2.管道灌漿問題分析及現(xiàn)狀

據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)資料研究結(jié)果，導(dǎo)致我國預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)管道灌漿質(zhì)量普遍較差的主要原因有以下幾點(diǎn)：

（1）灌漿材料：灌漿用的水泥漿質(zhì)量好壞將直接關(guān)系到管道灌漿質(zhì)量的好壞，目前國內(nèi)市場上充斥著良莠不齊的灌漿料產(chǎn)品，由于沒有專門的質(zhì)量要求及檢測方法，很難考證其質(zhì)量的優(yōu)劣，更無法判定其對預(yù)應(yīng)力筋耐久性的影響。

（2）灌漿工藝：由于缺乏系統(tǒng)試驗(yàn)資料，目前灌漿工藝較為簡單，設(shè)備要求及工藝等很不規(guī)范，灌漿中存在的隱患較多。

（3）管道灌漿技術(shù)規(guī)范：我國現(xiàn)行的管道灌漿技術(shù)規(guī)范對灌漿材料、灌漿設(shè)備和灌漿工藝要求都十分低，同時(shí)對一些關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)缺乏相應(yīng)規(guī)定，如灌漿材料的耐久性指標(biāo)，這也間接導(dǎo)致了我國所用的灌漿材料品質(zhì)差，灌漿工藝落后。

（4）缺乏對灌漿質(zhì)量的優(yōu)劣進(jìn)行評價(jià)的有效檢測手段：缺少有效的檢測手段致使預(yù)應(yīng)力管道灌漿質(zhì)量得不到有效的監(jiān)督。由于灌漿質(zhì)量從表面看來只影響預(yù)應(yīng)力筋的使用效率及壽命，一般不會導(dǎo)致構(gòu)件短時(shí)間內(nèi)被破壞。因此，該問題一直沒有引起足夠的重視，但到了一定時(shí)間，隱疾突發(fā)，后果將不堪設(shè)想。

（5）思想上重視不夠：在具體施工質(zhì)量控制中，業(yè)主、監(jiān)理、施工單位往往將預(yù)應(yīng)力工程的質(zhì)量重點(diǎn)放在預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉上，很少人關(guān)注灌漿的質(zhì)量。

2.1.管道灌漿料現(xiàn)狀

在國內(nèi)，預(yù)應(yīng)力管道灌漿所使用的傳統(tǒng)灌漿料一般為純水泥漿，施工時(shí)，采用水泥、水、減水劑、膨脹劑、增稠劑等進(jìn)行現(xiàn)場配制。現(xiàn)場配制的灌漿料必須滿足：水灰比為0.40-0.45，摻入適量的減水劑，可以減小到0.35；灌漿料**大泌水率不得超過3%，泌水應(yīng)在24小時(shí)內(nèi)重新被灰漿吸收；灌漿料的粘稠度應(yīng)控制在14-18s；灌漿料在凝固前具備一定的膨脹作用；灌漿料試塊的抗壓強(qiáng)度不低于30MPa?，F(xiàn)場采用水泥、各種外加劑和水配制灌漿料，通常存在各種外加劑兼容性不良、水泥與減水劑適應(yīng)性差等問題，造成管道灌漿存在以下嚴(yán)重問題：（1）漿體質(zhì)量穩(wěn)定性差、流動性差、流動性損失快，體積穩(wěn)定性不良；（2）新拌漿體泌水大，易離析分層，漿體中微沫多，流動性不好，凝結(jié)時(shí)間不適中，漿體壓漿時(shí)往往不順暢，易堵管，施工速度慢，管道也很難成飽滿狀態(tài)等；（3）硬化后漿體不密實(shí)，氣泡、針隙類空隙多，與預(yù)應(yīng)力筋粘結(jié)不實(shí)，漿體中甚至有斷紋，管道不飽滿，高點(diǎn)處漿體起粉等。上述問題不僅影響施工，而且直接關(guān)乎橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性及安全使用。

近年來，國內(nèi)對現(xiàn)場配制的傳統(tǒng)灌漿料進(jìn)行了一定的改善，采用水泥、水和外加劑包進(jìn)行配制，有效解決現(xiàn)場各種外加劑兼容性不良的問題，但由于我國地緣遼闊，各個(gè)地方用于生產(chǎn)水泥的原料性不同，生產(chǎn)出來的水泥差異很大，因而水泥與外加劑包適應(yīng)性差的問題仍然存在。

