市政橋梁施工中真空灌漿工藝應(yīng)用

陳 敏

（廣東 江門 529000）

真空灌漿是橋梁施工結(jié)構(gòu)中的一項(xiàng)新技術(shù)，漿體的材料、配比及灌漿施工工藝是真空灌漿的關(guān)鍵。真空灌漿法由于其施工工藝日臻完善，壓漿效果在很多方面優(yōu)于普通壓漿工藝，因此，在我省的公路、市政橋梁預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工中逐步得到了應(yīng)用。

1 真空灌漿法與普通壓漿法的區(qū)別

1.1 真空灌漿法

真空灌漿法是在壓漿之前，首先采用其空泵抽吸預(yù)應(yīng)力孔道中的空氣，使孔道內(nèi)的真空度達(dá)到 80%以上，使之產(chǎn)生－0.06～0.1 MPa內(nèi)真空度，然后用真空灌漿泵將配好的水泥漿從孔道的另一端灌入，并加以≥0.7 MPa的正壓力。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，大大提高了孔道壓漿的飽滿度和密實(shí)度。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，從而保證了漿體的可施工性、充盈孔道的密實(shí)性和提高硬化漿體的強(qiáng)度。

1.2 普通壓漿工藝

傳統(tǒng)的壓漿是壓力保持在0.5～1.0 MPa的壓力下，用活塞式壓漿泵將混合料漿體壓入預(yù)應(yīng)力孔道。由于壓漿施工中漿體較稀，施工中易發(fā)生混合料離析、析水和干硬性收縮。由于析水、收縮的發(fā)生，致使孔道內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼絞線和結(jié)構(gòu)物黏結(jié)強(qiáng)度不夠，留有一定的質(zhì)量隱患。

2 真空灌漿法的技術(shù)特點(diǎn)

（1）在真空狀態(tài)下，孔道內(nèi)的空氣、水分及水泥漿中的氣泡被消除，減少孔隙、泌水現(xiàn)象；尤其在平直束、彎束和U形束的預(yù)應(yīng)力筋管道壓漿中真空管將能更好的保證灌漿的密實(shí)度。

（2）灌漿過(guò)程中孔道具有良好的密封度，使?jié){體保證充滿整個(gè)孔道。

（3）工藝及漿體的優(yōu)化，消除了裂縫的產(chǎn)生，使灌漿飽滿性及強(qiáng)度得到保證。

（4）真空灌漿是一個(gè)連續(xù)且迅速的過(guò)程，縮短了傳統(tǒng)的灌漿時(shí)間。

3 真空灌漿法技術(shù)要求

（1）孔道及兩端必須密封，且孔道內(nèi)無(wú)雜物，孔道暢通。

（2）抽真空時(shí)真空度（負(fù)壓）控制在－0.08～－0.1 MPa之間。

（3）水灰比控制在0.3～0.4之間。

（4）漿體流動(dòng)度30～50 s。

（5）漿體沁水性小于水泥漿初始體積的2%，四次連續(xù)測(cè)試的結(jié)果平均值＜2%，拌和后24 h水泥漿的沁水應(yīng)能吸收。

（6）漿體初凝時(shí)間至少6 h。

（7）漿體體積收縮率＜2%。

（8）漿體強(qiáng)度指標(biāo)滿足規(guī)范要求。

（9）漿體對(duì)鋼絞線無(wú)腐蝕作用。

4 真空灌漿工藝流程

切割鋼絞線清洗孔道封錨設(shè)備檢查試抽真空攪拌水泥漿真空灌漿清洗設(shè)備結(jié)束。

（1）張拉完成后，用切割機(jī)切除超長(zhǎng)的鋼絞線（鋼絞線留3～5 cm）。

（2）清水沖洗孔道，高壓風(fēng)吹干，保證孔道內(nèi)應(yīng)無(wú)其他雜物，確?？椎罆惩ā⑶鍧?、干燥。

（3）用無(wú)收縮水泥砂漿封錨，并將錨板、夾片、外露鋼絞線全部包裹，覆蓋層大于15 mm，封錨后24～48 h內(nèi)進(jìn)行真空灌漿。清理錨墊板上的灌漿孔，保證灌漿孔與孔道暢通。

