預應力預制梁塑料波紋管及真空輔助壓漿應用

蔣正雷

1真空輔助壓漿原理

在壓漿之前，首先采用真空泵抽吸預應力孔道的空氣，使孔道內的真空度達到80％以上，使之產生-0.06MPa-0.1MPa的真空度，然后用灌漿泵將優化后的水泥漿從孔道的另一端灌入，并加0.7MPa以上的正壓力。由于孔道內只有極少的空氣，很難形成氣泡·同時由于孔道與壓漿機之間的正負壓力差，因而大大提高了孔道壓漿的飽滿度和密實度。又由于添加了專用的添加劑，減少水灰比，提高了水泥漿的流動度，從而保證了漿體的可施工性、充盈孔道的密實性，減少了水泥漿的收縮，提高硬化漿體的強度。因此真空壓漿工藝是提高后張預應力混凝土結構安壘和耐久性的有效措施。

與傳統壓漿工藝相比，真空輔助壓漿工藝具有以下優點：(1)降低了水灰比，減少空隙、泌水，消除離析現象。(2)降低了硬化漿體的空隙率，獲得較好的灌漿質量，保證耐久性。(3)減少和補償漿體在凝結硬化過程中收縮變形，防止裂縫的產生。

真空輔助壓漿主要設備有灰漿攪拌機、壓漿泵、真空泵、高壓壓漿管、ZKGJ真空壓漿組件、各種接頭閥門、漿桶等。

因為塑料波紋管與以前金屬波紋管相比具有的優點：(1)塑料波紋管使用高密度聚乙烯材料進過熱熔成型，具有彈性好、剛度大、強度高的特點。(2)塑料波紋管密封性好不易損壞，經一般施工碰撞后不變形，滿足后穿預應力束的要求。(3)塑料波紋管摩阻系數在0.15以下，更適合較長預應力筋的孔道，減少摩阻損失。(4)塑料波紋管可使用真空壓漿技術，孔道灰漿密實。且塑料本身防水，可防止預應力筋銹蝕失效。

2漿體的技術要求

2.1水泥漿的技術要求

漿體除了具有足夠的抗壓強度和粘結強度外，還必須保證有良好的防御性能和稠度，不離析，不析水，硬化后空隙率低，滲透性小，不收縮或低收縮。

漿體的技術要求如下：(1)水灰比為0.2～0.45。(2)拌和好后的流動度<30sl在管道出口處流動度>15s。(3)泌水性小于漿體初始體積的2％，4次連續測試結果的平均值小于1％。(4)初凝時間為3h-4h。(5)在1.725L漏斗中。水泥漿的稠度為15s～45s，最多不得大干50s。(6)漿體強度滿足設計要求。

2.2原材料的技術要求

(1)水泥。采用普通硅酸鹽水泥。水泥強度等級不低于42.5。(2)水。水中硫酸鹽含量不大干0.1％，氯鹽含量不能大干0.5％，水中不能含有糖分或懸浮有機質。(3)外加劑。經過對比試驗優選外加劑。

3真空壓漿施工方法

3.1真空壓漿工藝過程

準備工作一試抽真空一攪拌灰漿一抽真空一灌漿一清洗。

(1)準備工作。①將孔道二端相對應的錨頭用無收縮水泥沙漿或錨頭罩密封好，不漏氣、不漏漿。②檢查配套設備完好狀態，按系統工作要求連接各部件。檢查供水，供電是否齊備、安全。③按照灰漿配合比要求，確認各材料用量。④檢查孔道是否干燥、潔凈。如發現管道有殘留物或積水，則應用空壓機將孔道內的雜物或水份排除，確保孔道壓漿質量。

(2)試抽真空。①將灌漿閥、排漿閥全部關閉，使整個孔道形成一個密封系統。⑦打開抽真空閥，啟動真空泵試抽真空，檢查管、連接件、錨頭等處密封情況。③當真空壓力表顯示真空值達-0.07MPa～-0.09MPa時停泵1分鐘，觀察壓力表變化，若壓力能保持不變，即可認為孔道能達到真空壓漿的要求。

(3)攪拌灰漿。攪拌灰漿之前應使攪拌機內壁充分濕潤，前盤攪拌好的灰漿要做到全部卸盡后再加入新料。不得將新料與攪好的灰漿摻在一起拌和使用。

(4)抽真空、灌漿。①將攪拌好的漿體經過孔徑不大干2mm網篩加到灌漿泵中，關閉梁端灌漿閥，打開排漿閥，啟動灌漿泵，待打出的漿體濃度與灌漿泵中的濃度一致-時，關掉灌漿泵，同時關閉排漿閥。②啟動真空泵，當真空度達到并維持在-0.07MPa～0.09MPa時，啟動灌漿泵，打開灌漿閥，開始灌漿，真空泵保持持續工作。③當看到有漿體進入真空泵進氣透明膠管內時，關掉真空泵和止漿閥。④打開真空泵側排漿閥。觀察排漿閥的出漿情況，當漿體稠度與灌漿泵中的一樣時，關掉排漿閥，仍繼續灌漿直至灌漿壓力達到規定值，關掉灌漿閥門后停止壓漿(孔道兩端的進出漿閥門都要關閉)。

(5)清洗。從孔道出漿端拆下雙閥三通，用真空泵的沖水管路沖洗真空泵到雙閥三通這段管路，如孔道水分較多。負壓容器內會存儲較多的水，此時每進行完一束后，應將排水閥打開排水，否則，真空泵的啟動壓力將較高，影響抽真空的效果。灌漿泵用畢后，按要求進行清洗，包括三通閥門和連接管路。

4真空輔助壓漿的注意事項

(1)壓漿前應對孔道進行中性洗潔水清潔孔道，并使用不含油的壓縮空氣將孔道內的積水吹出。(2)壓漿順序要求從低位孔道向高位孔道單端進行。(3)整個壓漿過程應保持緩慢、均勻進行，且不得中斷，相鄰孔道宜盡量連續進行壓漿，不能連續壓漿時，后壓漿的孔道應在壓漿前用壓力水沖洗干凈。

5結語

實踐證明，預應力預制梁采用真空輔助壓漿時一套完整行之有效的施工工藝，不能當成真空泵的使用和水泥漿配比的改進。采用漿體外加劑，提高了水泥漿的流動度，減少了水泥漿的收縮，析水，從而保證了漿體的可施工性、充盈孔道的密實性，提高了硬化漿體的強度。從而大大提高后張預應力混凝土結構安全度和耐久度，更加有效地保證了預應力混凝土結構施工的質量。