山东华鉴工程检测有限公司 山东济南 250101
摘要：现阶段，在高速公路桥梁施工中，预应力孔道灌浆的质量越来越受到重视，目前国内有40%～60%的预应力连续梁和连续钢构桥梁孔道灌浆存在质量问题。在后张拉预应力混凝土桥梁中，预留孔道灌浆的作用是维系预应力筋有效预应力和避免预应力筋接触水、空气等发生锈蚀，从而提高其耐久性。
关键词：高速公路桥梁；预应力孔道压浆；质量检测
引言
与传统的混凝土桥梁相比，预应力混凝土桥梁因其承载能力强、刚度大和造型美观的优点被广泛应用于高速公路桥梁工程建设中，但在实际应用中，预应力桥梁施工对施工技术人员的专业素养、项目的施工组织设计以及张拉设备的使用等都有较高的要求，尤其是预应力桥梁施工极易受到外部因素的干扰，导致施工质量问题或安全问题，严重者甚至影响预应力桥梁的质量。
1孔道压浆概述
孔道压浆是指将某一固定比例外加剂添加至水泥浆内，把形成的混合物从孔道一端压入，另一端排出（此时为浓浆），之后再做封闭处理。该过程主要是利用混合混凝土浆体比重大的特点，把孔道内的气体挤出道外，并用浆液将孔道充满，进而达到保护预应力筋的目的。此外，充满整个孔道的浆液在完全固结后能够对钢绞线施加一较大的握裹力，同样能够起到保证预应力桥梁结构稳定安全的目的。在孔道压浆施工中，预埋预应力管道的强度应满足施工要求，避免在施工中因压力过大而造成漏浆。根据管道坐标定位安设钢筋时，应使其牢固可靠，防止在进行混凝土浇筑时钢筋发生偏移，同时，为有效避免混凝土浇筑时发生混凝土浆体将预留孔道压扁的问题，在进行混凝土浇筑前应首先把较小直径的硬聚乙烯管插入预留孔道，在浇筑混凝土完全固结后再将硬管取出，通过这种方式有效地减少浇筑混凝土对孔道的影响，不但能够防止孔道出现变形，提升混凝土浇筑强度，还有助于混凝土振捣密实性的提高，具有良好的施工效果。
2高速公路桥梁预应力孔道压浆质量检测方法
2.1冲击回波法
冲击回波法是在预应力孔道处的混凝土表面利用一个瞬时的机械冲击产生低频的应力波，应力波传播到结构内部被构件底面或缺陷表面反射回来，并在构件表面、内部缺陷表面或构件底部之间来回反射产生瞬时共振，其共振频率能在振幅谱中辨别出来，然后通过对反射回来的应力波进行时域分析与频域分析，就能确定预应力孔道灌浆不密实区域。冲击回波法检测桥梁预应力孔道施工质量隐患时，对预应力孔道缺陷类型定性检测效果较好，但定量检测效果不理想。
2.2射线辐射法
射线辐射法是利用不同物质对射线的吸收率有所差异的原理来进行测试的，即充填密实的部分对射线的吸收率高，透射射线的感光度较低，而有空洞的部分则相反，对射线的吸收率低，透射射线的感光度较高，因此只要采用感光胶片来检测透射射线的强度并通过感光胶片感光的浓淡程度就可以检测出预应力孔道灌浆的密实程度。该方法检测结果鲜明直观，具有一定的可视性，检测精度也相对较高。
2.3超声波法
超声波法是利用超声波在混凝土中传播的声时、声速、波幅和频率等声学参数的相对变化来分析判断预应力压浆质量的一种无损检测方法。超声波法检测桥梁预应力孔道施工质量隐患时，不同缺陷类型声时、声速与波幅的最小值与最大值所形成的区间大都存在较大的重叠区域，且不同缺陷类型声时、声速与波幅的平均值也无显著变化规律。
2.4探地雷达法
探地雷达法是一种对介质中不可见目标或界面进行定位的电磁技术，具有操作简单、携带方便、探测精度高、速度快且能在不影响结构安全与正常运营的条件下对混凝土内部质量进行检测等特点。探地雷达法检测桥梁预应力孔道施工质量隐患时，金属波纹管由于对电磁波雷达信号具有较强的屏蔽作用，无法穿透并对其内部灌浆质量进行检测，只能对塑料波纹管预应力孔道灌浆缺陷进行检测。
3高速公路桥梁预应力孔道压浆质量检测实例分析
3.1工程概况
某高速公路特大桥采用6×30+20×(4×30)+6×30m预应力钢筋混凝土箱梁结构，施工方法为先简支后连续。箱梁高2．4m，上宽2．6m，下宽1．2m，跨中腹板厚度0．2m，梁端腹板厚度0．35m，每片梁设置纵向张拉孔10个，左右两侧腹板各5个。预应力钢筋混凝土箱梁采用C50混凝土，选用Фs=15．2mm钢绞线，锚具选用15-6型，15-7型，波纹管选用Ф=80mm的塑料波纹管。建设项目实施阶段在施工现场建设梁场，做好箱梁预制和张拉工作。为了保证预应力钢绞线张拉施工质量，压浆后7d采用冲击回波法对孔道压浆密实度进行检测，并分析实验数据，进行定性评价。
3.2孔道压浆现场检测方案
本项目预应力孔道压浆选用的梁场的四片梁，每片梁选取其中一个压浆孔道，均选择肋板部位的压浆孔道，编号依次为K1，K2，K3，K4。测线沿波纹管走向布置，压浆孔测试端定义为0端，另一端定义为1端。本项目孔道压浆检测主要选用的仪器为SPC-MATS预应力混凝土多功能检测仪，配备前置放大器、加速度传感器、激振导向器、激振锤一套、笔记本平台分为仪器主机和计算机，以及配套的数据解析软件。
3.3孔道压浆饱和度检测结果分析
根据冲击回波检测原理，收集检测数据，并借助仪器自带的解析软件进行分析，确定0端口和1端口的激振测试结果。文章以孔道K2作为研究对象，解析检测数据确定测试结果，如表1，表2所示。
表1 K2孔道0端激振测试结果
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表2 K2孔道1端激振测试结果
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设置判断基准值混凝土波速为4．3km/s，使用软件对数据进行二次解析，进一步进行数据分析，绘制波长—振幅比数据分布曲线详见图1。
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图1 K2孔道波长—振幅比数据分布曲线
根据冲击回波法检测原理，分析K2孔道波长—振幅比数据分布曲线图，得出孔道0端砂浆饱和度为92．3%，1端砂浆饱和度为92．1%，平均值为92．2%。桥梁预应力张拉孔道压浆检测过程中由于受到波纹管材质等因素的影响，或者检测过程中敲击力度不足，会造成测试结果与实际不符，在解析过程中应将不符合要求的波形删掉。
结语
基于冲击回波法预应力孔道压浆质量检测方法，对特大桥箱梁预应力孔道压浆饱满度进行检测，分析后得出以下结论:1)通过对纵波进行分析整理，通过时域分析和频域分析计算可准确确定混凝土厚度和孔道压浆的缺陷部位;2)对孔道压浆饱满度进行检测，根据四个试验对象灌浆指数，确定K1，K2和K3的定性评价等级为二级;K4定性评价等级为三级。
参考文献
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