桥梁支座灌浆施工工艺及易产生问题的原因分析与对策措施探讨

　　题注：桥梁支座采用灌浆法安装，是我国近几年开始进入桥梁施工的一种工艺方法，由于目前国家对桥梁支座灌浆施工没有统一标准的桥梁灌浆施工工艺，致使在施工过程中易产生一些问题。本文主要对桥梁盆式橡胶支座灌浆施工工艺进行了简述，并对预制简支箱梁盆式橡胶支座施工安装过程中易产生问题的原因进行了分析，结合在一些高速铁路和客运专线预制简支箱梁盆式橡胶支座灌浆施工的经验和体会，提出若干对策措施。
　　
　　
　　概述
　　随着我国铁路特别是高速、快速铁路进入快速发展时期，铁路桥梁工程建设规模日益扩大。以往我国铁路桥梁支座安装时，一般采用干硬性砂浆以坐浆方式调整桥面高度。水泥基灌浆材料起源于美国，至今已有40多年的历史。由于该材料具有流动性好、无收缩、早强高强等优点，在设备安装过程中能够顺利灌入设备底板下的狭窄缝隙中，灌浆层密实性好，有效载荷面高，荷载传递均匀，在缩短设备安装周期的同时可以延长设备的使用寿命，因此广泛应用于设备安装、螺栓锚固、结构加强、路面修补等方面。
　　
　　桥梁盆式橡胶支座灌浆过程中存在的问题及原因分析
　　虽然铁道部在《客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件》中对支座灌浆料的技术性能指标作出了要求和规定，但是到目前为止尚未有相关的产品标准和施工规范出台，全凭施工单位的经验和参照其它灌浆料作业标准施工：
　　1.高温气候环境下，经时性差，造成灌浆困难。在GB/T50448-2008中，灌浆部位温度大于35℃时则界定为高温气候环境。在高温气候环境下，料温、水温高，搅拌浆料中的水泥迅速水化反应，造成浆料流动性迅速下降；另外，桥墩支承垫石表面未进行湿润或未湿润至饱和状态，灌浆时浆体前端在流动过程中不断失水，致使灌浆料流动性能下降，造成堵塞，浆体不能到位，甚至形成灌浆面空洞，支座承载力下降，成为质量隐患。
　　2.冬季低温条件下，强度不能满足，造成梁体支撑不能及时拆除，影响施工效率。在GB/T50448-2008中，日平均温度低于5℃时则界定为冬季施工。在低温条件下，灌浆料强度上升缓慢，2小时抗压强度难以达到20MPa，冬季施工中，温度低的桥墩支承垫石和支座会很快吸收浆料的热量，使浆料温度迅速降低，导致水泥的水化反应缓慢，强度难以上升。严重者会使灌浆料受冻而破坏。
　　3.灌浆料早期收缩不均衡造成襟边表面坑洼不平，甚至造成支座板下灌浆料部分空洞，承载力下降。这种沉降收缩主要是在凝固初期产生的，如果在灌浆后，浆料仍然保持良好的补缩性能，收缩相对较小位置的浆料流向收缩相对较大的位置进行及时补充，则最终不会出现收缩，襟边表面不会出现坑洼不平的问题。
　　
　　对策措施
　　1.灌浆料生产厂家应根据不同的温度条件及时进行灌浆料配方的调整，根据季节气候不同提供合适的产品，以满足不同施工条件下的需要
　　据有关方面统计，目前我国从事水泥基灌浆材料生产的企业有200多家，但良莠不一，相当多的厂家生产规模小，不具备研发能力，甚至有的缺乏必要的检测设备，产品质量得不到保障，整体水平与国外相比和施工企业要求还有一定的差距。主要表现为产品流动性差、用水量带宽较小（即产品对用水量非常敏感，对现场施工要求非常苛刻，用水量稍多就会出现离析、泌水等现象）、无早期塑性膨胀、有效承载面小，后期出现收缩裂缝等问题。因此，施工企业在采购前必须对灌浆料生产厂家进行严格的考核考察，选择有一定生产规模和一定技术实力的生产厂家采购进货。同时进货也应控制一定的数量，以防施工时间拉长造成温差过大而影响使用。还要随时保持与生产厂家的联系，及时反馈使用信息，以便生产厂家根据施工条件及时调整灌浆料配方。
　　2.高温条件下施工的措施
　　灌浆料应存储于通风、干燥、阴凉的库房内，运输过程中应注意避免阳光长时间照射。使用时尽可能控制拌合水水温，避免将拌合水长时间置于高温环境下，尽可能现取现用。灌浆时桥墩支承垫石与支座板的温度不应大于35℃，浆体入模温度不应大于30℃。灌浆后要及时采取爆湿养护措施。搅拌机应尽可能放在阴凉处，使用前用水降温并润湿，搅拌时应避免阳光照射，建议将搅拌机放在箱梁的箱体内。这些措施可有效控制浆料的温度，延缓灌浆料中水泥的水化反应，提高灌浆料的经时性，保证灌浆质量。
　　3.收缩及裂缝控制
　　灌浆料初期收缩主要是沉降收缩和表面干缩。只要保证灌浆料足够的补缩能力及足够的补缩所需要的浆料，沉降收缩的影响是可以消除的。因此，必须保证灌浆料具有足够的经时性，在灌浆时将灌浆料灌至下支座板下面以上5mm以上，一般可防止沉降收缩。
　　在炎热或风力较大的条件下，裸露的襟边表面失水较快，造成表面表皮干缩，由于此时表面强度低，容易产生表层干缩裂缝。对于初凝阶段产生的裂缝可以立即抹面闭合裂缝，由于灌浆料中添加有膨胀剂，膨胀剂产生的早期膨胀、硬化后膨胀和复合膨胀可抵消终凝过程产生的收缩，因此在后期凝固过程的收缩不是产生裂缝的主要原因。如前所述，温度应力是后期裂缝产生的主要原因，而控制温度裂缝的关键是尽可能减小温差，注水养护是解决这一难题简便易行的办法。冬季施工应围挡保温，寒冷气候条件下还应采取适当加热措施，有条件时采用蒸汽养护，效果更好。
　　参考书目：
　　1.《客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件》—铁道部【科技基（2005）101号】文件
　　2.《客运专线桥梁圆柱面钢支座暂行技术条件》—铁道部【科技基（2005）01号】文件
　　3.《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》—铁道部【铁科技（2004）120号】文件
　　4.《水泥基灌浆材料应用技术规范》—GB/T50448—2008
　　5.《国标《水泥基灌浆材料施工技术规范》编制背景介绍》—《混凝土》2009年第9期—作者：王强邹新郑旗