压浆剂和高强灌浆材料在预应力锚索施工中的应用

李德福

摘要：白鹤滩水电站右岸地下厂房预应力锚索施工过程中，在锚索注浆和锚墩找平完成后，锚索张拉需要待强时间为7天，待强周期长。在右岸地下厂房锚索数量大，施工进度无法及时跟进的情况下，为了缩短预应力锚索张拉待强周期，加快锚索施工进度，选择掺入或使用功能新型灌浆材料通过配合比试验设计出龄期较短的锚索净浆及锚墩找平混凝土施工配合比，加快施工进度。

关键词：锚索注浆、锚墩找平、配合比试验、新型灌浆材料、预应力锚索、加快施工进度

1前言

白鹤滩水电站右岸地下厂房预应力锚索数量较多，工期较紧，使用M735水泥净浆和M40锚墩找平砂浆进行施工，锚索张拉待强时间为7d，为缩短张拉待强时间，加快锚索施工进度，选择净浆中掺入适量压浆剂和混凝土中高强灌浆材料作为水泥基材进行配合比试验，得到足设计指标且又便于施工净浆和混凝土配合比。

2压浆剂和高强灌浆材料简介

2.1压浆剂性能特点及用途

压浆剂由高性能塑化剂、表面活性剂、硅钙微膨胀剂、水化热抑制剂、迁移型阻锈剂、纳米级矿物硅铝钙铁粉、稳定剂精制而成的压浆剂或与低碱低热硅酸盐水泥等精制复合而成的压浆料。它是在施工现场按一定比例与水泥、水均匀混合后，用于后张预应力管道充填的压浆材料。能够有效防止预应力钢材的腐蚀、保证预应力束与混凝土结构之间有效的应力传递，使孔道内浆体饱满密实，浆体保持一定的pH值，完全包裹预应力钢材，浆体硬化后有较高的强度、弹性模量和粘接力及膨胀无收缩性[1]。

压浆剂还具有大流动、自密实、极低泌水率、充盈度高、气囊沫层薄直径小、防锈阻锈、低碱无氯、粘接度高、绿色环保的优良性能，且不含氧化物、氯化物、亚硫酸鹽和亚硝酸盐等对钢筋有害组份。适用于：后张梁预应力管道充填压浆、地锚系统的锚固灌浆、连续壁头止漏灌浆、围幕灌浆;设备基础灌浆、垫板坐浆及梁柱接头、工程抢修和螺栓锚固、无需振捣自密实、微膨胀、抗油渗、抗蚀防腐、抗冻抗渗;高强度钢预应力混凝土构件孔隙灌浆、道桥梁加固、24h后即可运行，并与硬化混凝土粘结牢固、修补无明显痕迹，浆体凝结时间可控即适中。

2.2高强灌浆材料性能特点及用途

高强灌浆材料是一类具有早强、高强、无收缩等性能，能够达到高流态水泥基复合材料[2]，以高强度材料为骨料，以水泥作为结合剂，辅以高流态、微膨胀、防离析等物质配制而成。在施工现场加入一定量的水，搅拌均匀后即可使用。其具有早强高强、自流态、微膨胀、抗油渗、耐久性好、容易施工等特点。主要应用于：需高精度安装的设备，设备基础的一次灌浆和二次灌浆;钢筋栽埋及建筑、岩土工程的锚杆锚固;建筑加固改造工程，梁柱接头、变形缝、施工缝浇筑;道路、桥梁、隧道、机场等工程抢修施工使用;铁路轨枕的锚固施工;柱湿包钢加固用于灌注角钢和柱间隙缝等。

3室内配合比试验

选取 P.O42.5 水泥、玄武岩人工碎石、跨越2000型压浆剂、山西凯迪KD-18高强灌浆材料进行室内性能试验，通过参数选取，试验过程中根据拌和物性能反复调整后确定了基本配合比参数，根据确定的基本配合比参数进行了拌和物性能试验及硬化性能试验，试验成果如表 1～3。

由表1～3可得，M235净浆和C240混凝土性能均满足相应规范和设计的要求，推荐配合比见表4～5。

4现场试验

根据室内推荐配合比，进行现场生产性试验，现场采用相匹配的搅拌机拌制混凝土和净浆，根据施工步骤进行施工，施工效果良好，施工进度明显加快。施工过程中，制作混凝土和净浆试件2d强度达到59.3和56.2，2d抗压强度完全能够满足预应力锚索要求张拉强度，锚索张拉效果良好。

5压浆剂和高强灌浆材料在白鹤滩水电站右岸地下厂房的应用

从室内配合比拌和试验和现场生产性试验结果来看，掺压浆剂净浆和高强灌浆材料细石混凝土具有早强、高强和便于施工的特点，该种材料已应用于白鹤滩水电站右岸地下厂房预应力锚索施工，其强度统计见表6。

由表6可得，采用掺入适量压浆剂锚索净浆和高强灌浆材料作为水泥基材混凝土进行锚索施工，设计龄期2d强度完全能够满足预应力锚索张拉强度要求，锚索涨拉待强龄期从7d缩短到2d，大幅度缩短锚索张拉待强时间，且其施工性能更好，施工更快，大幅度提高了锚索施工进度。

结论

（1）压浆剂具有微膨胀、无收缩、大流动、自密实、极低泌水率、充盈度高、气囊沫层薄直径小、强度高、防锈阻锈、低碱无氯、粘接度高、绿色环保的优良性能，且不含氧化物、氯化物、亚硫酸盐和亚硝酸盐等对钢筋有害组份等特点，在各类工程中应用广泛。

（2）高强灌浆材料具有早强高强、自流态、微膨胀、抗油渗、耐久性好、容易施工等特点，在各类工程中应用广泛。

（3）通过锚索净浆掺入适量压浆剂和混凝土采用高强灌浆材料作为水泥基材配合比设计试验，设计出短龄期能够满足预应力锚锁张拉的强度施工配合比，根据配合比拌制的净浆及混凝土不仅具有早强、高强特点，而且具有更好的施工性能，在施工过程中，极大缩短锚索张拉待强时间，大幅度加快预应力锚索施工进度。

参考文献：

[1]徐德高，胡久宏，傅雁.压浆剂的制备及性能研究[J].新型建筑材料.2012.

[2]吴为群，殷宝贤，诸磊.高强灌浆材料[J].天津建设科技.2000.NO.2.