真空輔助壓漿施工技術在濱德高速公路上的應用

金朋飛 王秀申

（中交隧道工程局有限公司，北京 100001）

1、概述：濱州至德州高速公路是國家重點公路東營至香港（口岸）公路濱州至衡水支線公路的重要組成部分。該段位于山東省北部，途經濱州和德州兩市。它的建設不僅能促進山東省高速公路網的形成，推進全省交通現代化建設，也有利于區域路網的完善和結構調整，進而改善通行條件，同時加強冀東、魯北與膠東半島經濟區、黃河三角洲、環渤海灣經濟區的緊密聯系。該路段是山東省規劃的"五縱連四橫，一環繞山東"高速公路網"一橫"和"一環"的重要組成部分。

全段共劃分15個合同段。本標段為中交隧道工程局承建的濱德高速公路第14標段，南線起止樁號K134+158～K136+816，長2.658km，北線起止樁號 K134+160～K136+793，長2.633km。

本合同段共設置：德州北高架橋1座、德城互通立交1座。橋梁主線均為南北分離式結構，其中，德州北高架橋南線樁號K134+158～K135+880，橋梁長度 1722m，北線樁號K134+160～K135+878，長1718m。德城互通立交主線橋南線樁號K135+880～K136+816，橋梁長度936m，北線樁號K135+878～K136+793，橋梁長度915m。

德州北高架橋、德城互通立交主線橋上部結構均采用現澆預應力混凝土連續箱梁結構。

2、真空輔助壓漿技術原理。真空輔助壓漿原理：現澆箱梁縱向預應力筋張拉完畢后應及時進行真空壓漿，其基本原理在于，采用真空泵抽吸預應力孔道中的空氣，使孔道內的真空度達到80%以上，使孔道達到負壓0.06～0.1MPa的真空度，然后在孔道的另一端用壓漿機以≤0.7MPa的正壓力將水泥漿壓入預應力孔道，以提高孔道壓漿的飽和度，減少氣泡影響。

3、真空輔助壓漿施工技術在實際施工中的應用。了解了真空壓漿技術這項施工技術后，我們主要以德城互通立交主線橋為例介紹一下真空輔助壓漿施工技術在實際施工中的應用。德城互通立交主線橋北線橋上部除在主線橋與匝道橋分叉部位的異性結構采用鋼筋混凝土連續箱梁結構外（第九聯），其余均采用預應力混凝土連續箱梁結構，主線橋梁高均采用1.6m，根據橋梁寬度不同預應力混凝土連續箱梁采用單箱雙室斷面或單箱多室斷面，頂板厚0.25m，鋼筋混凝土連續箱梁采用單箱多室斷面，頂板厚0.22m。全橋箱梁兩側懸臂各2m，底板厚0.22m，端橫梁厚1.3m，中橫梁厚2.0m。箱梁在腹板、底板和橫梁處設置通氣孔。主線橋采用縱向預應力體系。縱向預應力鋼束采用15.2鋼絞線。波紋管采用塑料波紋管。

4.、真空壓漿工藝

（1）孔道成型。預應力管道成型采用塑料波紋管，塑料波紋管在使用前要逐根檢查，不得使用沾有油污，泥土或有撞擊、壓痕，裂口的波紋管。塑料波紋管在安放時，根據管道座標值，按設計圖紙要求設置定位架，直線段和曲線段按0.5m設一道定位架。在波紋管接頭部位及其與錨墊板喇叭接頭處，用寬膠帶粘繞緊密，保證其密封，不漏漿。

（2）真空輔助壓漿配合比：用42.5#水泥拌制水泥漿，采用真空壓漿專用攪拌機攪拌，水灰比控制在0.3～0.35之間；稠度控制在30～50s之間；水泥漿體泌水性小于水泥漿初始體積的2%，拌和后泌水應在24h內全部被漿吸回；漿體初凝時間3h；漿體體積變化率小于2%；漿體強度7d齡期大于25MPa，28d齡期強度不小于40MPa。壓漿時，每個工作班應留取不少于3組的7.07×7.07×7.07cm立方體試件，標準養護28天，并檢查其抗壓強度作為壓漿質量評定的依據之一。

