基于橋梁預應力孔道真空輔助壓漿技術及應用

1、<p>　　基于橋梁預應力孔道真空輔助壓漿技術及應用</p><p>　　摘要：隨著公路快速發(fā)展，橋梁的預應力應用比較廣泛，橋梁的方式多種多樣，所采用的施工方法及施工工藝也在不斷的創(chuàng)新，普通灌漿技術已無法滿足日益增長的交通量對橋梁整體質量的要求，真空壓漿技術有著較好的應用前景，是一種較為理想的混凝土橋梁施工工藝。 </p><p>　　關鍵詞：橋梁施工；輔助壓漿；施工技術 <

2、;/p><p>　　中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　真空壓漿是后張預應力混凝土結構施工中的一項新技術，近幾年來，在橋梁施工中的應用日漸增多。真空壓漿可以彌補普通壓力壓漿的缺點，更有效地保證并提高了后張預應力混凝土構件的安全性及耐久性，確保工程質量。本文是作者通過對預

3、應力混凝土橋梁的施工，介紹真空壓漿的施工工藝及技術要求。 </p><p><b>　　1、工程概況 </b></p><p>　　省道路線立體交叉跨線橋，上跨某高速公路東段出入口處，橋梁全長80.087米，結構型式為17.856m+33.00m+17.831m無橋臺V型斜腿剛架橋。剛架部分采用預應力技術，混凝土設計強度為50Mpa,預應力管道壓漿全部采用真空壓漿技術

4、。 </p><p>　　2、真空壓漿的必要性 </p><p>　　后張預應力構件壓漿的目的： </p><p>　　(1)防止預應力束被銹蝕，增強預應力構件的耐久性； </p><p>　　(2)二是填充預應力束的孔道，將構件形成整體，傳遞預應力并防止預應力筋松弛。 </p><p>　　因此要求孔道壓漿一定要飽滿

5、，凝固后的水泥漿密、收縮少(甚至不收縮)，并具有一定的強度。傳統(tǒng)的做法是采用壓漿法來灌漿，即在0．4—0.45的稀水泥漿壓入管道。采用普通壓力壓漿工藝的壓漿質量往往不盡人意，存在漿體收縮大、管道不飽滿等，主要是由于水泥漿質量不穩(wěn)定、封錨不密實而導致漏漿等原因造成的。多年的工程實踐經驗告訴我們， 這種做法容易發(fā)生水泥漿離析、泌水，干硬后收縮，管道中產生空隙，給結構的安全性和耐久性留下隱患。要保證或提高普通壓力壓漿的質量，從技術措施上必須改

6、善水泥漿的性能， 如減小水灰比、添加外加劑等；從工藝措施上，做好管道的密封工作，排除漿體內混雜的空氣，增加漿體密實度。真空壓漿首先是用真空泵抽出孔道內的空氣，要求孔內形成約0.1MPa的負壓，這要求封錨必須嚴密。真空壓漿是邊抽真空邊壓漿， 孔道內始終保持約0.1MPa的負壓，既利于排出漿體內混合的氣體，利于漿體致密， 又相當于給漿體施加了個拉力，這樣可以大大降低壓漿機的負荷，減小壓漿的水灰比，提高漿體的密實性和強度，減少漿體的收縮。 &

7、lt;/p><p>　　3、真空輔助壓漿技術簡介 </p><p><b>　　3.1原理 </b></p><p>　　在壓漿之前，首先采用真空泵抽吸預應力管道中的空氣，使管道內的真空度大致80％以上，然后在管道的另一端再用壓漿機以大于0．7Mpa的正壓力將水泥漿壓入預應力管道，由于管道內只有極少的空氣，很難形成氣泡，同時，管道與壓漿機之間的正負

8、壓力差，大大提高了管道壓漿的飽滿度和密實度。在水泥漿中，減小了水灰比，添加了專用的添加劑，提高了水泥漿的流動度，減小了水泥漿的收縮。 </p><p><b>　　3.2施工工藝 </b></p><p><b>　　1)管道要求 </b></p><p>　　真空壓漿要求波紋管的安裝必須嚴格按設計坐標安裝，波紋管要有足夠

9、的剛度，安裝牢固， 接頭牢固密封，線形平順， 進漿口、排氣口順暢。為方便排出管內可能存在的殘余空氣，保證管道填漿飽滿，按設計要求在管道的各個峰位都應埋置排氣孔。 </p><p><b>　　2 )機具準備 </b></p><p>　　真空壓漿所需機具包括：拌漿機l臺，濾網(wǎng)l張， 儲漿罐1個， 機械活塞式壓漿機l臺，壓漿管2 0m，球閥l批，高強透明膠管l條，QSL

