真空壓漿施工工藝

1、淺談?wù)婵諌狠o助漿施工工藝楊炳元（四川省德陽(yáng)市黃山路一段中鐵五局成綿樂(lè)鐵路工程指揮部第二項(xiàng)目部438000）摘要隨著中國(guó)鐵路建設(shè)的高速發(fā)展，真空輔助壓漿技術(shù)在鐵路后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工中被廣 泛應(yīng)用。本文主要是結(jié)合筆者工作多年的經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)單的介紹了鐵路后張預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁真空輔助壓 漿施工工藝及質(zhì)量控制。關(guān)鍵詞 真空輔助壓漿 后張預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁 真空泵 施工工藝1前言真空壓漿是后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工中的一項(xiàng)新技術(shù)，隨著后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在 橋梁中的廣泛應(yīng)用，對(duì)孔道進(jìn)行壓漿成為了施工過(guò)程中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。在常規(guī)狀態(tài)下， 由于孔道內(nèi)的空氣、水份、混在拌好的漿體中的氣泡對(duì)壓漿質(zhì)量造成

2、了一定的影響，使壓漿 效果很難到達(dá)一個(gè)理想的狀態(tài)，但真空壓漿使用高性能防腐灌漿劑、阻銹劑，改善了漿體的 性能，在很大程度上解決了這個(gè)問(wèn)題，提高預(yù)應(yīng)力孔道灌漿的飽滿度和密實(shí)度。采用真空壓 漿工藝是提高后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)安全度和耐久性的有效措施。2工程概況成都至綿陽(yáng)至樂(lè)山客運(yùn)專線北起江油，經(jīng)綿陽(yáng)、德陽(yáng)、廣漢、成都，然后向南經(jīng)過(guò)彭山、 眉山、夾江、峨眉，最后抵達(dá)樂(lè)山。鐵路等級(jí)：I級(jí)；設(shè)計(jì)速度：200km/h，基礎(chǔ)設(shè)施速度目標(biāo)值250km/h；正線線間距：4.8m； 最小曲線半徑一般采用4500m，困難地段采用3500m；最大坡度：20%。德陽(yáng)制梁場(chǎng)為成綿樂(lè)客運(yùn)專線的3#制梁場(chǎng)，承擔(dān)新建鐵路成綿樂(lè)客

3、運(yùn)專線CMLZQ-2標(biāo) D2K76+821.63D2K111+443.984段473孔雙線簡(jiǎn)支箱梁預(yù)制任務(wù)，其中32m、24m箱梁分別 為423孔、50孔，設(shè)計(jì)梁長(zhǎng)分別為32.6m、24.6m，跨度分別為31.5m、23.5m，按預(yù)制法架 設(shè)施工。預(yù)制簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)類型為無(wú)砟軌道后張法預(yù)應(yīng)力砼雙線簡(jiǎn)支整孔箱梁，截面類型采用 單箱雙室截面，梁端頂板、底板及腹板局部向內(nèi)側(cè)加厚。橋面寬度：防護(hù)墻根部?jī)?nèi)側(cè)凈寬 8.6m，橋上人行道欄桿內(nèi)側(cè)凈寬11.7m，橋面板寬11.8m,橋建筑總寬12.08m。梁端設(shè)端隔 墻。截面外側(cè)（翼緣板）梁高2.7m，截面中心處梁高2.53m，直線線路中心處梁高2.55m， 橫橋

4、向支座中心距為2.55m。梁端設(shè)端隔墻，端隔墻橫向底寬1.4m、頂寬0.95m，縱向底寬 0.95m、頂寬0.4m，端隔墻高度為1.36m。32m、24m箱梁分別澆筑混凝土 259.7m3、200.1m3, 梁體采用強(qiáng)度等級(jí)為C50高性能混凝土，封錨采用強(qiáng)度等級(jí)為C50的微膨脹混凝土，梁端隔 墻下部采用C50高強(qiáng)混凝土、上部采用C50微膨脹自密實(shí)混凝土，除梁端隔墻混凝土澆筑二 次施工外其余均一次澆筑成型，梁重分別為686.6t、533.9t。3基本原理預(yù)應(yīng)力鋼絞線1X7-15.2-1860-GB/T5224-2003。錨固體系采用自錨式拉絲體系，張拉 設(shè)備采用與之配套機(jī)具設(shè)備，預(yù)應(yīng)力錨具執(zhí)行國(guó)