（4）檢查設(shè)備型號(hào)及性能是否能夠滿足施工需求；閥門及接口是否完好，確定抽吸真空端與灌漿端，安裝連接管、控制閥和接頭，并檢查其功能，確保施工安全、順利。

（5）試抽真空：將灌漿閥、排氣閥、出漿端閥關(guān)閉，抽真空閥門打開(kāi)，啟動(dòng)真空泵抽真空，觀察真空壓力表讀數(shù)，真空度達(dá)到－0.06～0.1 MPa且保持穩(wěn)定，壓力持續(xù)1 min。

（6）攪拌水泥漿：漿體嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行稱量配料，同時(shí)攪拌機(jī)在拌制灌注漿體前，應(yīng)加水空轉(zhuǎn)攪拌數(shù)分鐘，將積水排凈，并使其內(nèi)壁充分濕潤(rùn)。

（7）灌漿：首先啟動(dòng)真空泵抽真空，使孔道真空達(dá)到－0.06～－0.1 MPa且保持穩(wěn)定，同時(shí)對(duì)拌制好存儲(chǔ)在儲(chǔ)存罐中漿體采用1.2 mm的篩網(wǎng)過(guò)濾后加入到灌漿泵中，當(dāng)灌漿泵輸出的漿體稠度達(dá)到要求稠度時(shí)，灌漿泵上的輸送管接到錨墊板上的引出管端，開(kāi)始灌漿。灌漿過(guò)程中保持真空泵連續(xù)工作，待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，稍后打開(kāi)排氣閥，當(dāng)漿體從排氣閥順暢流出且稠度與灌入的漿體相同時(shí)，關(guān)閉抽真空端的所有閥門。灌漿泵繼續(xù)工作，在0.5～0.7 MPa的正壓力下，持壓2 min，最后關(guān)閉灌漿泵及灌漿端所有閥門，完成灌漿。

（8）拆除連接管及各種配件，清洗空氣濾清器及閥門等，灌漿結(jié)束。

5 應(yīng)用實(shí)例

某橋梁全長(zhǎng)約126.15 m，橋?qū)?0 m，上部結(jié)構(gòu)為4 m×30 m預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁，底板寬11.4 m，頂板寬14.99 m，預(yù)應(yīng)力孔道最長(zhǎng)為119.71 m。在箱梁施工中，安裝波紋管時(shí)，在固定端波紋管或連接器外罩上設(shè)置PVC壓漿排氣管，排氣管露出梁外，在梁體空腔最低端設(shè)置泄水管，張拉結(jié)束后逐孔采用真空灌漿法壓漿。

5.1 準(zhǔn)備工作

（1）真空泵端設(shè)在高端。

（2）漿體配比：水泥∶水∶高效減水劑＝1∶0.4∶0.3%，其他指標(biāo)滿足規(guī)范要求。為保證灌漿的連續(xù)性，每拌和好0.3 m3后，才予以灌漿。

（3）真空泵：使用水環(huán)式真空泵。通過(guò)連續(xù)不斷地抽吸空氣，在預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)形成－0.8～－0.1 MPa左右的真空度，在工作過(guò)程中，工作水不會(huì)發(fā)熱，抽吸的空氣和部分水被排進(jìn)水氣分離器，氣體向上排走，水則留回泵循環(huán)使用，被抽吸的管道內(nèi)的雜質(zhì)則留存在過(guò)濾器罐內(nèi)，過(guò)濾器罐底部有排污閥，便于用水沖洗。

（4）灌漿泵：選用全封閉式螺桿式灌漿泵。具有吸入性能好，泵壓穩(wěn)，擾動(dòng)小，泵量調(diào)節(jié)性能好，壓力無(wú)極可調(diào)，效率高且效區(qū)寬。

5.2 灌漿工藝

（1）檢查設(shè)備連接及電源、水管路、材料準(zhǔn)備到位情況，施工平臺(tái)等措施，檢查封錨及孔道密封工作，高壓水洗孔并用高壓風(fēng)將孔內(nèi)積水吹干。

