修了一輩子橋的鄧工,有一件心事懸而未決。在一家大型路橋企業(yè)負(fù)責(zé)橋梁建設(shè)的他坦言,預(yù)應(yīng)力灌漿材料的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于施工要求,造成預(yù)應(yīng)力管道灌漿不密實(shí),預(yù)應(yīng)力鋼筋易腐蝕,是混凝土結(jié)構(gòu)橋梁短命的直接原因之一。
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他說(shuō),橋梁的設(shè)計(jì)壽命為50年到100年,而對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁而言,預(yù)應(yīng)力筋的壽命僅為10至15年,這種情況下,“百年大橋”的承諾則顯得蒼白。
從上世紀(jì)80年代中期至90年代中期,我國(guó)興建了大批預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)橋梁。然而,預(yù)應(yīng)力管道灌漿不夠密實(shí),給預(yù)應(yīng)力橋梁的質(zhì)量和耐久性埋下了重大隱患。據(jù)了解,由于預(yù)應(yīng)力灌漿材料質(zhì)量低于施工要求,灌漿施工過(guò)程控制不嚴(yán),灌漿不密實(shí)問(wèn)題被交通運(yùn)輸部列為公路橋梁建設(shè)中八大質(zhì)量通病之一。在國(guó)內(nèi),質(zhì)檢部門(mén)曾對(duì)一座大型橋梁隨機(jī)抽檢的35根預(yù)應(yīng)力管道檢查中發(fā)現(xiàn),管道內(nèi)無(wú)漿率高達(dá)72%,灌漿不飽滿(mǎn)率占11%,開(kāi)孔流水率達(dá)40%。這基本代表了我國(guó)管道灌漿的質(zhì)量現(xiàn)狀——管道灌漿不密實(shí)。
解決預(yù)應(yīng)力管道灌漿不實(shí)的“良藥”何在?行業(yè)對(duì)此有何作為?記者采訪了有關(guān)專(zhuān)家及管道灌漿材料供應(yīng)商。
環(huán)節(jié)小但問(wèn)題大
近幾年,國(guó)內(nèi)外橋梁垮塌事件時(shí)有出現(xiàn),從國(guó)家安監(jiān)局官網(wǎng)可查詢(xún)到的大橋垮塌事故中發(fā)現(xiàn),在2007年至2011年5年間,全國(guó)已有至少17座大橋發(fā)生垮塌事故。一些因預(yù)應(yīng)力鋼筋銹蝕嚴(yán)重導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失的橋梁已成為危橋,必須拆除重建。通過(guò)對(duì)破壞的預(yù)應(yīng)力橋梁管道部位進(jìn)行破損測(cè)試得知,大多數(shù)預(yù)應(yīng)力橋梁的管道內(nèi)存在孔隙甚至空洞,管道灌漿不密實(shí)引起預(yù)應(yīng)力鋼筋銹蝕現(xiàn)象嚴(yán)重。
鄧工認(rèn)為,預(yù)應(yīng)力管道灌漿質(zhì)量差,預(yù)應(yīng)力損失嚴(yán)重,主要原因有兩方面。一是舊版橋規(guī)對(duì)預(yù)應(yīng)力管道灌漿部分要求較低,且對(duì)預(yù)應(yīng)力管道灌漿材料的技術(shù)指標(biāo)和施工規(guī)定較為籠統(tǒng),缺乏具體指導(dǎo)意義。加之施工單位對(duì)規(guī)范中關(guān)于管道灌漿材料性能要求的執(zhí)行力度不夠,導(dǎo)致壓漿均存在流動(dòng)性差、泌水、硬化后收縮等問(wèn)題。二是行業(yè)沒(méi)有預(yù)應(yīng)力管道灌漿料準(zhǔn)入機(jī)制。灌漿材料由施工單位自行選擇,低價(jià)中標(biāo)后,為降低成本,有些施工單位選擇成本低、性能不高的灌漿材料,有些則直接采用水泥漿灌漿,導(dǎo)致管道灌漿質(zhì)量參差不齊,性能優(yōu)異的灌漿材料得不到應(yīng)用。此外,目前國(guó)內(nèi)預(yù)應(yīng)力管道灌漿材料大多數(shù)采用現(xiàn)場(chǎng)配制方式,水、水泥及其他添加劑的比例是多少,沒(méi)有統(tǒng)一說(shuō)法,配制材料時(shí)人為影響因素大,隨意配比必然影響材料質(zhì)量。
