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摘 要：随着科技水平的提高，人们对生活质量也有了更高的标准，对建筑的质量和性能也有了更高的要求，这为建筑行业的发展创造了有利条件，在现代建筑领域中，各种先进的施工工艺以及高质量的施工材料层出不穷，但是灌浆堵孔的现象仍普遍发生在施工建设中，灌浆堵孔在施工建设中严重影响施工质量，对建筑的质量和性能造成重大影响。在本文中，以实际工程为例，就灌浆堵孔现象发生的原因进行分析。
关键词：预应力施工；灌浆；堵孔
某工程采用预应力混凝土筒体外壳，筒体总高42.29m，外径43.59m，壁厚1.067m。坐落在厚度为1680mm的正十二边形混凝土底板上。筒体顶盖是半径为41.45m的球割形混凝土穹顶。筒体通过混凝土环梁与穹顶相接。按设计要求，在底板、筒体竖向和水平环向、环梁及穹顶内均设有37× 15.7mm或25×15.7mm后张拉低松弛预应力钢绞线束，强度为1860级。底板预应力束锚固在底板的周边。筒体墙水平环向束锚固在筒体上对称均布的4个扶壁柱上，90%的束为围绕筒体180°，其余围绕筒体90°。筒体墙内竖向束锚固在底板下的廊道内和环梁顶面上，在筒体和穹顶相连接的环梁内布置的预应力束，每束围绕筒体180°锚固在环梁上。上穹顶按120°夹角分3层布置预应力筋，预应力束两端也锚固于环梁上。
1 预应力张拉顺序
本工程设计的张拉顺序为：底板预应力筋24%→筒体环向水平筋34%→底板预应力筋76%→筒体环向水平筋66%→环梁水平筋→筒体竖向筋→穹顶预应力筋。在各单束预应力筋张拉完成后，孔道内灌注水泥浆，并最终在锚固端的外面浇筑混凝土，以进行永久保护。
2 问题的产生
在进行筒体第一阶段向水平筋预应力施工时，有个别预应力筋在成功张拉后的第4天进行孔道灌浆时，浆体不能从排气孔端正常流出，即使提高灌浆压力，也无法将浆体注入，发生孔道堵塞现象。为解决这一问题，施工人员将压浆泵和灌浆口之间孔道的浆体进行清除，并使用高压水清理孔道两端，可是效果并不明显，持续4h后孔道仍然处于堵塞状态，因此施工人员停止这项措施。
3 施工方法
将压浆泵与灌浆罐连接，在相关的浆体检测完毕后，由压浆泵将浆体压入预应力孔道。压浆泵所处的位置距预应力灌浆口的管道距离为50余米，压浆泵与灌浆孔道间的高程差为28m。通常压浆泵的控制表压力为1.2MPa左右。
4 堵孔原因分析
4.1 排除浆体质量因素。施工人员对浆体原材料质量，浆体配置比例，以及对浆体进行检测实验，均未发现有不符合工程建设标准的问题。
4.2 排除设备质量因素。施工人员对施工中所使用的设备进行质量检验，排除因设备出现质量问题导致事故的原因。
4.3 排除技术人员技术因素。施工前，施工单位对施工人员针对预应力施工技能进行培训。骨干技术人员在预应力施工方面都具备丰富的实践经验。
4.4 排除操作不当因素。操作方法中仅仅只是压浆泵距离浆口偏远，泵送压力略大于设计规定，除此之外的操作方法都符合操作规定的标准。
4.5 排除环境因素影响。当时环境温度仅仅处于使用缓凝型外加剂规定温度的边缘，通过试验证明在此温度下对浆体影响并不大。
4.6 由于灌浆时间过早产生的具体因素影响不明。由于灌浆仅在涂喷水溶性油后几天便进行。虽然在之前这样的操作中并没有产生问题，可是由于此时环境温度低，这次喷涂的油剂量大，油剂所需的挥发时间长等多方面因素，导致油剂仍处于孔道中的钢束和内壁上，因而对浆体的流动产生影响。
