大體積混凝土裝配式預(yù)制蓋梁注漿施工一次成型的關(guān)鍵技術(shù)——以贛州市某高架橋?yàn)槔?

［關(guān)鍵詞］大體積混凝土；裝配式預(yù)制蓋梁；注漿飽滿度；注漿一次成型

0  引言

裝配式預(yù)制蓋梁是城市高架橋工程的重要結(jié)構(gòu)。預(yù)制蓋梁注漿飽滿度至關(guān)重要，且注漿一次成型尤為關(guān)鍵。故而，研究大體積混凝土裝配式梁注漿施工一次成型的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)于提高城市高架橋工程建設(shè)水平具有重要意義。

1  工程概況

贛州市中心城區(qū)某高架橋工程，全長(zhǎng)約7.1km，標(biāo)準(zhǔn)橋?qū)?5.1m，標(biāo)準(zhǔn)跨30m，最大跨度60m。蓋梁共計(jì)229座，其中裝配式預(yù)制蓋梁166座，預(yù)制率達(dá)72.5%。裝配式預(yù)制蓋梁外觀為“凸”字型，橫截面為倒梯形，預(yù)制蓋梁?jiǎn)喂?jié)段長(zhǎng)11m，上部高1.9m，下部高1.5m，混凝土近70m3，重達(dá)210t，整座蓋梁長(zhǎng)24m，重量近450t。預(yù)制蓋梁與墩柱鋼筋采用灌漿套筒連接，注漿料設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C100。

2  裝配式預(yù)制蓋梁注漿施工質(zhì)量的影響因素

預(yù)制蓋梁注漿施工一次成型的質(zhì)量，對(duì)于橋梁工程的整體穩(wěn)定性和安全性具有重要影響。為了確保橋梁結(jié)構(gòu)整體性，滿足預(yù)制蓋梁注漿一次成型合格率達(dá)到95%以上的要求，我們對(duì)影響裝配式預(yù)制蓋梁注漿施工質(zhì)量的各種因素進(jìn)行了研究和分析。其中，注漿飽滿度被確定為主要的影響因素之一。通過對(duì)已施工完成的24段預(yù)制蓋梁注漿成型質(zhì)量進(jìn)行了自檢，共檢查768點(diǎn)，其中一次性注漿合格點(diǎn)為709點(diǎn)，不合格數(shù)為59點(diǎn)，合格率為92.3%。預(yù)制蓋梁注漿施工一次成型質(zhì)量問題頻數(shù)統(tǒng)計(jì)見表1所示。

針對(duì)不合格點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可知，注漿飽滿度問題在不合格點(diǎn)中的比例高達(dá)62.7%。這表明在注漿施工過程中，注漿飽滿度的不足直接影響了施工質(zhì)量的合格率，說明注漿料在注入過程中出現(xiàn)空隙，影響了灌漿套筒內(nèi)部的密實(shí)性和均勻性，可能引發(fā)注漿材料的滲漏或偏移，從而影響了連接部位的強(qiáng)度和橋梁結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。

為了解決這一問題，我們?cè)谧{施工過程中嚴(yán)格控制注漿料的配比和注入速度，確保注漿飽滿度達(dá)到要求。此外，鋼筋偏位、漿液滲漏等因素也會(huì)影響裝配式預(yù)制蓋梁注漿施工的質(zhì)量。針對(duì)這些因素，我們可以采取相應(yīng)的措施，如加強(qiáng)對(duì)鋼筋安裝的監(jiān)控和調(diào)整，優(yōu)化注漿工藝，提高施工操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性。通過對(duì)影響因素的深入分析，找出問題的根本原因，并針對(duì)性地制定解決方案。通過采取有效的措施，可以提高裝配式預(yù)制蓋梁注漿施工一次成形的合格率，確保橋梁工程的穩(wěn)定性和安全性。