5、家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，管道形成采用直徑80mm的抽 拔橡膠管成孔。預(yù)應(yīng)力應(yīng)按預(yù)張拉、初張拉和終張拉三個(gè)階段進(jìn)行。當(dāng)預(yù)制箱梁混凝土強(qiáng)度 達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%、混凝土彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)100%且混凝土齡期不小于10d進(jìn)行終張拉， 在終張拉完成24h后、48h內(nèi)進(jìn)行孔道壓漿。壓漿前應(yīng)清除雜物及積水，首先在預(yù)留孔道的 一端采用真空泵對(duì)孔道進(jìn)行抽真空，使之產(chǎn)生-0.06一0.08MPa左右的真空度，然后用壓 漿泵將優(yōu)化后的特種水泥漿從孔道的另一端壓入，直至充滿整條孔道，并加以0.50.6Mpa 的正壓力持續(xù)3min，以提高預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的飽滿度和密實(shí)度，減少氣泡影響。4技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在真空狀態(tài)下，孔道內(nèi)的空氣、水份以及混

6、在水泥漿中的氣泡被消除，減少孔隙、 泌水現(xiàn)象。壓漿過(guò)程中孔道具有良好的密封性，使?jié){體保壓及充滿整個(gè)孔道得到保證。工藝及漿體的優(yōu)化，消除了裂縫的產(chǎn)生，使壓漿的飽滿性及強(qiáng)度得到保證。真空壓漿過(guò)程是一個(gè)連續(xù)且迅速的過(guò)程，縮短了壓漿時(shí)間。5技術(shù)要求真空輔助壓漿的成功實(shí)施取決于下列因素：孔道及兩端必須密封，抽真空是真空度(負(fù)壓)控制在-0.06-0.08MPa之間，不 宜過(guò)大，也不宜過(guò)小。水灰比：0.30.4之間。漿體流動(dòng)度：出機(jī)流動(dòng)度184s，30min后流動(dòng)度W30s。漿體泌水性：壓力泌水率3.5%，24h漿體的自由泌水為零。漿體初凝時(shí)間不宜小于4h、終凝時(shí)間不宜大于24h。漿體24h自由膨脹率：0

7、3%。漿體強(qiáng)度：28天齡期強(qiáng)度350MPa。漿體對(duì)鋼絞線無(wú)腐蝕作用，配比中摻有阻銹劑。6配套設(shè)備及原材料GLX-3自動(dòng)計(jì)量灰漿攪拌機(jī)、儲(chǔ)漿罐、ZB4型壓漿泵。FZB4-2型真空負(fù)壓裝置、過(guò)濾器。真空壓力表、精密壓力表、DN20mm控制閥、連接頭、高強(qiáng)橡膠管、輸漿橡膠管等。 壓力表按要求定期進(jìn)行標(biāo)定。P.O42.5低堿普通硅酸鹽水泥，壓漿劑，阻銹劑和水按規(guī)范要求進(jìn)行檢驗(yàn)并合格。7管道壓漿條件梁體壓漿條件：后張預(yù)制梁終張拉完成24h后、在48h內(nèi)進(jìn)行管道真空輔助壓漿。環(huán)境要求：壓漿時(shí)漿體溫度應(yīng)在5C30C之間；壓漿時(shí)及壓漿后3d內(nèi)，梁體及環(huán)境 溫度應(yīng)在5C35C之間；當(dāng)環(huán)境溫度高于35C時(shí)，應(yīng)選擇

8、在溫度較低的時(shí)間如夜間施工； 當(dāng)環(huán)境溫度低于5C時(shí)，應(yīng)按冬季施工處理(對(duì)梁體進(jìn)行覆蓋加溫保溫、在壓漿劑中適當(dāng)增 加引氣劑，但不宜在壓漿劑中使用防凍劑)。設(shè)備性能及選購(gòu)：攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速不低于1000rmin，漿葉的最高線速度限制在15ms以內(nèi)， 漿葉的形狀應(yīng)與轉(zhuǎn)速相匹配，并能滿足在規(guī)定時(shí)間內(nèi)攪拌均勻的要求；壓漿機(jī)應(yīng)采用連續(xù)式 壓漿泵，其壓力表最小分度值不應(yīng)大于0.1 MPa，最大量程應(yīng)使實(shí)際工作壓力在其25%75% 的量程范圍內(nèi)；儲(chǔ)料罐應(yīng)帶有攪拌功能、真空泵應(yīng)能達(dá)到0.092 MPa的負(fù)壓力。根據(jù)壓漿工藝對(duì)設(shè)備性能的要求，德陽(yáng)制梁場(chǎng)選用合肥石川液壓油管公司生產(chǎn)的FZB4-2型真空負(fù)壓裝置、GLX-

