淺談橋梁預(yù)應(yīng)力管道真空輔助壓漿施工技術(shù)及應(yīng)用

1、淺談橋梁預(yù)應(yīng)力管道真空輔助壓漿施工技術(shù)及應(yīng)用【摘要】為了保證預(yù)應(yīng)力鋼絞線在張拉后處在一個(gè)良好的 受力狀態(tài)，應(yīng)及時(shí)將預(yù)應(yīng)力管道進(jìn)行封閉，以防止預(yù)應(yīng)力鋼 絞線產(chǎn)生腐蝕。因此，管道壓漿的作用就顯得非同小可了， 本文結(jié)合施工實(shí)例，淺析橋梁預(yù)應(yīng)力管道真空輔助壓漿施工 技術(shù)及應(yīng)用。【關(guān)鍵詞】橋梁施工；預(yù)應(yīng)力管道；真空輔助壓漿真空壓漿是后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工中的一項(xiàng)新技 術(shù)，近幾年來，在橋梁施工中的應(yīng)用日漸增多。真空壓漿可 以彌補(bǔ)普通壓力壓漿的缺點(diǎn)，更有效地保證并提高了后張預(yù) 應(yīng)力混凝土構(gòu)件的安全性及耐久性，確保工程質(zhì)量。本文結(jié) 合施工實(shí)例，淺析橋梁預(yù)應(yīng)力管道真空輔助壓漿施工技術(shù)及 應(yīng)用。1管道壓漿的作用

2、及普通壓漿的缺點(diǎn)隨著越來越多大跨徑橋梁構(gòu)造物的出現(xiàn)，在箱梁、t梁 等后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工中，為了保證預(yù)應(yīng)力鋼絞線的使 用壽命，對孔道必須填充密實(shí)，在橋梁工程中普遍采用壓漿 進(jìn)行處理。因?yàn)閴簼{對結(jié)構(gòu)物來說，它作為一種填料，能將 預(yù)應(yīng)力孔道填實(shí)；作為一種粘結(jié)料，能將預(yù)應(yīng)力鋼絞線與混 凝土粘結(jié)在一起，使鋼絞線、填料、波紋管和混凝土結(jié)構(gòu)物 形成一個(gè)整體，將預(yù)應(yīng)力鋼絞線上的力均勻地傳到結(jié)構(gòu)物 中；另外可以很好地防止預(yù)應(yīng)力鋼絞線銹蝕，因此作為防止 預(yù)應(yīng)力鋼絞線銹蝕最后一道屏障，管道壓漿質(zhì)量的好壞越來 越受到重視。現(xiàn)有管道的壓漿主要有普通壓漿和真空壓漿兩種類型， 通過分析兩種施工方式的優(yōu)缺點(diǎn)，真空壓漿法越

3、來越被廣泛 的應(yīng)用，因?yàn)槠胀▔簼{法在壓漿時(shí)，當(dāng)壓力保持在0.51. ompa的壓力下，這時(shí)由于壓力有限、當(dāng)漿體較稀時(shí)施工中 容易發(fā)生析水、干硬性收縮等現(xiàn)象，致使孔道內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼絞 線和結(jié)構(gòu)物粘結(jié)強(qiáng)度不夠，在這種情況下，漿體和結(jié)構(gòu)物之 間有一定的空隙，空隙內(nèi)存有的水分將使預(yù)應(yīng)力鋼絞線銹 蝕。因此，為了從施工方案及施工工藝上保證漿體對孔道充 分密實(shí)，保證漿體在管道中的密實(shí)度，確保工程質(zhì)量，在后 張法預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)物中，常常采用真空灌漿法進(jìn)行施工。現(xiàn)在 讓我們來了解一下真空壓漿法施工的一些技術(shù)要求。2真空輔助壓漿技術(shù)簡介2. 1真空壓漿的基本原理在壓漿前，首先采用真空泵抽吸預(yù)應(yīng)力孔道中的空氣， 使孔道內(nèi)的