3  注漿飽滿度問題統(tǒng)計(jì)分析

在預(yù)制蓋梁注漿施工過程中，注漿飽滿度問題是影響施工質(zhì)量的重要因素之一。對(duì)已施工完成的預(yù)制蓋梁進(jìn)行了飽滿度問題的統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)存在注漿管堵塞、出氣孔堵塞和漿液回縮等問題。漿管堵塞可能導(dǎo)致注漿材料無法充分流入灌漿套筒，影響注漿飽滿度；出氣孔堵塞會(huì)阻止空氣順利排出，同樣會(huì)影響飽滿度；漿液回縮問題可能導(dǎo)致灌漿套筒內(nèi)的注漿材料回縮，使得飽滿度無法得到保證。

從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中抽取注漿飽滿度問題統(tǒng)計(jì)結(jié)果深層分析，做出預(yù)制蓋梁注漿施工一次成型質(zhì)量問題頻數(shù)統(tǒng)計(jì)表，注漿管堵塞問題頻率為62.2%，可作為主要問題癥結(jié)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)詳見表2。

4  預(yù)制蓋梁注漿管堵塞原因分析

針對(duì)預(yù)制蓋梁注漿管堵塞問題，從“人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)”六個(gè)方面進(jìn)行討論與分析，經(jīng)調(diào)查確認(rèn)后將確實(shí)存在的原因進(jìn)行歸納整理，共總結(jié)出8條原因。詳見表3。

（1）注漿管孔徑偏小。注漿管的孔徑與注漿材料的流動(dòng)性密切相關(guān)。如果注漿管孔徑偏小，流動(dòng)性不足，就容易造成注漿管堵塞。通過對(duì)預(yù)制蓋梁場(chǎng)對(duì)安裝好的鋼筋連接金屬波紋管注漿管進(jìn)行取樣，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量注漿管內(nèi)徑大小能否滿足漿液通過的要求（圖1）。通過調(diào)查分析，現(xiàn)場(chǎng)安裝的注漿管內(nèi)徑為1.5cm滿足灌漿料通過的要求，因此注漿管孔徑偏小對(duì)癥結(jié)影響較小。

（2）注漿管接頭選用不當(dāng)。對(duì)預(yù)制蓋梁注漿現(xiàn)場(chǎng)對(duì)注漿管堵塞的30個(gè)不合格點(diǎn)位進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)注入小部分漿液后無法繼續(xù)灌注的有23個(gè)點(diǎn)，注入大部分漿液后無法繼續(xù)灌注，且出漿口無漿液冒出的點(diǎn)有7個(gè)（圖2），因此，注漿管接頭選用不當(dāng)導(dǎo)致接口脫落堵塞注漿管可作為主因。

（3）施工技術(shù)交底未掌握。在注漿施工過程中，注漿口與出漿口的次序錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致注漿材料無法充分流入，從而堵塞注漿管。這可能是由于施工人員未正確掌握施工技術(shù)交底造成的。為此，對(duì)預(yù)制蓋梁注漿班組的交底記錄及施工人員施工日志進(jìn)核查，確認(rèn)是否按要求進(jìn)行技術(shù)交底并簽字，能不能達(dá)到簽到率100%的要求。隨機(jī)抽取8名作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底相關(guān)內(nèi)容考核，其中5名作業(yè)人員考核及格，另外3人考核不及格，將這8名作業(yè)人員按照考試成績(jī)分為技術(shù)交底已掌握組與技術(shù)交底未掌握組，分別檢查其施工合格率并進(jìn)行對(duì)比，掌握組平均成績(jī)?yōu)?4.4分，施工合格率為92.5%，未掌握組平均成績(jī)?yōu)?6.7分，施工合格率為91.5%，從兩組施工合格率基本一致，施工技術(shù)交底未掌握對(duì)癥結(jié)影響較小。

