灌浆料随意配桥梁多"短命"
从上世纪80年代中期至90年代中期,我国兴建了大批预应力混凝土结构桥梁。然而,预应力管道灌浆不够密实,给预应力桥梁的质量和耐久性埋下了重大隐患。据了解,由于预应力灌浆材料质量低于施工要求,灌浆施工过程控制不严,灌浆不密实问题被交通运输部列为公路桥梁建设中30项通病之一。在国内曾对一座大型桥梁随机抽检的35根预应力管道检查中发现,管道内无浆高达72%,不饱满灌浆占11%,开孔流水达40%。这基本代表了我国管道灌浆的质量现状——管道灌浆质量普遍很差,灌浆不实。
近几年,国内外桥梁垮塌事件时有出现。据统计,国内桥龄在10至15年以上预应力混凝土桥梁,有80%存在预应力损失情况,必须花费大量人力、物力、财力进行修复,甚至一些因预应力钢筋锈蚀严重导致预应力损失的桥梁已成为危桥,必须拆除重建。通过对破坏的预应力粱的管道部位进行破损测试得知,大多数预应力梁的管道内存在孔隙甚至空洞,管道灌浆不密实引起预应力钢筋锈蚀现象严重。
掣肘预应力管道灌浆不密实的原因何在?中交一公局桥梁公司技术负责人田克平介绍,灌浆材料、灌浆工艺及灌浆设备的落后决定了预应力管道灌浆不可能密实、不可能饱满。
低水胶比、高流动度,是灌浆材料能密实灌浆的首要条件。然而,对传统材料而言,低水胶比和高流动度却一直互相矛盾,两者不可兼得。水胶比低,灌浆材料流动度则会降低,灌浆时泵送能力差,管道灌浆总会"半途而废",尤其对特大跨径桥梁而言,密实灌浆更不可能实现。流动度如何提高?传统灌浆材料大多只能以"牺牲"低水胶比为代价提高流动度,多加了水的灌浆材料,流动度虽有提高,但结果是导致灌浆后管内泌水。泌水占用管道体积,导致管道内留有孔隙,预应力钢筋腐蚀加快。
灌浆材料不规范的现场配制,是导致灌浆不密实的另一"祸首"。田克平说"目前国内预应力管道灌浆材料大都采用现场配制方式,水、水泥及其他添加剂的比例是多少,没有统一说法,配制材料时人为影响因素大,随意配比必然影响材料质量。"
有没有一种灌浆材料,能身兼低水胶比、高流动度等多重特性?灌浆材料能否实现工厂化精准配制,并将灌浆工序简单划一,为桥梁浇筑"钢筋铁骨"?湖北中桥高性能管道灌浆材料用事实给出了强有力的肯定回答。
0.27水胶比实现零泌水
推广会上,湖北中桥高性能管道灌浆材料0.27的水胶比和11秒44的流动度,成为与会人员关注的焦点——对内行人而言,每个人都理解0.27水胶比与11秒44流动度背后的进步与突破。低水胶比,高流动度,是保证预应力管道灌浆密实,不泌水的首要条件。这个标准,远远领先于国内标准和欧洲标准,填补国内市场空白。
湖北中桥科技有限公司负责人介绍,湖北中桥从降低灌浆材料水胶比入手,通过科技创新,采用特殊超细矿物改性组分和大分子聚合物,提高灌浆材料流动度,降低水胶比。试验数据显示,当灌浆材料水胶比为0.27时,灌浆材料浆体的出机流动度可以达到11秒,具有良好的流动性和泵送性。该技术指标还确保了浆料零泌水,有效地解决了预应力管道内由于泌水导致孔洞和不密实的难题。在湖北荆岳长江公路大桥工程中,该材料对320米U形的预应力管道灌浆圆满成功。
微膨胀性保证灌浆饱满
除了降低水胶比保证灌浆密实外,湖北中桥高性能管道灌浆材料的微膨胀性,保证灌浆饱满。
据了解,灌浆材料属于胶凝材料,在水化后,会出现收缩。因此,即使灌浆材料当时灌浆密实,但在材料吸收水分收缩后,仍旧会出现灌浆不够饱满的现象。就此,湖北中桥通过为材料添加特殊的减缩和增塑组分,使灌浆材料在塑性和硬化两个阶段的收缩均得到补偿,且两个阶段略显微胀,从而更好地保证了灌浆的密实和饱满。
中交路桥建设长湘高速公路第三合同段项目部总工王乾霖说,具有微膨胀性的灌浆材料,能更有效地填充管道。
智能化操作精准压浆
工厂配制,现场制浆,在灌浆料配制和制浆上,湖北中桥为其设定"规范动作"。
运往施工工地的湖北中桥高性能管道灌浆材料,包装统一——水泥和外加剂等已按相关配比完成工厂预制,包装成袋,每袋装25千克。在工厂预制的灌浆材料,避免了人为因素对灌浆材料质量的影响,有力保证了材料的质量。
记者在施工现场看到,制浆机已设定好程序,操作人员只需要按操作规定,加入水和灌浆料,几个按键,就可以精确配制出工程需要的灌浆材料。在泰州大桥工地上,工地制浆人员告诉记者,湖北中桥制浆机操作方便,控制简单,通过简单培训,就可以轻松进行精准制浆和压浆,灌浆质量很容易满足设计要求。
产品升级社会效益显著
目前,湖北中桥在高性能管道灌浆材料的研发和生产中又有新动作。湖北中桥负责人告诉记者,针对高性能管道灌浆材料使用成本较高,为降低用户使用该材料施工门槛,湖北中桥推出母料(压浆剂)及其销售模式,降低用户的使用成本。
母料销售模式,即湖北中桥向用户出售高性能管道灌浆材料最核心的压浆剂,用户购得压浆剂后,在湖北中桥指导下,自行采购经认定的水泥,按一定比例配制高性能管道灌浆材料。据湖北中桥技术负责人介绍,目前湖北中桥对国内各种水泥进行研究,市场上70%的水泥可参与高性能管道灌浆材料的配制。
此外,作为新型灌浆材料的"领跑者",今后湖北中桥将研究适用于不同气候条件下施工的灌浆材料,确保灌浆材料在多样的气候条件下,都能实现高质量灌浆。
专家认为,随着预应力管道高性能管道灌浆材料的推广使用,标志着我国桥梁建设进入到一个全新的发展时代。它为桥梁全寿命安全运行的理念奠定基础,为推动预应力桥梁建设的技术创新和桥梁安全运行提供根本保障。 |