鄧工表示,作為路橋人,他深知預(yù)應(yīng)力管道灌漿問(wèn)題的嚴(yán)重性,他表示,如果能加大對(duì)現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范的執(zhí)行力度,建立預(yù)應(yīng)力管道灌漿材料準(zhǔn)入制度,并進(jìn)一步完善科技成果的推廣應(yīng)用機(jī)制,讓成熟的科技成果走出成本的“怪圈”,更好地推廣應(yīng)用,管道灌漿問(wèn)題方可有效解決。
今年下半年開(kāi)始執(zhí)行的新橋規(guī),為規(guī)范灌漿材料使用帶來(lái)了希望。
新橋規(guī)提高灌漿料質(zhì)量要求
8月1日,2011版《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》開(kāi)始執(zhí)行。新橋規(guī)宣貫培訓(xùn)會(huì)上,新橋規(guī)修訂編制組主編、中交一公局橋梁專(zhuān)家田克平在解讀新橋規(guī)時(shí)表示,2011版《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》對(duì)灌漿料提出了更高要求。他說(shuō),傳統(tǒng)灌漿材料存在低流動(dòng)度、高泌水度的缺陷,且灌漿材料進(jìn)入工程的門(mén)檻低,配比時(shí)人為影響因素過(guò)大,直接影響灌漿質(zhì)量和灌漿效果。
田克平介紹,新橋規(guī)明確規(guī)定了壓漿材料、漿液性能和壓漿工藝的施工要求、技術(shù)指標(biāo)及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。這些指標(biāo)和要求吸納了先進(jìn)可靠的施工經(jīng)驗(yàn)和科研成果,對(duì)規(guī)范后張預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工,保證預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工質(zhì)量起到了積極作用。與舊版橋規(guī)相比,新版橋規(guī)大幅提高了后張預(yù)應(yīng)力管道壓漿材料、漿液性能、制漿設(shè)備、壓漿工藝的技術(shù)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
新橋規(guī)面前,真正符合標(biāo)準(zhǔn)的壓漿材料應(yīng)該具備哪些特點(diǎn)?田克平表示,新版橋規(guī)要求壓漿漿液具有高流動(dòng)度、低泌水度以及微膨脹度。同時(shí),新橋規(guī)規(guī)定了壓漿設(shè)備的性能和壓漿施工工藝,并倡導(dǎo)施工中采用工廠化生產(chǎn)制造的專(zhuān)用壓漿料,以保證后張管道壓漿的質(zhì)量,解決管道壓漿不飽滿(mǎn)、斷漿、無(wú)漿等質(zhì)量問(wèn)題。“只要能夠嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)要求,杜絕劣質(zhì)原料進(jìn)場(chǎng),加強(qiáng)施工過(guò)程控制和質(zhì)量檢驗(yàn),就能達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。”田克平說(shuō)。
“良藥”何在?
新橋規(guī)之下,預(yù)應(yīng)力密實(shí)灌漿的“良藥”何在?在新橋規(guī)對(duì)預(yù)應(yīng)力灌漿材料的高標(biāo)準(zhǔn)要求下,施工企業(yè)如何順利“達(dá)標(biāo)”?