（2）抽真空管及灌漿管安裝完畢后，關(guān)閉進(jìn)漿管球閥，開(kāi)啟真空泵。真空泵工作1 min后壓力穩(wěn)定在－0.075～－0.08 MPa，繼續(xù)穩(wěn)壓1 min后，開(kāi)啟進(jìn)漿管球閥并同時(shí)壓漿。

（3）補(bǔ)壓及穩(wěn)壓：真空泵、灌漿機(jī)停機(jī)，將抽真空連接管卸下，將出漿端球閥關(guān)閉，用預(yù)先準(zhǔn)備的4磅鐵錘將出漿端封錨水泥敲散，露出鋼絞線間隙。再用灌漿機(jī)正常補(bǔ)壓穩(wěn)壓。此時(shí)，從鋼絞線縫隙中會(huì)被逼出水泥漿，再持續(xù)補(bǔ)壓穩(wěn)壓過(guò)程中，水泥漿由濃變稀，由稀變清，由流量大至滴出清水，此時(shí)灌漿及壓力表穩(wěn)定在1.0 MPa。補(bǔ)壓穩(wěn)壓結(jié)束后，關(guān)閉球閥。球閥拆除清洗在半小時(shí)后至一個(gè)小時(shí)之間進(jìn)行。爾后進(jìn)行下一孔道壓漿。

5.3 實(shí)際結(jié)果

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)水泥凈漿各項(xiàng)指標(biāo)及送檢水泥凈漿試塊，均為合格；穩(wěn)壓時(shí)間達(dá)到規(guī)范要求；孔道清洗吹干較仔細(xì)，同方向、同長(zhǎng)度灌漿時(shí)間較為一致。

6 真空灌漿法施工注意事項(xiàng)

（1）漿體配制時(shí)要綜合考慮漿體的稠度、泌水率、收縮、膨脹率、強(qiáng)度來(lái)選取外加劑，同時(shí)要考慮水質(zhì)、溫度和灌漿時(shí)間對(duì)漿體的影響。

（2）灌漿工作宜在漿體流動(dòng)性下降前進(jìn)行（約30～50 min內(nèi)），孔道一次連續(xù)灌注；中途調(diào)換壓漿管道時(shí)，應(yīng)繼續(xù)啟動(dòng)灌漿泵，真空泵應(yīng)連續(xù)工作，讓漿體循環(huán)流動(dòng)；儲(chǔ)漿罐中的漿體體積必須大于所需灌漿的一道預(yù)應(yīng)力孔道的體積；灌漿后，應(yīng)將所有粘有漿體的設(shè)備清洗干凈。

（3）真空灌漿施工需要有較高水平的質(zhì)量控制。因此，需要結(jié)合現(xiàn)有的施工材料和設(shè)備，確定好能夠符合預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量要求而又切實(shí)可行的施工工藝。包括對(duì)真空灌漿實(shí)施的施工步驟和技術(shù)措施、預(yù)應(yīng)力孔道制作過(guò)程的質(zhì)量保證以及材料、機(jī)械設(shè)備選擇的要求等，從工藝設(shè)計(jì)、材料設(shè)備、施工措施進(jìn)行全面的試驗(yàn)分析和比較，這是實(shí)施真空灌漿技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。

（4）灌漿材料是完成真空灌漿技術(shù)的另一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在實(shí)施灌漿前應(yīng)反復(fù)對(duì)比，認(rèn)真選擇。

（5）灌漿前，編制相關(guān)的施工操作程序，施工中認(rèn)真仔細(xì)做好各項(xiàng)灌漿記錄，以便及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步規(guī)范施工方法，提高后續(xù)工程施工質(zhì)量。

7 結(jié)束語(yǔ)

總之，真空灌漿技術(shù)需有好的質(zhì)量控制，采用真空灌漿技術(shù)將能保證孔道灌漿的均勻性，能形成一個(gè)密實(shí)、不透水的保護(hù)層，并消除孔隙。因此，真空灌漿技術(shù)是確保高質(zhì)量灌漿的一個(gè)強(qiáng)有力的手段。