【工程檔案】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)——以贛州市某高架橋為例

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本文選自《商品混凝土》雜志2024年第3期

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)

——以贛州市某高架橋為例

劉宏偉，朱先祿，羅婕

［摘 要］本文以贛州市某高架橋為例，針對預(yù)制蓋梁注漿施工一次成形合格率低的問題，圍繞蓋梁注漿飽滿度的影響因素進行研究分析，確定注漿管堵塞主要原因，并提出相應(yīng)的對策。通過實施效果對比，表明所采取的應(yīng)對策略可有效提升預(yù)制蓋梁注漿施工一次成形合格率。

［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，全長約7.1km，標準橋?qū)?5.1m，標準跨30m，最大跨度60m。蓋梁共計229座，其中裝配式預(yù)制蓋梁166座，預(yù)制率達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)制蓋梁單節(jié)段長11m，上部高1.9m，下部高1.5m，混凝土近70m，重達210t，整座蓋梁長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)計強度為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到95%以上的要求，我們對影響裝配式預(yù)制蓋梁注漿施工質(zhì)量的各種因素進行了研究和分析。其中，注漿飽滿度被確定為主要的影響因素之一。通過對已施工完成的24段預(yù)制蓋梁注漿成型質(zhì)量進行了自檢，共檢查768點，其中一次性注漿合格點為709點，不合格數(shù)為59點，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)計見表1所示。

針對不合格點進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析可知，注漿飽滿度問題在不合格點中的比例高達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度和橋梁結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。

為了解決這一問題，我們在注漿施工過程中嚴格控制注漿料的配比和注入速度，確保注漿飽滿度達到要求。此外，鋼筋偏位、漿液滲漏等因素也會影響裝配式預(yù)制蓋梁注漿施工的質(zhì)量。針對這些因素，我們可以采取相應(yīng)的措施，如加強對鋼筋安裝的監(jiān)控和調(diào)整，優(yōu)化注漿工藝，提高施工操作的規(guī)范性和準確性。通過對影響因素的深入分析，找出問題的根本原因，并針對性地制定解決方案。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。對已施工完成的預(yù)制蓋梁進行了飽滿度問題的統(tǒng)計分析，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；出氣孔堵塞會阻止空氣順利排出，同樣會影響飽滿度；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)計數(shù)據(jù)中抽取注漿飽滿度問題統(tǒng)計結(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)計數(shù)據(jù)詳見表2。

預(yù)制蓋梁注漿管堵塞原因分析

針對預(yù)制蓋梁注漿管堵塞問題，從“人、機、料、法、環(huán)、測”六個方面進行討論與分析，經(jīng)調(diào)查確認后將確實存在的原因進行歸納整理，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性密切相關(guān)。如果注漿管孔徑偏小，流動性不足，就容易造成注漿管堵塞。通過對預(yù)制蓋梁場對安裝好的鋼筋連接金屬波紋管注漿管進行取樣，現(xiàn)場測量注漿管內(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癥結(jié)影響較小。

（2）注漿管接頭選用不當。對預(yù)制蓋梁注漿現(xiàn)場對注漿管堵塞的30個不合格點位進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)注入小部分漿液后無法繼續(xù)灌注的有23個點，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有7個（圖2），因此，注漿管接頭選用不當導(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誤會導(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，對預(yù)制蓋梁注漿班組的交底記錄及施工人員施工日志進核查，確認是否按要求進行技術(shù)交底并簽字，能不能達到簽到率100%的要求。隨機抽取8名作業(yè)人員進行技術(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行對比，掌握組平均成績?yōu)?4.4分，施工合格率為92.5%，未掌握組平均成績?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)交底未掌握對癥結(jié)影響較小。

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

（5）測量誤差。在蓋梁安裝過程中，預(yù)埋鋼筋是否緊貼注漿孔，可能會影響注漿材料的流動。測量誤差可能是導(dǎo)致這一問題的原因之一。為確認測量誤差對問題癥結(jié)的影響程度，對預(yù)制蓋梁安裝現(xiàn)場進行預(yù)制蓋梁吊裝全程跟蹤調(diào)查，調(diào)查是否有因測量誤差導(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齊，鋼筋與金屬波紋管注漿孔最小間距在10mm以上，因測量誤差而導(dǎo)致鋼筋緊貼金屬波紋管的可能性較低。圖4為現(xiàn)場安裝圖。

（6）注漿設(shè)備選用錯誤。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?shù)脑O(shè)備選用可能導(dǎo)致注漿不暢。對預(yù)制蓋梁安裝注漿現(xiàn)場進行調(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，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)時間及出漿口出漿均勻。