（3）真空輔助壓漿施工工序：1）、張拉工序完成。2）、切斷外露的鋼絞線，注意保證鋼絞線外露量≤25mm。3）、用鋼絲刷清理錨座底面的水泥漿，保證錨座底面平整。4）、清理密封槽，注意保持清潔。在密封槽內均勻涂一層玻璃膠，裝入"O"型橡膠密封圈。并在錨座平面的商標處涂玻璃膠。5）、在兩端錨座上安裝壓漿管、球閥。必須檢查并確保所安裝閥能安全開啟及關閉。6）、確定抽吸真空端及壓漿端。7）、在安裝完設備后擰開排水口，利用高壓風將管道可能存在的水份吹出。8）、將接駁在真空泵負壓容器上的三向閥的上端出口用透明喉管連接到抽真空端的快換接頭上。9）、在正式真空壓漿前，用真空泵試吸真空。10）、正式開始真空輔助壓漿。啟動真空泵，開啟出漿端接在接駁管上的閥門。關閉入漿端的閥門。抽吸真空度使孔道達到負壓0.06～0.1MPa的負壓值。11）、啟動壓漿機并壓出殘存在壓漿機及喉管的水份、氣泡，并檢查所排出的水泥漿的稠度。在合格的水泥漿從喉管排出后，暫停壓漿機并將壓漿喉管通過快換接頭接到錨座的壓漿快換接頭上。12）、保持真空泵啟動狀態，開啟壓漿端閥門并將已攪拌好的水泥漿往管道壓注。13）、待水泥漿從出漿端接往負壓容器的透明喉管壓出時，檢查所壓出水泥漿的稠度。直至稠度一致及流動順暢后，關閉出漿端閥門，暫停壓漿機。14）、開啟置于壓漿蓋上的出氣孔，開動壓漿機。直至水泥漿從出氣孔流出，待流出的水泥漿稠度一致及流動順暢時，暫停壓漿機，密封出氣孔。15）、開動壓漿機，保持壓力于0.7MPa，持壓3分鐘。16）、關閉壓漿機及壓漿端閥門，完成壓漿。17）、清洗連接至負壓容器上的透明喉管，以便下次壓漿時能容易分辨水泥漿從抽空端流出。18）、確保負壓容器內水泥漿不會超過容量的50%，并定時將負壓容器拆開，傾倒容器內水泥漿，清洗容器。19）、在完成當日全部壓漿后，必須將所有壓漿喉管、壓漿機、負壓容器、透明喉管、三向球閥等進行清理，以方便下一次壓漿之用。20）、安裝在壓漿端及出漿端的球閥可在壓漿后24小時內拆除并進行清理。清洗時將球閥用扳手拆開，在閥門保持在關閉狀態時（扳手與閥體成90°時）用細長棒輕敲即可退出閥內不銹鋼球，清洗后涂上黃油即可重復使用。21）、真空吸漿的管道在24h內不得受到振動。管道內水泥漿在壓漿后48h內，結構砼的溫度不得低于5℃，否則應采取保溫措施。當白天氣溫高于35℃時，壓漿宜在夜間進行。22）、壓漿完成后做好壓漿記錄。

5、壓漿工序的注意事項：

（1）預應力鋼材張拉后應盡早壓漿，一般應在48小時內完成，如情況特殊不能及時壓漿者，應采取保護措施，保證錨固裝置及鋼絞線不被銹蝕，以防滑絲。（2）壓漿要注意盡量避免高溫時間進行，拌制的水泥漿溫度＜35℃，水泥漿的延續時間應控制在30～45min之內。（3）壓漿要注意是否有串孔現象和漏漿發生。（4）壓漿泵的壓力要逐漸加大，加壓速度不能過快。（5）壓漿過程中出現異常，如管道堵塞，機械故障不能繼續壓漿時，應立即用清水將管道內的水泥漿沖洗干凈，并用空壓機吹干積水。（6）操作完畢后機具和現場應及時沖洗干凈。（7）填寫壓漿原始記錄要及時、認真、整潔，試件按規定制取。

6、真空壓漿技術的優缺點：優點：孔道內只有極少的空氣，所以很難形成氣泡。同時，由于孔道與壓漿機之間的正負壓力差，大大提高了孔道壓漿的飽滿度和密實度。水泥漿減小了水灰比，添加了專用的外加劑，這樣大大提高了水泥漿的流動度，減小了水泥漿的的收縮，從而保證了漿體的可施工性、充盈孔道的密實性，從而提高硬化漿體的強度。所以說真空輔助壓漿施工工藝能夠克服傳統壓漿技術存在氣泡、易發生凍脹、水泥漿離析、容易產生空隙等缺點，大大提高后張預應力混凝土結構安全度和耐久性。

缺點：真空壓漿的施工設備須增加一臺真空泵及其附屬配件。在技術上要求孔道密封，孔道成型要求采用塑料波紋管，其價格比較高，增加了資金投入。

結束語

濱德高速公路第十四合同段現澆預應力箱梁采用真空輔助壓漿施工工藝后，在孔道壓漿的施工質量控制上是比較理想的，經過檢查驗收后沒有發現預應力孔道出現管道堵塞、壓漿不飽滿的情況，從而很好的保證了施工質量。

[1]王棟，方日成.淺談真空輔助壓漿施工工藝.[期刊]民營科技，2007-07-20.