（4）混凝土澆筑不慎進(jìn)入注漿管。在蓋梁澆筑過程中，如果不慎進(jìn)入注漿管，就會(huì)造成注漿管堵塞。為確認(rèn)混凝土澆筑不慎進(jìn)入注漿管對(duì)癥結(jié)問題的影響程度，對(duì)預(yù)制蓋梁場(chǎng)對(duì)安裝好的鋼筋連接金屬波紋管注漿管管口保護(hù)措施進(jìn)行隨機(jī)抽樣檢查，現(xiàn)場(chǎng)注漿管注漿口與出漿口均高出混凝土面10cm以上，并使用膠帶對(duì)管口進(jìn)行纏繞保護(hù)（圖3），保護(hù)措施完善，混凝土澆筑不慎進(jìn)入注漿管的可能性極低。

（5）測(cè)量誤差。在蓋梁安裝過程中，預(yù)埋鋼筋是否緊貼注漿孔，可能會(huì)影響注漿材料的流動(dòng)。測(cè)量誤差可能是導(dǎo)致這一問題的原因之一。為確認(rèn)測(cè)量誤差對(duì)問題癥結(jié)的影響程度，對(duì)預(yù)制蓋梁安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行預(yù)制蓋梁吊裝全程跟蹤調(diào)查，調(diào)查是否有因測(cè)量誤差導(dǎo)致墩柱預(yù)留鋼筋與鋼筋連接金屬波紋管注漿孔的間距過小漿液無法通過情況，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)蓋梁安裝前已將墩柱預(yù)留鋼筋調(diào)直，安裝過程中預(yù)留鋼筋軸心與金屬波紋管軸心基本對(duì)齊，鋼筋與金屬波紋管注漿孔最小間距在10mm以上，因測(cè)量誤差而導(dǎo)致鋼筋緊貼金屬波紋管的可能性較低。圖4為現(xiàn)場(chǎng)安裝圖。

（6）注漿設(shè)備選用錯(cuò)誤。注漿設(shè)備的選擇直接關(guān)系到注漿壓力和流量的控制，不適當(dāng)?shù)脑O(shè)備選用可能導(dǎo)致注漿不暢。對(duì)預(yù)制蓋梁安裝注漿現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查，檢查注漿施工采用的設(shè)備是否滿足要求，發(fā)現(xiàn)注漿設(shè)備采用為高壓注漿機(jī)，采用壓力注漿的形式完成注漿作業(yè)（圖5），壓力滿足要求，注漿持續(xù)時(shí)間及出漿口出漿均勻。

（7）現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量意識(shí)差。施工人員對(duì)施工質(zhì)量的意識(shí)影響著施工過程中的細(xì)節(jié)操作。施工質(zhì)量意識(shí)差可能導(dǎo)致操作不夠謹(jǐn)慎，從而造成注漿管堵塞。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)注漿施工及施工照片查閱分析，隨機(jī)查閱了現(xiàn)場(chǎng)5座蓋梁的注漿施工持續(xù)時(shí)間及管理人員對(duì)施工質(zhì)量的管控情況。通過資料查閱了解到現(xiàn)場(chǎng)施工及管理人員對(duì)施工質(zhì)量的管控情況嚴(yán)格堅(jiān)持報(bào)檢舉牌制度，管控力度滿足要求，每盤灌漿料注漿持續(xù)時(shí)間的平均時(shí)長(zhǎng)在30min以內(nèi)，灌漿料流動(dòng)度滿足要求。

（8）漿液未按配比拌制。注漿漿液的配比與流動(dòng)性直接相關(guān)，若漿液未按照配比拌制，流動(dòng)性可能不足，從而導(dǎo)致注漿管堵塞。對(duì)預(yù)制蓋梁安裝注漿現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查，查看現(xiàn)場(chǎng)漿液拌制流程及漿液設(shè)計(jì)配比，了解到現(xiàn)場(chǎng)漿液拌制流程符合要求。配置的漿液拌制機(jī)具齊全，灌漿料施工水灰比與設(shè)計(jì)水灰比一致。