由于没有详细的资料说明水溶性油在浆体中的含量对浆体流动性的具体影响，因此施工人员对此作了很多次试验，综合数据如表1所示。
根据试验可以知道，在没有水溶性油的影响时浆体的流动性是14.9s，当水溶性油占浆体比例少于1‰时对浆体的流动性几乎没有影响，大概比例超过1‰时对着比例的增加浆体的流动度降低，当比例达到1%时浆体由于过稠流动性无法检测。在孔道的灌浆过程中，浆体由于冲刷，前端的浆体将管道中水溶性油聚集，因此在灌浆过程中浆体前端的水溶性油比例越来越大，因而由于过稠导致堵孔的现象发生。
根据对具体施工的调查以及对事故发生原因的分析，工作人员了解到发生堵孔事故的孔道都存在灌浆时间过早的施工问题，在灌浆前仅仅将空气排除干净，并没有用水清理孔中残留的水溶性油，由于管道中水溶性油还并未挥发，孔道中存在的水溶性油较多，在灌浆过程中，浆体在流动过程中对孔道中水溶性油产生冲刷，导致前端浆体中水溶性油含量越来越大，最终在达到一个比例时由于过稠基本失去流动性。从而造成后端的浆体无法流动，发生堵孔现象。另外，环境温度较低，浆体运输距离较长也是造成堵孔现象发生的原因之一。
5 堵孔的处理
5.1 先决条件
为对本事故进行正确而经济的处理，首先应判定与水溶性油相混合的浆体段的质量能否满足规定的要求，对比试验结果表明，浆体的强度、收缩率、密实度均无明显差异表2提供了一组强度对比试验数据。
由于水泥浆中掺入一定量的水溶性油对其相关的性能影响不大，不必采取返工的处理方法，故选择孔道补充灌浆的修补方式。
5.2 修补方案
5.2.1 从未灌入浆体的孔道一端开始，按一定间隔用冲击钻在筒体混凝土表面沿孔道钻孔，直至找出孔道已灌浆和未灌浆的分界处，在此处安装一排气管道并封堵其他钻孔，再在孔道的端部重新灌浆。待新设的排气管排气并出浆后封闭排气孔，持压并结束灌浆。此方法的优点是钻孔较快，但需搭设施工平台或设吊篮。其最大缺点是在筒体混凝土表面选择钻点时盲目性较大，不能保证钻在孔道上，且可能因钻深控制不准而伤及孔道内的预应力钢绞线束。
5.2.2 沿筒体外表面搭脚手架，采用人工凿开混凝土并局部剥开金属波纹管的方法寻找浆体流入的端部，一旦找出后在此处留设排气孔道并封堵其他开孔，重新灌浆。此方法的优点是不易在开孔时损伤钢绞线，但存在着因剔凿而带来的对混凝土表面的不规则的损坏、较多增加修补量且不美观（按设计规定，混凝土外表面不再设装饰层），且当时的环境温度较低，不易保证零星混凝土的修补质量。
5.2.3 利用真空泵排净未进行灌浆施工的孔道内空气，在孔道内达到一定真空时，利用孔内外的压力差将浆体压入孔道中。这种方式与前两者方式相比，工序简单，不需要实施搭设工序，也不会造成对筒体混凝土和钢绞线孔道的损坏。
针对三种方式的试验和针对优点缺点进行分析，方案3施展方便，也更具有实用性，因此选择了方案3作为堵孔现象发生后的修补方案。
结束语
综上所述，通过笔者以实际工程举例，对工程中混凝土筒体后张拉预应力灌浆堵孔现象发生原因的分析，以及工程中针对这一问题解决措施的阐述，我们可以发现堵孔现象发生的原因更多是因为进行灌浆时忽视环境因素，在水溶性油未发挥时便进行灌浆，因而由于浆体过稠导致堵孔现象发生，因而在灌浆前应注意对孔道用清洁水清洗，在水溶性油挥发后进行灌浆，除此之外，在保证施工质量的前提下，缩短灌浆的浆体运输距离也是避免堵孔现象发生的有利手段之一。
参考文献
[1]郎雪松.混凝土筒体后张拉预应力灌浆堵孔原因分析及处理[J].科技创业家，2012.