9、3型離心攪拌機(jī)和ZB4型壓漿泵。計(jì)量器具要求：配制漿體拌和物的各類原材料的稱量應(yīng)準(zhǔn)確到1%，計(jì)量器具均應(yīng)經(jīng)法 定計(jì)量檢定合格，且在有效期內(nèi)。漿體試配：德陽(yáng)制梁場(chǎng)采用的壓漿材料有北京貴鐵常青建設(shè)工程有限公司生產(chǎn)的TG-G 型管道壓漿劑和四川巨星JX-ZXJ遷移型阻銹劑(0.5kg/m3漿體)；四川亞?wèn)|生產(chǎn)的P.O42.5 低堿普通硅酸鹽水泥(袋裝)；地下水。管道壓漿前，應(yīng)事先對(duì)上述材料進(jìn)行試配，確定設(shè) 計(jì)配合比(重量比)為【水泥：壓漿劑：阻銹劑：水=1368： 72： 0.5： 460】，其中阻銹劑 的摻量根據(jù)施工圖確定。經(jīng)梁場(chǎng)試驗(yàn)室驗(yàn)證試驗(yàn)，漿體各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均滿足要求。8.1真空壓漿施工設(shè)備連

10、接圖（圖1）圖1真空壓漿施工設(shè)備連接圖8.2施工工序終張拉施工完成24h內(nèi)，切除外露的鋼絞線（注意鋼絞線的外露量3040mm）,并 在終張拉完成24h后觀察滿足滑斷絲數(shù)不超過(guò)0.5%后進(jìn)行封錨。封錨方式有三種：a采用保護(hù)罩封錨：保護(hù)罩作為工具罩使用，在壓漿后3小時(shí)內(nèi)拆除，將錨墊板表面清 理，保證平整，在壓漿保護(hù)罩底面和橡膠密封圈表面均勻涂上一層玻璃膠，裝上橡膠密封圈， 將保護(hù)罩與錨墊板上的安裝孔對(duì)正，用螺栓擰緊，注意將排氣口朝正上方。b用無(wú)收縮水泥砂漿封錨：必須將錨板及夾片、外露鋼絞全部包裹，覆蓋層厚度15mm， 封錨后24小時(shí)內(nèi)壓漿。c采用保護(hù)罩加無(wú)收縮水泥砂漿封錨，不須等無(wú)收縮水泥砂漿強(qiáng)度

11、，不噴漿，不漏氣， 隨封隨壓，目前真空輔助壓漿時(shí)封錨大多采用該方式。且在德陽(yáng)制梁場(chǎng)申請(qǐng)全國(guó)工業(yè)產(chǎn)品生 產(chǎn)許可證認(rèn)證時(shí)，實(shí)地核查真空輔助壓漿工藝時(shí)受到在場(chǎng)專家一致好評(píng)。清理錨墊板上的壓漿孔，保證壓漿通道通暢。確定抽真空端及壓漿端，安裝引出管， 球閥和接頭，并檢查其功能。攪拌前，應(yīng)清洗施工設(shè)備。清洗后的設(shè)備內(nèi)不應(yīng)有殘?jiān)?、積水，并檢查攪拌機(jī)的過(guò)濾 網(wǎng)。攪拌操作順序?yàn)椋菏紫仍跀嚢铏C(jī)中加入實(shí)際拌和用水量的80%，開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)，均勻加入 全部壓漿劑和阻銹劑，邊加入邊攪拌，然后均勻加入全部水泥，粉料全部加入后再攪拌2min， 然后加入剩余20%的拌和水，繼續(xù)攪拌2min使?jié){體水灰比、流動(dòng)度、泌水性達(dá)到技術(shù)要求