（7）現(xiàn)場施工質(zhì)量意識差。施工人員對施工質(zhì)量的意識影響著施工過程中的細節(jié)操作。施工質(zhì)量意識差可能導(dǎo)致操作不夠謹慎，從而造成注漿管堵塞。對現(xiàn)場注漿施工及施工照片查閱分析，隨機查閱了現(xiàn)場5座蓋梁的注漿施工持續(xù)時間及管理人員對施工質(zhì)量的管控情況。通過資料查閱了解到現(xiàn)場施工及管理人員對施工質(zhì)量的管控情況嚴格堅持報檢舉牌制度，管控力度滿足要求，每盤灌漿料注漿持續(xù)時間的平均時長在30min以內(nèi)，灌漿料流動度滿足要求。

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

5 注漿管接頭選用不當?shù)膽?yīng)對策略

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

選擇對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 實施效果

在確定了最佳對策方案后，按照該方案進行了實施，并對實施效果進行了評估和分析。首先，根據(jù)選定的對策方案，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。接著進行了蓋梁預(yù)制，同時對預(yù)埋注漿管是否有破損、管口堵塞等情況進行了檢查。

2022年9月30日，通過實施新的對策方案，對已施工完成的預(yù)制蓋梁進行抽檢，共檢查192點，發(fā)現(xiàn)注漿管堵塞無法注漿點5處，注漿管堵塞的問題解決率達97.4%，取得了顯著的實施效果。首先，由于采用了高強度的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，抗拉強度大，能夠經(jīng)受混凝土振搗器的高頻震動，不易發(fā)生拉脫現(xiàn)象。

在蓋梁預(yù)制過程中，對預(yù)埋注漿管進行了仔細的檢查，確保管道的完整性和暢通性。經(jīng)過多次實施和檢驗，對更換注漿管及接頭后的預(yù)制蓋梁灌漿套筒注漿質(zhì)量進行檢查，共檢查768個點，合格點761個，不合格點7個，合格率達到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，通過對策方案的實施，成功地解決了預(yù)制蓋梁注漿管堵塞的問題，實施效果顯著。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)量的達標。這一經(jīng)驗對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。

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，提高了預(yù)制蓋梁注漿施工的成型質(zhì)量，工程技術(shù)人員也對對預(yù)制蓋梁注漿施工自檢方法等有進一步的認識，對預(yù)制蓋梁注漿連接施工質(zhì)量控制方法也有進一步提高，從技術(shù)方案制定、后期對策實施及效果檢查方面，積累了寶貴的施工經(jīng)驗。

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供稿人：劉宏偉，朱先祿，羅婕

編輯員：李海亮

審核人：孫繼成，寧夏

【標準規(guī)范】

《建筑固廢再生砂粉應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》行標

《建筑物綠色拆除與建筑垃圾綜合利用技術(shù)規(guī)程》CECS

《預(yù)拌混凝土使用說明書》團標

《砂漿和混凝土用石屑》團標

《預(yù)拌混凝土產(chǎn)品質(zhì)量追溯規(guī)范》團標

【會議培訓(xùn)】

2025全國混凝土行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展與廢棄物資源再生技術(shù)交流大會

第十屆全國建筑固廢和余泥渣土處理及資源化利用大會暨中國砂石協(xié)會建筑固廢利用分會年會

2025第二十一屆全國商品混凝土可持續(xù)發(fā)展論壇暨2025中國商品混凝土年會

預(yù)拌（商品）混凝土應(yīng)用技術(shù)和工藝技能線上培訓(xùn)

混凝土（砂漿）試驗檢測方法實操教學(xué)線上培訓(xùn)

【咨詢服務(wù)】

科技成果評價

預(yù)拌混凝土質(zhì)量追溯研究

高速公路及橋涵高性能混凝土技術(shù)咨詢

課題研究

研發(fā)中心建設(shè)

產(chǎn)品檢測

綠色建材產(chǎn)品認證

[綠滿庭院]《HJ建筑圍護結(jié)構(gòu)自保溫技術(shù)體系》推廣等

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低碳膠凝材料研發(fā)與制備

復(fù)合摻合料和再生復(fù)合摻合料研發(fā)與制備

建筑垃圾處置與資源化利用

建筑垃圾再生砂粉應(yīng)用技術(shù)

建筑垃圾再生輕粗骨料技術(shù)

碳化再生骨料制備技術(shù)

【期刊著作】

《新技術(shù)在混凝土中的應(yīng)用》圖書

《常見預(yù)拌混凝土質(zhì)量事故分析百例》圖書

《預(yù)拌混凝土企業(yè)標準化試驗室建設(shè)指南》圖書

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