[2]肖广和，范智杰，胡宝贵，胡瑞宁，孙昭元，韩旺.浅谈对预应力施工中出现病害的防治[J].交通科技与经济，2004（1）.
关键词：预应力施工；灌浆；堵孔
某工程采用预应力混凝土筒体外壳，筒体总高42.29m，外径43.59m，壁厚1.067m。坐落在厚度为1680mm的正十二边形混凝土底板上。筒体顶盖是半径为41.45m的球割形混凝土穹顶。筒体通过混凝土环梁与穹顶相接。按设计要求，在底板、筒体竖向和水平环向、环梁及穹顶内均设有37× 15.7mm或25×15.7mm后张拉低松弛预应力钢绞线束，强度为1860级。底板预应力束锚固在底板的周边。筒体墙水平环向束锚固在筒体上对称均布的4个扶壁柱上，90%的束为围绕筒体180°，其余围绕筒体90°。筒体墙内竖向束锚固在底板下的廊道内和环梁顶面上，在筒体和穹顶相连接的环梁内布置的预应力束，每束围绕筒体180°锚固在环梁上。上穹顶按120°夹角分3层布置预应力筋，预应力束两端也锚固于环梁上。
1 预应力张拉顺序
本工程设计的张拉顺序为：底板预应力筋24%→筒体环向水平筋34%→底板预应力筋76%→筒体环向水平筋66%→环梁水平筋→筒体竖向筋→穹顶预应力筋。在各单束预应力筋张拉完成后，孔道内灌注水泥浆，并最终在锚固端的外面浇筑混凝土，以进行永久保护。
2 问题的产生
在进行筒体第一阶段向水平筋预应力施工时，有个别预应力筋在成功张拉后的第4天进行孔道灌浆时，浆体不能从排气孔端正常流出，即使提高灌浆压力，也无法将浆体注入，发生孔道堵塞现象。为解决这一问题，施工人员将压浆泵和灌浆口之间孔道的浆体进行清除，并使用高压水清理孔道两端，可是效果并不明显，持续4h后孔道仍然处于堵塞状态，因此施工人员停止这项措施。
3 施工方法
将压浆泵与灌浆罐连接，在相关的浆体检测完毕后，由压浆泵将浆体压入预应力孔道。压浆泵所处的位置距预应力灌浆口的管道距离为50余米，压浆泵与灌浆孔道间的高程差为28m。通常压浆泵的控制表压力为1.2MPa左右。
4 堵孔原因分析
4.1 排除浆体质量因素。施工人员对浆体原材料质量，浆体配置比例，以及对浆体进行检测实验，均未发现有不符合工程建设标准的问题。
4.2 排除设备质量因素。施工人员对施工中所使用的设备进行质量检验，排除因设备出现质量问题导致事故的原因。
4.3 排除技术人员技术因素。施工前，施工单位对施工人员针对预应力施工技能进行培训。骨干技术人员在预应力施工方面都具备丰富的实践经验。
4.4 排除操作不当因素。操作方法中仅仅只是压浆泵距离浆口偏远，泵送压力略大于设计规定，除此之外的操作方法都符合操作规定的标准。
4.5 排除环境因素影响。当时环境温度仅仅处于使用缓凝型外加剂规定温度的边缘，通过试验证明在此温度下对浆体影响并不大。
4.6 由于灌浆时间过早产生的具体因素影响不明。由于灌浆仅在涂喷水溶性油后几天便进行。虽然在之前这样的操作中并没有产生问题，可是由于此时环境温度低，这次喷涂的油剂量大，油剂所需的挥发时间长等多方面因素，导致油剂仍处于孔道中的钢束和内壁上，因而对浆体的流动产生影响。
由于没有详细的资料说明水溶性油在浆体中的含量对浆体流动性的具体影响，因此施工人员对此作了很多次试验，综合数据如表1所示。
