ０．９８８ １．９０５ ｌ １．９２１ １．９１３ １９３６ ０．４２ ０．９８８ １．８７９ ｌ１．８６７ １．８７３ ｌ８９６ 变频器具备软启动器功能，但它的价格比软启动器贵得多，结构也复杂得多。因 参考文献 此在工程设计选用时．变频器主要用于电动机的调速，软启动器主要用于电动 ［１】顾绳谷．电机及拖动基础（下册）．北京：机械工业出版社，１９８０：１０４— 机的启动。 １３２． ７结束语 ［２】黄俊．半导体变流技术（修汀本）．第二版．北京：机械工业出版社，１９８６： 民用建筑领域中为了实现节能降耗．空调系统的冷冻水泵、冷却水泵、冷却 １８５一ｌ８８． ． 塔风机、空调末端风机，以及给排水系统的生活水泵等设备可选用变频器．在变 ［３建设部工程质量安全监督与行业发展司．中国建筑标准设计研究院．３］ 频器使用中必须注意以上几点．才能保证变频器可靠、平稳、安全地发挥其各项 全国民用建筑工程设计措施节能专篇一电气．北京：中国计划出版社．２００７： 性能。 ５２—６６． 科技博览； １７ 工业技术 ｌ■ 表３ 水灰比 最初填灌的水泥浆面￣ｈｉ（Ｉｌｌｒｆ１） 水面ａ２（ｍｍ） 膨胀后的水泥浆面ａ３（ｉｉｌｍ） 泌水率％（ａ２～ａ３）／ａ，×１００ 膨胀率％（ａ３一ａｔ）ａ・×１００ ０．４０ ｌ０６ １０７ １０６ Ｏ．３８ １０２ ｌＯ３ ｌＯ２ ０．４２ １０４ １０５ １０４ 表２ 项目 试验结果 规范要求 ３ｈ ２４ｈ 泌水率（％） １．６ ０ ＜３ 膨胀率（％） １ ０．８ １０ 稠度（Ｓ） １７ １４～ｌ８ 表５ 水灰比 ７ｄ强度（ＭＰａ） ２８ｄ强度（ＭＰａ） ０．４０ ５１．３ ６０．５． ６１．３ ０．３８ ５４．２ ６６．２，６８．８ Ｏ．４２ ４５．１ ５３．４． ５２．６ ２．１、水泥浆设计标号为５０ＭＰａ。 ２．２、水泥宜采用硅酸盐水泥或普通水泥。水泥的强度等级不宜低于４２．５。 ２．３、水宜采用清洁饮用水 ２．４、宜采用具有低含水量、流动性好、最小渗出及膨胀性等特性的外加剂， 不得含有对预应力钢筋或水泥有害的化学物质。 ２．５、水泥浆的水灰比为０．４～０．４５，掺人适量减水剂时，水灰比可减小到Ｏ． ３５。 ２．６、水泥浆的泌水率最大不得超过３％，拌和后３ｈ泌水率宜控制在２％，泌 水应在２４ｈ内重新全部被浆吸回。水泥浆的膨胀率应小于１０％。 ２．７、水泥浆稠度宜控制在１４－１８ ｓ之间。 兰 原材料说明 ３．１、水泥 厂牌：建德“海螺”，规格：Ｐ．０４２．５。 ３．２、水 采用清洁的生活用水。 ３．３、外加剂 产地：江苏博特新材料有限公司规格：ＪＭ—ＨＦ（低泌水、微膨胀）高性能 灌浆外加剂 以上原材料各顶技术指标均符合ＪＴＪ４１—２ｏｏｏ￣术要求。 四．配合比设计 ４．１浆液性能 施工生产孔道压浆浆液，应先进行试验室试配一生产配合比验证一工艺验 证的三阶段确认方法，验证其施工性能与质量，方可正式投入生产，指标应符合 表１－１要求。 ２．有抗冻性要求时，宜在压浆材料中掺用适量的引气剂，且含气量宜为 １％一３％： ３．有抗渗要求时，抗氯离子渗透的２８ｄ电量指标宜小于或等于１５００ｃ ４．２试验室试配 根据压浆剂，压浆料生产商提供的初步配方及样品，在工地试验室进行试 配，根据实际浆液性能变化可适当调整，指标符合表１—１的要求，２８天强度应满 足设计值的１．１５倍 ４．３计算初步配合比 根据以上材料的技术指标和设计要求，确定水胶比Ｗ／Ｃ：Ｏ．３８，计算单位 水泥用量为１３４３Ｋｇ／ｍ３，外加剂掺率为胶凝材料总量的１．５％，￣ｐ２０Ｋｇ／ｍ３， 用水量为５ｌ０Ｋｇ／ｍ３。则水泥浆的初步配合比为：水泥：外加剂：水＝１３４３：２０： ５１０（Ｋｇ） ４．５试拌及工作性检验 按初步配合比试拌水泥浆拌和物１０Ｌ，各材料用量 水泥：１３．４３Ｋｇ 外加剂：０．２Ｋｇ 水：５．１０Ｋｇ 拌制后，测定其泌水率、膨胀率及稠度，试验结果如下表２ ４．６材料用量选取： 假定水泥浆的湿表观密度Ｐ＝１９ｏｏ（ｋｇ／ｍ３） ４．６．１、水泥浆各种材料的用量按规范（ＪＴＪ０４１－２０００）要求及根据原材料 试验数据暂选用水灰比０．