4、真空度高達(dá)80%以上，實(shí)際產(chǎn)生0. 06mpa0. impa 的真空度，然后用壓漿泵把攪拌好的水泥漿從孔道的另一端 壓入，最大壓力宜為0.5 mpa0. 7mpa,當(dāng)孔道較長或釆用 一次壓漿時(shí)最大壓力宜為l.ompa。由于孔道內(nèi)只有極少的空 氣，很難形成氣泡；同時(shí)由于孔道與壓漿機(jī)之間的正負(fù)壓力 差存在，大大提高了孔道壓漿的飽滿度和密度，徹底克服了 孔道曲線頂點(diǎn)位置壓不滿的現(xiàn)象。另外，采用了較小的水灰 比，添加了專用外加劑，提高了水泥漿的流動(dòng)性，減少了水 泥漿的離析和干硬收縮，從而保證了漿體的可施工性和孔道 充盈的密實(shí)性，也提高了漿體硬化后的強(qiáng)度?？梢娬婵蛰o助 壓漿工藝是提高預(yù)應(yīng)力論結(jié)構(gòu)安全性和

5、耐久性的有效措施。2. 2真空壓漿的工藝特點(diǎn)和要求2. 2. 1壓漿時(shí)，減少了孔道中的阻力，加速了漿液的流 動(dòng)，形成一個(gè)連續(xù)的過程，縮短了灌漿時(shí)間，提高了生產(chǎn)效 率。2. 2.2增強(qiáng)了漿液的慣性流動(dòng)以及對孔道的充盈。在真 空狀態(tài)下，孔道內(nèi)的空氣、水分以及混在漿液中的氣泡被消 除，減少了孔隙、泌水現(xiàn)象，增強(qiáng)了孔道壓漿的密實(shí)性和漿 體的強(qiáng)度，預(yù)防和克服了預(yù)應(yīng)力筋的銹蝕，很大程度上提高 了結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性。2. 2. 3封錨與壓漿可分開進(jìn)行，也可一次完成，便于工 序安排。2. 2.4對孔道及端口的密封要求更高。灌漿過程中孔道 良好的密封性，保證了漿液充滿整個(gè)孔道。2. 2. 5對水泥漿液的配合比

6、、漿液的質(zhì)量要求更為嚴(yán)格。2. 2.6對操作要求高。在工序安排上，要從上道工序開 始做好相應(yīng)的配套準(zhǔn)備工作，操作人員要熟悉工作流程，搞 好配合和協(xié)調(diào)。2. 2.7對工藝及設(shè)備要求髙。水泥漿的配比、外加劑型號(hào)及用量、水泥漿的溫度、孔道密封度等都將直接影響灌漿 質(zhì)量。2. 3真空輔助壓漿技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)2.3.1在真空輔助下，管道中原有的空氣和水被除數(shù)消 除，同時(shí)，混雜在水泥漿中的氣泡和多余的自由水亦被除數(shù) 消除，增強(qiáng)了漿體的密實(shí)度。2. 3.2漿體中的微沫漿及稀漿在真空負(fù)壓下率先流入負(fù)壓容器，待稠漿流出后，孔道中漿體的稠度即能保持一致， 使?jié){體密實(shí)度和強(qiáng)度得到保證。2. 3.3真空輔助壓漿是一個(gè)連續(xù)且

7、迅速的過程，縮短了灌漿時(shí)間。2.3.4管道在真空狀態(tài)下，減小了由于管道高低彎曲而 使?jié){體自身形成的壓頭差，便于漿體充盈整個(gè)管道，尤其是 一些異形關(guān)鍵部位。對于彎形、u形、豎向預(yù)應(yīng)力筋更能體 現(xiàn)真空灌漿的優(yōu)越性。2. 3.5因?yàn)樵诠酀{前要進(jìn)行管道壓力測試（真空或正壓 力），這為管道密封提供了保證。2. 3.6作為一種全面的技術(shù)，真空輔助壓漿要求施工現(xiàn) 場具有高水平的素質(zhì)，包括高水平的管理人員和操作隊(duì)伍。這樣，由于這種方法本身的性質(zhì)決定了它具有高水平的質(zhì)量 控制。采用正確的混合料設(shè)計(jì)和合適的灌漿程序，真空輔助 壓漿能提供一個(gè)均勻的、無孔隙的漿體，并消除聚積于預(yù)應(yīng) 力筋附近的有害水。配合其他措施如塑