根据试验可以知道，在没有水溶性油的影响时浆体的流动性是14.9s，当水溶性油占浆体比例少于1‰时对浆体的流动性几乎没有影响，大概比例超过1‰时对着比例的增加浆体的流动度降低，当比例达到1%时浆体由于过稠流动性无法检测。在孔道的灌浆过程中，浆体由于冲刷，前端的浆体将管道中水溶性油聚集，因此在灌浆过程中浆体前端的水溶性油比例越来越大，因而由于过稠导致堵孔的现象发生。
根据对具体施工的调查以及对事故发生原因的分析，工作人员了解到发生堵孔事故的孔道都存在灌浆时间过早的施工问题，在灌浆前仅仅将空气排除干净，并没有用水清理孔中残留的水溶性油，由于管道中水溶性油还并未挥发，孔道中存在的水溶性油较多，在灌浆过程中，浆体在流动过程中对孔道中水溶性油产生冲刷，导致前端浆体中水溶性油含量越来越大，最终在达到一个比例时由于过稠基本失去流动性。从而造成后端的浆体无法流动，发生堵孔现象。另外，环境温度较低，浆体运输距离较长也是造成堵孔现象发生的原因之一。
5 堵孔的处理
5.1 先决条件
为对本事故进行正确而经济的处理，首先应判定与水溶性油相混合的浆体段的质量能否满足规定的要求，对比试验结果表明，浆体的强度、收缩率、密实度均无明显差异表2提供了一组强度对比试验数据。
由于水泥浆中掺入一定量的水溶性油对其相关的性能影响不大，不必采取返工的处理方法，故选择孔道补充灌浆的修补方式。
5.2 修补方案
5.2.1 从未灌入浆体的孔道一端开始，按一定间隔用冲击钻在筒体混凝土表面沿孔道钻孔，直至找出孔道已灌浆和未灌浆的分界处，在此处安装一排气管道并封堵其他钻孔，再在孔道的端部重新灌浆。待新设的排气管排气并出浆后封闭排气孔，持压并结束灌浆。此方法的优点是钻孔较快，但需搭设施工平台或设吊篮。其最大缺点是在筒体混凝土表面选择钻点时盲目性较大，不能保证钻在孔道上，且可能因钻深控制不准而伤及孔道内的预应力钢绞线束。
5.2.2 沿筒体外表面搭脚手架，采用人工凿开混凝土并局部剥开金属波纹管的方法寻找浆体流入的端部，一旦找出后在此处留设排气孔道并封堵其他开孔，重新灌浆。此方法的优点是不易在开孔时损伤钢绞线，但存在着因剔凿而带来的对混凝土表面的不规则的损坏、较多增加修补量且不美观（按设计规定，混凝土外表面不再设装饰层），且当时的环境温度较低，不易保证零星混凝土的修补质量。
5.2.3 利用真空泵排净未进行灌浆施工的孔道内空气，在孔道内达到一定真空时，利用孔内外的压力差将浆体压入孔道中。这种方式与前两者方式相比，工序简单，不需要实施搭设工序，也不会造成对筒体混凝土和钢绞线孔道的损坏。
针对三种方式的试验和针对优点缺点进行分析，方案3施展方便，也更具有实用性，因此选择了方案3作为堵孔现象发生后的修补方案。
结束语
综上所述，通过笔者以实际工程举例，对工程中混凝土筒体后张拉预应力灌浆堵孔现象发生原因的分析，以及工程中针对这一问题解决措施的阐述，我们可以发现堵孔现象发生的原因更多是因为进行灌浆时忽视环境因素，在水溶性油未发挥时便进行灌浆，因而由于浆体过稠导致堵孔现象发生，因而在灌浆前应注意对孔道用清洁水清洗，在水溶性油挥发后进行灌浆，除此之外，在保证施工质量的前提下，缩短灌浆的浆体运输距离也是避免堵孔现象发生的有利手段之一。
参考文献
[1]郎雪松.混凝土筒体后张拉预应力灌浆堵孔原因分析及处理[J].科技创业家，2012.
[2]肖广和，范智杰，胡宝贵，胡瑞宁，孙昭元，韩旺.浅谈对预应力施工中出现病害的防治[J].交通科技与经济，2004（1）.