記者了解到,低水膠比、高流動(dòng)度,是灌漿材料密實(shí)灌漿的首要條件。然而,對(duì)傳統(tǒng)材料而言,低水膠比和高流動(dòng)度卻一直互相矛盾,兩者不可兼得。水膠比低,灌漿材料流動(dòng)度則會(huì)降低,灌漿時(shí)泵送能力差,管道灌漿總會(huì)“半途而廢”,尤其對(duì)特大跨徑橋梁而言,密實(shí)灌漿更不可能實(shí)現(xiàn)。流動(dòng)度如何提高?傳統(tǒng)灌漿材料大多只能以犧牲低水膠比為代價(jià)提高流動(dòng)度,多加了水的灌漿材料,流動(dòng)度雖有提高,結(jié)果卻是導(dǎo)致灌漿后管內(nèi)泌水。泌水占用管道體積,水分揮發(fā)后導(dǎo)致管道內(nèi)留有孔隙甚至斷漿,預(yù)應(yīng)力鋼筋腐蝕加快。
有沒(méi)有一種灌漿材料,能身兼低水膠比、高流動(dòng)度等多重特性?湖北中橋科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“湖北中橋”)的高性能灌漿材料是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的“達(dá)標(biāo)者”之一。湖北中橋負(fù)責(zé)人介紹,湖北中橋從降低灌漿材料水膠比入手,通過(guò)科技創(chuàng)新,采用特殊超細(xì)礦物改性組分和大分子聚合物,提高灌漿材料流動(dòng)度,降低水膠比。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)灌漿材料水膠比為0.27時(shí),灌漿材料漿體的出機(jī)流動(dòng)度可以達(dá)到11秒,具有良好的流動(dòng)性和泵送性。該技術(shù)指標(biāo)還確保了漿料零泌水、塑性階段和硬化后期微膨脹,有效地解決了預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)由于泌水導(dǎo)致孔洞和不密實(shí)的難題。
在湖北荊岳長(zhǎng)江公路大橋工程中,該材料對(duì)320米U形的預(yù)應(yīng)力管道灌漿圓滿(mǎn)成功。此外,在灌漿料配制和制漿上,湖北中橋為其設(shè)定“規(guī)范動(dòng)作”。該公司負(fù)責(zé)人表示,該公司高性能管道灌漿材料完全按照要求在工廠完成預(yù)制,施工中,操作人員只需按操作規(guī)定加入水和灌漿料,通過(guò)智能化操作,就可精確配制出工程需要的灌漿材料。湖北中橋負(fù)責(zé)人告訴記者,自2009年產(chǎn)品問(wèn)世,高性能灌漿材料先后在荊岳長(zhǎng)江公路大橋、南京長(zhǎng)江第四大橋、泰州大橋等多個(gè)重點(diǎn)工程中應(yīng)用,獲得業(yè)主認(rèn)可和好評(píng)。
成熟新品需有力推廣
高性能灌漿材料雖解決了管道灌漿不密實(shí)的難題,但作為新材料,推廣之路仍顯坎坷。高性能管道灌漿材料使用成本較高,阻礙了其推廣使用。
為降低用戶(hù)使用該材料施工門(mén)檻,湖北中橋推出母料(壓漿劑)銷(xiāo)售模式,降低用戶(hù)的使用成本,但該公司負(fù)責(zé)人表示,成熟新產(chǎn)品的推廣,更需要行業(yè)的大力支持。
作為業(yè)主和施工單位,選擇管道灌漿材料時(shí),需要算長(zhǎng)遠(yuǎn)的“經(jīng)濟(jì)賬”和“社會(huì)效益賬”。該負(fù)責(zé)人表示,雖高性能管道灌漿材料成本略高,但長(zhǎng)期來(lái)看,實(shí)屬劃算。一方面,通過(guò)密實(shí)灌漿,加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度,延長(zhǎng)橋梁壽命,節(jié)省了橋梁維修后養(yǎng)護(hù)的費(fèi)用;另一方面,密實(shí)灌漿,對(duì)實(shí)現(xiàn)橋梁全壽命運(yùn)營(yíng)有重要作用,保證了橋梁安全運(yùn)營(yíng),減少了橋梁早期垮塌事件的發(fā)生。