8、料預(yù)應(yīng)力導(dǎo)管，能夠 保證有極高密度。3施工實(shí)例3. 1工程概況某立體交叉跨線橋，橋梁全長80. 087m,結(jié)構(gòu)型式 17. 856m+33. 00m+17. 831m無橋臺(tái)v型斜腿剛架橋。剛架部分 采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為50mpa,預(yù)應(yīng)力管道壓 漿全部采用真空壓漿技術(shù)3. 2施工工藝3.2. 1管道要求真空壓漿要求波紋管的安裝必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)坐標(biāo)安裝， 波紋管要有足夠的剛度，安裝牢固，接頭牢固密封，線形平 順，進(jìn)漿口、排氣口順暢。為方便排出管內(nèi)可能存在的殘余 空氣，保證管道填漿飽滿，按設(shè)計(jì)要求在管道的各個(gè)峰位都 應(yīng)埋置排氣孔。3.2.2機(jī)具準(zhǔn)備真空壓漿所需機(jī)具包括：拌漿機(jī)1臺(tái)，濾網(wǎng)1張

9、，儲(chǔ)漿 罐1個(gè)，機(jī)械活塞式壓漿機(jī)1臺(tái)，壓漿管20m,球閥1批， 高強(qiáng)透明膠管1條，qsl 20空氣濾清器1個(gè)，壓力表1個(gè)， sz 2型真空泵1臺(tái)，水管若干。設(shè)備連接示意如圖1所示。3. 2. 3試抽真空將機(jī)具按上圖1所示連接好，關(guān)閉進(jìn)漿閥、排漿閥，打 開排氣閥、抽真空閥，擰開進(jìn)循環(huán)水口、開動(dòng)抽真空泵，觀 察壓力表的讀數(shù)，當(dāng)壓力表穩(wěn)定達(dá)到0.060. impa的讀數(shù) 時(shí)，再進(jìn)行壓漿；否則應(yīng)重新檢查各處封口，再試抽真空。3. 2. 4水泥凈漿配制真空壓漿工藝中，水泥凈漿的質(zhì)量是壓漿質(zhì)量控制的關(guān) 鍵，要求漿體硬化后收縮小、致密度高，強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。 采取的主要措施是盡可能地降低漿體的水灰比，并通過

10、摻加 膨脹劑彌補(bǔ)漿體硬化時(shí)產(chǎn)生的收縮。水泥凈漿配合比為：水：水泥：膨脹劑：減水劑=0.36： 1： 0. 12： 0. 006o漿體流動(dòng)度為3540s,最大泌水率為2. 5%,泌水在24h 內(nèi)重新全部被漿體吸回，自由膨脹率為2%, 3d強(qiáng)度為27mpa, 7d強(qiáng)度為34mpa, 28d強(qiáng)度為50mpao3. 2. 5壓漿將拌漿斗用水濕潤，倒凈剩水。先加入定量的水再倒入 混合料然后開動(dòng)拌漿機(jī)攪拌，待混合料攪拌均勻后（約3 5min）,通過濾網(wǎng)，將水泥漿緩緩倒進(jìn)儲(chǔ)漿罐。儲(chǔ)漿罐的儲(chǔ) 漿能力必須大于一條管道所需的水泥漿的體積，保證壓漿連 續(xù)進(jìn)行。儲(chǔ)漿罐還必須具備攪拌功能，在未灌水泥漿前要不 停攪拌。關(guān)

11、閉進(jìn)漿閥、排漿閥，打開排氣閥、抽真空閥，擰開進(jìn) 循環(huán)水口，開動(dòng)抽真空泵，待壓力表的讀數(shù)穩(wěn)定后，打開進(jìn) 漿閥，啟動(dòng)壓漿機(jī)壓漿。待看到抽真空端的透明膠管內(nèi)有水 泥漿流出時(shí)關(guān)閉抽真空閥及抽真空機(jī)，打開排漿閥，繼續(xù)壓 漿至漿體連續(xù)噴出且稠度與壓入相當(dāng)時(shí)，關(guān)閉排漿閥并繼續(xù) 壓漿加壓至0.7mpa左右，持壓2min,關(guān)閉進(jìn)漿閥。持壓過 程中，注意從低至高逐一打開埋設(shè)波紋管各個(gè)峰頂?shù)呐艢?孔，排出殘余的空氣及泌水，保證管道內(nèi)漿體飽滿。3. 2. 6清理每根管道壓漿完畢后，將真空泵的出水管折疊，讓水從 高強(qiáng)透明膠管反流而出，沖凈濾清器及透明膠管。每根管道 的進(jìn)漿閥及排氣閥應(yīng)在壓漿后至少45min方可拆除，并將壓 漿口封堵好。當(dāng)天壓漿完成后，應(yīng)將水泥漿的機(jī)具及構(gòu)件沖 洗干凈。4結(jié)束語真空壓漿在該橋的應(yīng)用中，能容易地達(dá)到孔道內(nèi)0. impa 的負(fù)壓，能