10、-20空氣濾清器1個，壓力表1個，SZ一2型真空泵l臺，水管若干。設備連接示意如圖l所示。 </p><p><b>　　3)試抽真空 </b></p><p>　　將機具按上圖1所示連接好，關閉進漿閥、排漿閥，打開排氣閥、抽真空閥，擰開進循環(huán)水口、開動抽真空泵，觀察壓力表的讀數(shù)， 當壓力表穩(wěn)定達到-0．06~０．1MPa的讀數(shù)時，再進行壓漿；否則應重新檢查各處封口，

11、 再試抽真空。 </p><p><b>　　4)水泥凈漿配制 </b></p><p>　　真空壓漿工藝中，水泥凈漿的質量是壓漿質量控制的關鍵，要求漿體硬化后收縮小、致密度高，強度滿足設計要求。采取的主要措施是盡可能地降低漿體的水灰比， 并通過摻加膨脹劑彌補漿體硬化時產生的收縮，水泥凈漿配合比為： </p><p>　　水：水泥：膨脹劑：減水

12、劑=0.36：1：0.12：0.006。 </p><p>　　漿體流動度為35- 40S，最大泌水率為2.5％，泌水在24h內重新全部被漿體吸回， 自由膨脹率為2％,3d強度為27MPa，7d強度為34MPa，28d強度為50MPa。 </p><p><b>　　5)壓漿 </b></p><p>　　將拌漿斗用水濕潤， 倒凈剩水。先加入定

13、量的水再倒入混合料， 然后開動拌漿機攪拌，待混合料攪拌均勻后(約3—5min)，通過濾網(wǎng)，將水泥漿緩緩倒進儲漿罐。儲漿罐的儲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)進行。儲漿罐還必須具備攪拌功能，在未灌水泥漿前要不停攪拌。關閉進漿閥、排漿閥，打開排氣閥、抽真空閥，擰開進循環(huán)水口，開動抽真空泵，待壓力表的讀數(shù)穩(wěn)定后，打開進漿閥，啟動壓漿機壓漿。待看到抽真空端的透明膠管內有水泥漿流出時關閉抽真空閥及抽真空機，打開排漿閥，繼續(xù)壓

14、漿至漿體連續(xù)噴出且稠度與壓入相當時，關閉排漿閥并繼續(xù)壓漿加壓至0.7MPa左右，持壓2min，關閉進漿閥。持壓過程中，注意從低至高逐一打開埋設波紋管各個峰頂?shù)呐艢饪?，排出殘余的空氣及泌水，保證管道內漿體飽滿。 </p><p><b>　　(6)清理 </b></p><p>　　每根管道壓漿完畢后，將真空泵的出水管折疊，讓水從高強透明膠管反流而出，沖凈濾清器及透明膠

15、管。每根管道的進漿閥及排氣閥應在壓漿后至少45min方可拆除，并將壓漿口封堵好。當天壓漿完成后，應將水泥漿的機具及構件沖洗干凈。 </p><p>　　4、 真空輔助壓漿技術的優(yōu)點 </p><p>　　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，混雜在水泥漿中的氣泡和多余的自由水亦被除數(shù)消除， 增強了漿體的密實度。 </p><p>　　2）漿體中的

16、微沫漿及稀漿在真空負壓下率先流入負壓容器，待稠漿流出后，孔道中漿體的稠度即能保持一致，使?jié){體密實度和強度得到保證。 </p><p>　　3）真空輔助壓漿是·個連續(xù)且迅速的過程，縮短了灌漿時間。 </p><p>　　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，便于漿體充盈整個管道，尤其是一些異形關鍵部位。對于彎形、U 形、豎向預應力筋更能體現(xiàn)真空灌漿的

17、優(yōu)越性。 </p><p>　　5）因為在灌漿前要進行管道壓力測試(真空或正壓力)，這為管道密封提供了保證。 </p><p>　　6）作為一種全面的技術， 真空輔助壓漿要求施工現(xiàn)場具有高水平的素質，包括高水平的管理人員和操作隊伍。這樣， 由于這種方法本身的性質決定了它具有高水平的質量控制。采用正確的混合料設計和合適的灌漿程序，真空輔助壓漿能提供一個均勻的、無孔隙的漿體，并消除聚積于預應力

18、筋附近的有害水。配合其他措施如塑料預應力導管，能夠保證有極高密度。 </p><p><b>　　5、結語 </b></p><p>　　真空壓漿在該橋的應用中，能容易地達到孔道內0.1 MPa的負壓，能將稠度為35—40S的水泥漿順利地壓過孔道，且孔道內漿體飽滿、密實，漿體試驗28d強度均達50MPa以上。 由此說明該技術的應用是成功的。特別對于大橋長孔道，真空輔助

19、壓漿技術更能體現(xiàn)其獨特的優(yōu)點。為了提高公路建設水平，提高工程質量，建議在今后的公路橋梁中，全面推廣真空輔助壓漿技術。為全面體現(xiàn)這項新技術的優(yōu)勢，應該在設計和施工中采用真空輔助壓漿技術。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]張世平.橋梁預應力孔道真空輔助壓漿施工技術[ J] .建筑科學, 2007, ( 11) 75～76. &l