12、 指標(biāo)。啟動(dòng)真空泵抽真空，使真空度達(dá)到-0.06-0.08MPa并保持穩(wěn)定。啟動(dòng)壓漿泵，當(dāng)壓 漿泵輸出的漿體達(dá)到要求稠度時(shí)，將泵上的輸送管接到錨墊板上的引出管上，開(kāi)始?jí)簼{。壓 漿過(guò)程中，真空泵保持連續(xù)工作。帶抽真空端的空氣濾清器中有漿體經(jīng)過(guò)時(shí)，關(guān)閉空氣濾清 器前端的閥門（閥4），稍后打開(kāi)排氣閥（閥3），當(dāng)水泥漿從排氣閥順暢流出，且稠度與壓 入的漿體相當(dāng)時(shí)，關(guān)閉抽真空端的所有閥門（閥2、閥3、閥4）。壓漿泵繼續(xù)工作，壓力達(dá) 到0.6MPa左右，持壓3分鐘。關(guān)閉壓漿泵及壓漿端閥門（閥1），完成壓漿。拆外接管路、附件、清洗空氣濾清器及閥門等。完成當(dāng)日壓漿后，必須將所有沾有水 泥漿的設(shè)備清洗干凈。安裝

13、在壓漿端和出漿端的球閥，應(yīng)在壓漿后一小時(shí)內(nèi)拆除并進(jìn)行清理。 拆外接管路、附件、清洗空氣濾清器及閥門等。將所有沾有水泥漿的設(shè)備清洗干凈。安裝在 壓漿端和出漿端的球閥，應(yīng)在壓漿后一小時(shí)內(nèi)拆除并進(jìn)行清理。8.3真空壓漿工藝流程圖（圖2）圖2真空壓漿工藝流程圖9質(zhì)量控制要點(diǎn)及注意事項(xiàng)9.1質(zhì)量控制要點(diǎn)壓漿用的原材料必須是經(jīng)檢驗(yàn)合格的?？椎赖拿芊庑浴o(wú)水性。漿體配合比控制，壓漿專用臺(tái)車能自動(dòng)上料、配合比自動(dòng)計(jì)量且稱量誤差不超過(guò)1%， 分兩次注水80%+20%。流動(dòng)度184s每10盤測(cè)一次，留置3組標(biāo)樣試件?，F(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量管理控制：漿體攪拌結(jié)束至壓入管道的時(shí)間間隔不應(yīng)超過(guò)40min，孔 道壓漿順序先底部后上

14、部，同一孔道應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，一次完成。冬季壓漿時(shí)及后3d內(nèi)，梁體 及環(huán)境溫度不得低于5C,負(fù)責(zé)應(yīng)采取保溫措施。進(jìn)行密實(shí)度開(kāi)鑿驗(yàn)證，按500孔一次，不足500孔按一次。德陽(yáng)制梁場(chǎng)通過(guò)開(kāi)鑿驗(yàn) 證用真空輔助壓漿的漿體密實(shí)度符合規(guī)范要求。9.2注意事項(xiàng)壓漿前嚴(yán)禁用清水沖洗管道，避免因彎曲孔道處用高壓風(fēng)吹不出來(lái)的積水改變漿體 配合比。輸漿管應(yīng)先選用高強(qiáng)橡膠管，抗壓能力31MPa，帶壓壓漿時(shí)不易破裂，連接要牢固， 不得脫管?；覞{進(jìn)入壓漿泵之前應(yīng)通過(guò)網(wǎng)眼不大于3mm X 3mm的篩網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾。攪拌后的水泥漿必須做流動(dòng)度、泌水性試驗(yàn)，并澆注漿體強(qiáng)度試塊。壓漿工作宜在灰漿流動(dòng)性下降前進(jìn)行(約3045分鐘時(shí)間內(nèi))，孔道一次關(guān)注要連 續(xù)。中途換管道時(shí)間內(nèi)，繼續(xù)啟動(dòng)壓漿泵，讓漿體循環(huán)流動(dòng)。壓漿孔數(shù)和位置必須作好 記錄，以防漏漿。儲(chǔ)漿罐的儲(chǔ)漿體積大于1倍所要壓注的一條預(yù)應(yīng)力孔道體積。壓漿完成后，澆筑梁體封錨混凝土之前，還應(yīng)將錨穴周圍混凝土進(jìn)行鑿毛、將承壓 板表面的黏漿和錨環(huán)外面的灰漿鏟除干凈，對(duì)錨圈與錨墊板之間的交接縫應(yīng)用聚氨酯防水涂 料進(jìn)行防水處理，同時(shí)檢查確認(rèn)無(wú)漏壓的管道后，才允許澆筑封錨混凝土。10