在國外，管道灌漿現(xiàn)場使用的灌漿料通常為預(yù)拌商品灌漿料，預(yù)拌商品灌漿料是工廠化的產(chǎn)品，事先通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)，然后在工廠配成均勻的粉體，包裝成袋，在施工現(xiàn)場只需按說明加水?dāng)嚢璩蓾{體即可。采用預(yù)拌商品灌漿料可以有效解決各種外加劑兼容性不良、水泥與減水劑適應(yīng)性差等問題。

目前，對預(yù)拌商品灌漿料的研究主要集中在灌漿料的改性，而采用超細(xì)水泥對水泥灌漿料進(jìn)行改性是目前研究的熱點(diǎn)。

美國的工程實(shí)踐表明超細(xì)水泥灌漿是一種極好的方法，可以灌入細(xì)砂和細(xì)裂縫的巖石與混凝土中，其可灌性能與化學(xué)漿材相當(dāng)。德國的P.Noske指出超細(xì)水泥可以制成懸浮液應(yīng)用于巖土灌漿工程，成為化學(xué)灌漿材料的替代物，并且有不污染環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。加拿大K.Salen和T.Mirzx在論文中指出200年以來灌漿漿液的特性己發(fā)生很大變化，由簡單泥漿懸浮液到水泥漿懸浮液、化學(xué)漿液(聚氨脂、環(huán)氧樹脂等)和超細(xì)水泥新品種。對于浮動裂隙或低溫下進(jìn)行灌漿還要保持結(jié)構(gòu)完整性，則推薦使用超細(xì)水泥。瑞典P.Borchardt指出超細(xì)水泥及其添加劑的生產(chǎn)，使灌漿工藝獲得了新的可行方法，很多化學(xué)漿材耐久性差，并對環(huán)境有污染。T.A.Melbye指出超細(xì)水泥有許多優(yōu)點(diǎn)，可以用普通水泥的灌漿技術(shù)和設(shè)備，比普通水泥具有更好的可灌性，可以代替化學(xué)漿材，具有良好的工作環(huán)境、耐久性好、強(qiáng)度高、比化學(xué)漿材更經(jīng)濟(jì)。

在國內(nèi)，高校、科研機(jī)構(gòu)同樣對灌漿材料的改性做了大量研究工作。同濟(jì)大學(xué)混凝土材料國家重點(diǎn)試驗(yàn)室對摻礦物微粉的水泥漿體進(jìn)行了一系列的研究。他們主要考察了礦物微粉顆粒特征及摻量與水泥漿體流變性能之間的關(guān)系。并且在幾個(gè)顆粒群特征參量中，分別確定其一，變化其它參量進(jìn)行對比試驗(yàn)，以確定水泥漿體流變性能的變化規(guī)律。張雄等人在這一方面也進(jìn)行了一些研究。他們在研究中發(fā)現(xiàn)，特殊混合材的摻量對水泥漿的屈服應(yīng)力與粘度有著很大的影響。并且不同的混合材對漿體流變性能的影響也有著很大的差異。長江水利委員會的陳明祥針對目前國內(nèi)外出現(xiàn)大壩基礎(chǔ)灌漿帷幕衰減和失效的事例，認(rèn)為對于水泥灌漿存在的問題應(yīng)從材料本身來解決，并對灌漿水泥的原材料選擇提出了建議。國家建材研究院在研究灌漿材料過程中，探索了不同礦物摻和料對材料可灌性的影響，得出了很多工程上的實(shí)際數(shù)據(jù)。他們認(rèn)為，礦物摻和料的細(xì)度是對水泥漿體流變性能影響的主要因素，不同摻量時(shí)對漿體的流變性能影響有很大的差異。重慶大學(xué)材料學(xué)院的張馳等人利用磨細(xì)粉煤灰、磨細(xì)礦渣和硅灰作為礦物摻和料，分別研究了礦物摻合料、高效減水劑以及它們的復(fù)合作用對水泥漿體流變性能的影響情況。他們在研究中發(fā)現(xiàn)：礦物摻合料和高效減水劑雙摻時(shí)，大大提高了水泥漿體的流動性。

對比國內(nèi)外管道灌漿料應(yīng)用和研究現(xiàn)狀可知，國內(nèi)管道灌漿料應(yīng)用水平較國外差，這直接導(dǎo)致國內(nèi)管道灌漿質(zhì)量差。因此，盡快與國際接軌，發(fā)展預(yù)拌商品灌漿料是我國管道灌漿料的發(fā)展方向。

2.2.管道灌漿設(shè)備及工藝現(xiàn)狀