４０，减水剂掺量为水泥用量的１．５％。 水泥：水：减水剂＝ｌ：０．４０：０．０１５ ４．６．２、水泥浆各种材料的用量按规范（ｒｒＪｏ４１－２ｏｏｏ）要求及根据原材料 试验数据水灰比ｏ．３８，减水剂掺量为水泥用量的１．５％。 水泥：水：减水剂：ｌ：ｏ．３８：ｏ．Ｏｌ５ ４．６．３、水泥浆各种材料的用量按规范（ＪＴＪ０４卜２ｏｏｏ）要求及根据原材料 试验数据水灰比ｏ．４２，减水剂掺量为水泥用量的１．５％。 １８ ｌ科技博览 ０．９４ Ｏ Ｏ．９８ ０ Ｏ．９６ ０ 水泥：水：减水剂＝１：０．４２：０．０１５ 五，试验室配合比 ５．１检验水泥浆技术指标：拌制水泥浆８Ｌ，检验水泥浆技术指标及制作水泥 浆试件 配合比为： Ｗ／Ｃ＝０．４０，水泥：水：减水剂＝１０７４４：４２９６：１６０．８ Ｗ／Ｃ＝０．３８，水泥：水：减水剂＝１０８９６：４１４４：１６３．２ Ｗ／Ｃ＝０．４２，水泥：水：减水剂＝１０５９３：４４４８：１５９．２ ５．２测定稠度为ｌ６．５ｓ、２０．６Ｓ、ｌ４．９ｓ。 ５．３水泥浆膨胀率、泌水率试验结果符合要求如下：表３ ５．４Ｎ量水泥浆容重结果如下：表４ 与假定密度偏差不超过２％，不调整。 ５．５试件在标准条件养护７天、２８天后，测定抗压强度值结果如下：表１—５： ５．６确定试验室配合比： 根据以上试验数据试验室配合比为： Ｗ／Ｃ＝０．４０，水泥：水：减水剂＝１：０．４０：０．０１５ 每立方米材料用量： 水泥：水：减水剂＝１３４３：５３７：２０．１ 六 配合比验证 ６．３．１生产配合比验证 制浆原材料进场后，根据试验室配合比试配结果，使用进场制浆原材料进 行浆液性能验证，指标应符合表１—１的要求，方可确定产品满足设计要求。 ６．３．２工艺验证 在施工正式开工前，应进行试浇筑的工艺性试验一材料抗分离试验，以 确认实际施工工艺生产的浆液性能是否符合表１－１的要求。 七 旌工工艺 ７ １施工准备 ７．１．１压浆设备的配备应能保证连续工作条件，根据压浆孔道高度、长度、 形态等条件选用合适的压浆泵。压浆泵应配备计量校验合格的压力表。压浆前 应检查配套设备、输浆管和阀门的可靠性。 ７．１．２压浆、出浆口，排气口应使用 ２０ｒｎｍ以上的耐压管，出浆日和排气 口管的自由长度在１．ｏｒｎ以上，压浆前和压浆后都必须保持其垂直状况 压浆管 应采取定位措施，预应力筋的形状为ｗ形时，在向下弯曲开始位置（最高处）以 及０．５ｍ左右的前面设置中间排气口。压浆管必须确保孔道里的气密性，压浆 前，压浆管应保持垂直和封闭。 ７ ２制紫工艺 ７．２．１浆液搅拌的投料顺序：搅拌机中先加入全部拌和用水量一开动搅拌 机一均匀加入全部压浆剂（料）一均匀加入全部水泥一再搅拌２ｒａｉｎ。 ７．２．２搅拌均匀后，现场进行表４—２的日常检验工作，每天或每工作班进行 一次检测，浆液技术指标在表４—２规定的范围内，即可通过过滤网进入储料罐。 浆液在储料罐中应继续搅拌，以保证浆液的流动性。 ７ ３压浆工艺 ７．３．１浆液压人梁体 Ｌ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。 ７．３．２压浆时，对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔进入；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。 八、结语 在压浆施工过程中，压浆浆液设计应经过初步筛选，再根据经济、优质、因 地制宜的原则，找出适合于压浆浆液的配合比设计，以完全达到预期的设计目 标。施工中材料、拌和、运输、浇筑等每个环节均可能对质量产生影响，应该根据 原材料情况、施工具体要求，以及现场条件、环境条件等因素进行适当调整，所 以必须做好压浆浆液施工过程的质量控制，确保压浆浆液质量。 参考文献 ［１】ＪＴＧ／Ｔ Ｆ５０，公路桥涵施工技术规范［Ｓ］． ［２】ＣＣＥＳ叭，混凝土结构耐久性设计与施工指南【Ｍ］． 作者介绍 楼裕甫，丽水市莲都区公路管理员，主要从事道桥工程管理，工程师。
