基于橋梁預(yù)應(yīng)力孔道真空輔助壓漿技術(shù)及應(yīng)用

1、<p>　　基于橋梁預(yù)應(yīng)力孔道真空輔助壓漿技術(shù)及應(yīng)用</p><p>　　摘要：隨著公路快速發(fā)展，橋梁的預(yù)應(yīng)力應(yīng)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(shù)已無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的交通量對(duì)橋梁整體質(zhì)量的要求，真空壓漿技術(shù)有著較好的應(yīng)用前景，是一種較為理想的混凝土橋梁施工工藝。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：橋梁施工；輔助壓漿；施工技術(shù) <

2、;/p><p>　　中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　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(lái)，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。本文是作者通過對(duì)預(yù)

3、應(yīng)力混凝土橋梁的施工，介紹真空壓漿的施工工藝及技術(shù)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(zhǎng)80.087米，結(jié)構(gòu)型式為17.856m+33.00m+17.831m無(wú)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)

4、。 </p><p>　　2、真空壓漿的必要性 </p><p>　　后張預(yù)應(yīng)力構(gòu)件壓漿的目的： </p><p>　　(1)防止預(yù)應(yīng)力束被銹蝕，增強(qiáng)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的耐久性； </p><p>　　(2)二是填充預(yù)應(yīng)力束的孔道，將構(gòu)件形成整體，傳遞預(yù)應(yīng)力并防止預(yù)應(yīng)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(qiáng)度。傳統(tǒng)的做法是采用壓漿法來(lái)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(zhì)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(zhì)量不穩(wěn)定、封錨不密實(shí)而導(dǎo)致漏漿等原因造成的。多年的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(chǎn)生空隙，給結(jié)構(gòu)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(zhì)量，從技術(shù)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(nèi)混雜的空氣，增加漿體密實(shí)度。真空壓漿首先是用真空泵抽出孔道內(nèi)的空氣，要求孔內(nèi)形成約0.1MPa的負(fù)壓，這要求封錨必須嚴(yán)密。真空壓漿是邊抽真空邊壓漿， 孔道內(nèi)始終保持約0.1MPa的負(fù)壓，既利于排出漿體內(nèi)混合的氣體，利于漿體致密， 又相當(dāng)于給漿體施加了個(gè)拉力，這樣可以大大降低壓漿機(jī)的負(fù)荷，減小壓漿的水灰比，提高漿體的密實(shí)性和強(qiáng)度，減少漿體的收縮。 &

7、lt;/p><p>　　3、真空輔助壓漿技術(shù)簡(jiǎn)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(yù)應(yīng)力管道中的空氣，使管道內(nèi)的真空度大致80％以上，然后在管道的另一端再用壓漿機(jī)以大于0．7Mpa的正壓力將水泥漿壓入預(yù)應(yīng)力管道，由于管道內(nèi)只有極少的空氣，很難形成氣泡，同時(shí)，管道與壓漿機(jī)之間的正負(fù)

8、壓力差，大大提高了管道壓漿的飽滿度和密實(shí)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(dòng)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(yán)格按設(shè)計(jì)坐標(biāo)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(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。 </p><p><b>　　2 )機(jī)具準(zhǔn)備 </b></p><p>　　真空壓漿所需機(jī)具包括：拌漿機(jī)l臺(tái)，濾網(wǎng)l張， 儲(chǔ)漿罐1個(gè)， 機(jī)械活塞式壓漿機(jī)l臺(tái)，壓漿管2 0m，球閥l批，高強(qiáng)透明膠管l條，QSL

10、-20空氣濾清器1個(gè)，壓力表1個(gè)，SZ一2型真空泵l臺(tái)，水管若干。設(shè)備連接示意如圖l所示。 </p><p><b>　　3)試抽真空 </b></p><p>　　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-0．06~０．1MPa的讀數(shù)時(shí)，再進(jìn)行壓漿；否則應(yīng)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(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： </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(dòng)度為35- 40S，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50MPa。 </p><p><b>　　5)壓漿 </b></p><p>　　將拌漿斗用水濕潤(rùn)， 倒凈剩水。先加入定

13、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)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

14、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)呐艢饪?，排出殘余的空氣及泌水，保證管道內(nèi)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(qiáng)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(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。 </p><p>　　4、 真空輔助壓漿技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) </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(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。 </p><p>　　2）漿體中的

16、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。 </p><p>　　3）真空輔助壓漿是·個(gè)連續(xù)且迅速的過程，縮短了灌漿時(shí)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(gè)管道，尤其是一些異形關(guān)鍵部位。對(duì)于彎形、U 形、豎向預(yù)應(yīng)力筋更能體現(xiàn)真空灌漿的

17、優(yōu)越性。 </p><p>　　5）因?yàn)樵诠酀{前要進(jìn)行管道壓力測(cè)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(shù)， 真空輔助壓漿要求施工現(xiàn)場(chǎng)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(wú)孔隙的漿體，并消除聚積于預(yù)應(yīng)力

18、筋附近的有害水。配合其他措施如塑料預(yù)應(yīng)力導(dǎo)管，能夠保證有極高密度。 </p><p><b>　　5、結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　真空壓漿在該橋的應(yīng)用中，能容易地達(dá)到孔道內(nèi)0.1 MPa的負(fù)壓，能將稠度為35—40S的水泥漿順利地壓過孔道，且孔道內(nèi)漿體飽滿、密實(shí)，漿體試驗(yàn)28d強(qiáng)度均達(dá)50MPa以上。 由此說明該技術(shù)的應(yīng)用是成功的。特別對(duì)于大橋長(zhǎng)孔道，真空輔助

19、壓漿技術(shù)更能體現(xiàn)其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。為了提高公路建設(shè)水平，提高工程質(zhì)量，建議在今后的公路橋梁中，全面推廣真空輔助壓漿技術(shù)。為全面體現(xiàn)這項(xiàng)新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)該在設(shè)計(jì)和施工中采用真空輔助壓漿技術(shù)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]張世平.橋梁預(yù)應(yīng)力孔道真空輔助壓漿施工技術(shù)[ J] .建筑科學(xué), 2007, ( 11) 75～76. &l