摘要:真空壓漿技術作為壓漿施工的新技術、新工藝,能使壓漿質量得到充分保證,為后張體系提供一種強有力的保護屏障。
關鍵詞:預應力 真空壓漿 壓漿質量
構件預應力可以減小或抵消荷載所引起的混凝土拉應力,從而將結構構件的拉應力控制在較小范圍,甚至處于受壓狀態,以推遲混凝土裂縫的出現和開展,從而提高構件的抗裂性能和剛度。其結構由于必須采用高強度材料,因此可減少鋼筋用量和構件截面尺寸,節省鋼材和混凝土,降低結構自重,對大跨度和重荷載結構有著明顯的優越性。由于預應力構建具有以上兩方面的優越性,致使預應力在工程建設中被廣泛應用。現在工程施工中大部分預應力保持都采用預留孔道,壓注水泥漿的方法。相比以前傳統壓漿工藝,現在真空壓降作為一種新工藝被運用于現場施工,極大地提高了壓漿的質量。下面就簡單的介紹一下真空壓漿的施工方法及其優點。
1 試驗機械及其數量
真空泵與壓漿泵各1臺,配高壓橡膠管1根;真空壓力表1個,15kg秤1臺。
水泥漿攪拌機1臺;儲漿罐,儲漿罐的儲漿體積大于所需灌注的預應力孔道的體積。
真空壓漿施工設備連接如下圖所示:
2 真空壓漿的操作過程
2.1 封錨 張拉施工完成之后,切除外露的鋼絞線(注意鋼絞線的外露量≤30mm),進行封錨。封錨有兩種方式:①采用保護罩封錨:保護罩作為工具使用,在壓漿后3小時內拆除,將錨墊板表面均勻涂上一層玻璃膠,裝上橡膠密封圈,將保護罩與錨墊板上的安裝孔對正,用螺栓擰緊,注意將排氣口朝正上方。②用微收縮水泥砂漿封錨:必須將錨板及夾片、外露鋼絞線全部包裹,覆蓋層厚度不小于15mm,封錨后24~48小時之內灌漿。
2.2 壓漿準備 確定抽真空端及壓漿端,清除壓漿孔填充物保證壓漿通道暢通,然后安裝引出管、球閥和接頭,并檢查其功能。
2.3 攪拌水泥漿 ①清理攪拌機,將內壁浮漿以及殘渣顆粒清除,然后加水空轉數分鐘,使攪拌機內壁充分濕潤,將水排出。②首先按照配合比根據攪拌機的實際容量稱量好相應的水、水泥、添加劑,然后依次倒入攪拌機中,攪拌3-5分鐘,直至水泥漿攪拌均勻,無大的顆粒。③將攪拌好的水泥漿過篩排至儲漿罐后,應馬上進行泵送,否則要不停地攪拌,防止水泥漿凝固導致流動性降低,造成堵管。④必須嚴格控制用水量,否則多加的水全部泌出,易造成管道頂端有空隙。⑤對未及時使用而降低了流動性的水泥漿,嚴禁采用增加水的辦法來增加灰漿的流動性。
2.4 壓漿 ①壓漿前應清除孔道內雜物和積水,并用砂漿堵塞錨具間空隙,防止孔道壓漿時冒漿。②孔道壓漿采用水泥漿。水泥漿的強度及性能要符合設計及規范規定,其施工配合比須經有關部門審批同意后方可使用。③啟動真空泵抽真空,使真空度達到-0.07~-0.09Mpa并保持穩定時,啟動灌漿泵,用錐形桶檢測水泥漿稠度,待水泥漿檢驗合格后,打開壓漿閥,開始壓漿。壓漿過程中,應嚴格按規定壓力進行,真空泵保持連續工作。關閉閥門時,作業人員應站在側面。④壓漿順序先下束后上束。壓漿按真空壓漿工藝實施。⑤每束孔道壓漿時要連續進行,不得中斷。⑥待抽真空端的空氣濾清器中有漿體經過時,關閉空氣濾清器前端的閥門,稍后打開排氣閥,觀察排氣管的出漿情況,當漿體稠度和灌入之前稠度一致時,關閉抽真空端所有閥門,仍繼續灌漿2~3分鐘,使管道內具有一定的壓力,壓力達到0.6Mpa左右,持壓1~2分鐘。最后關閉壓漿泵及壓漿端閥門,完成壓漿。