5  注漿管接頭選用不當(dāng)?shù)膽?yīng)對(duì)策略

注漿管接頭選用不當(dāng)?shù)闹饕虿扇∪龡l解決對(duì)策，并對(duì)每條對(duì)策進(jìn)行了分析評(píng)估，最終選定了最佳對(duì)策方案，分析結(jié)果如表4所示。

選擇對(duì)策后采購符合要求的PVC管及接頭，將注漿管更換為φ20mm的PVC管，接頭采用螺紋接頭替換氣壓閥接頭。蓋梁預(yù)制完成后，檢查預(yù)埋注漿管是否有破損、管口堵塞等情況。

6  實(shí)施效果

在確定了最佳對(duì)策方案后，按照該方案進(jìn)行了實(shí)施，并對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行了評(píng)估和分析。首先，根據(jù)選定的對(duì)策方案，采購了符合要求的PVC管及螺紋接頭，將原有的注漿管更換為φ20mm的PVC管，接頭采用螺紋接頭替換了氣壓閥接頭。接著進(jìn)行了蓋梁預(yù)制，同時(shí)對(duì)預(yù)埋注漿管是否有破損、管口堵塞等情況進(jìn)行了檢查。

2022年9月30日，通過實(shí)施新的對(duì)策方案，對(duì)已施工完成的預(yù)制蓋梁進(jìn)行抽檢，共檢查192點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)注漿管堵塞無法注漿點(diǎn)5處，注漿管堵塞的問題解決率達(dá)97.4%，取得了顯著的實(shí)施效果。首先，由于采用了高強(qiáng)度的PVC管材和螺紋接頭，注漿管的連接更加牢固，不易出現(xiàn)松脫和堵塞的問題。其次，PVC管材的剛度大，不易變形，有效避免了管道變形引起的堵塞情況。最后，螺紋接頭的可靠性高，抗拉強(qiáng)度大，能夠經(jīng)受混凝土振搗器的高頻震動(dòng)，不易發(fā)生拉脫現(xiàn)象。

在蓋梁預(yù)制過程中，對(duì)預(yù)埋注漿管進(jìn)行了仔細(xì)的檢查，確保管道的完整性和暢通性。經(jīng)過多次實(shí)施和檢驗(yàn)，對(duì)更換注漿管及接頭后的預(yù)制蓋梁灌漿套筒注漿質(zhì)量進(jìn)行檢查，共檢查768個(gè)點(diǎn)，合格點(diǎn)761個(gè)，不合格點(diǎn)7個(gè)，合格率達(dá)到99.1%（表5）。發(fā)現(xiàn)注漿管的堵塞現(xiàn)象得到了有效的解決，注漿施工質(zhì)量得到了明顯的提升。

綜上所述，通過對(duì)策方案的實(shí)施，成功地解決了預(yù)制蓋梁注漿管堵塞的問題，實(shí)施效果顯著。新的注漿管材和接頭的選用，以及合理的施工方案，提高了注漿施工的可靠性和穩(wěn)定性，有效地提高了裝配式預(yù)制蓋梁注漿施工一次成形的合格率，確保了工程質(zhì)量的達(dá)標(biāo)。這一經(jīng)驗(yàn)對(duì)于類似工程的注漿施工質(zhì)量提升具有一定的指導(dǎo)意義。

7  結(jié)語

綜上所述，預(yù)制蓋梁的安裝施工精度要求高，構(gòu)件之間注漿連接質(zhì)量難以控制，通過開展提高預(yù)制蓋梁注漿施工一次成型合格率質(zhì)量控制活動(dòng)，提高了預(yù)制蓋梁注漿施工的成型質(zhì)量，工程技術(shù)人員也對(duì)對(duì)預(yù)制蓋梁注漿施工自檢方法等有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，對(duì)預(yù)制蓋梁注漿連接施工質(zhì)量控制方法也有進(jìn)一步提高，從技術(shù)方案制定、后期對(duì)策實(shí)施及效果檢查方面，積累了寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)。

文章來源：砼享未來

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