2.5 設備清洗 當日壓漿完成后,必須及時將所有沾有水泥漿的設備用水清洗干凈。安裝在壓漿端及出漿端的球閥應在灌漿后一小時內拆除并進行清理。
3 真空壓漿的注意事項
①用壓漿機向管道內注壓清水,充分沖洗,潤濕管道。壓漿前,關閉壓漿閥和排氣閥,打開真空泵抽真空,觀察真空壓力表讀數(即管內的真空度),當壓力表讀數維持在-0.07~-0.09MPa時,停泵約1分鐘時間,若讀數能保持不變即可認為孔道已滿足真空壓漿的條件,孔道能達到并維持真空。②待抽真空端的透明網紋管中有漿體經過并進入儲漿罐時,關閉空氣濾清器前端的閥4,然后關掉真空泵,打開排氣閥3,觀察排氣管的出漿情況,當漿體稠度與壓入之前稠度一致時,關閉閥2及抽真空端所有閥門,仍繼續加壓2~3分鐘,使管道內具有一定的壓力,壓力達到0.5~0.7Mpa,持壓1~2分鐘。最后關閉壓漿泵及壓漿端閥1,完成壓漿。③輸漿管應選用抗壓能力不小于2Mpa高強橡膠管,以免壓力過大而爆管。輸漿管與壓漿泵等設備連接牢固,確保其密封性完好。④水泥漿攪拌完成排出時必須過篩,篩網網格不大于1.2mm,防止水泥顆粒堵塞壓漿泵。⑤攪拌前水泥漿做稠度檢驗,壓漿后澆筑漿體強度試塊,以便檢驗漿體各階段強度。⑥真空泵啟動時應先將連接的真空泵的水閥打開,然后開泵;關泵時先關水閥,后停泵。操作原則就是先操作水閥,然后再相應操作泵。⑦攪拌好的水泥漿要做到一次性卸盡,嚴禁邊出料邊進料。⑧灌漿工作需保持其連續性,宜在灰漿流動性下降前(30~45分鐘內)進行,完成壓漿。⑨孔道更換時,保持啟動壓漿泵,讓漿體循環流動,防止漿體硬化。⑩現場壓漿必須作好施工記錄包括孔道編號、壓漿時間等。儲漿罐的儲漿體積必須能夠滿足孔道壓漿能一次性完成。
4 本橋預應力箱梁施工采用抽真空壓漿的新工藝,與常規壓漿方法相比的優點
4.1 真空壓漿可以預先消除孔道內原有的空氣、水汽及水泥漿中的氣泡,減少了孔隙、泌水現象,增強了漿體的密實度,使壓漿質量得到大大提高。
4.2 工藝及漿體的優化,消除了裂縫的產生,由于孔道內的負壓的存在,漿體中的微沫漿及稀漿等輕質物體會率先流入負壓容器,待稠漿流出后,孔道中漿體的稠度即能保持與壓漿處一致,使提高漿體密實度從而保證漿體強度。
4.3 真空壓漿的過程是一個連續且迅速的過程,縮短了灌漿時間,同時提供均勻、密實的水泥漿。
4.4 灌漿過程中孔道具有良好的密封性,孔道真空可以使由于孔道高低彎曲而使漿體自身形成的壓力差減少,有利于漿體充滿整個孔道,特別是一些異型關鍵部位。
4.5 灌漿前進行孔道壓力測試(真空或負壓力),為孔道內水泥漿密實提供了保證。
壓漿是后張有粘結預應力的一項重要內容,它不僅對預應力筋的防護起著重要的作用,而且還直接影響到梁的整體剛度和強度。真空壓漿技術作為壓漿施工的新技術、新工藝,能使壓漿質量得到充分保證,為后張體系提供一種強有力的保護屏障,從而可以大大提高構件的使用壽命和受力安全。