真空輔助壓漿技術在高速施工中的應用

摘要：隨著我國預應力橋梁的大量使用，真空輔助壓漿技術在國內外高速施工中得到廣泛的推廣應用。文章闡述真空輔助壓漿技術的工作原理、技術優點、施工步驟和施工注意事項并結合實例介紹了紹真空輔助壓漿在高速橋梁施工中的應用。

關鍵詞：真空輔助壓漿技術 高速施工

1 真空輔助壓漿施工技術的原理

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。

2 真空輔助壓漿技術的優點

1)在真空的狀態下，孔道內的空氣、水分以及混在水泥漿中的氣泡被消除，減少了漿體孔隙、泌水現象。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。

2)孔道在真空狀態下，減少了由于孔道高低彎曲而使自身形成的壓力差，便于漿體充滿整個孔道，尤其是如彎型、U型、超長孔道等，更能顯示出其優越性。

3)工藝的優化采用了較小的水灰比，有效的減小了水泥漿的泌水和干縮，消除了裂縫的產生，使壓漿的飽滿性及強度得到保證。

4)真空輔助壓漿過程是一個連續且迅速的過程，縮短了壓漿時間，提高了工效。

3 真空輔助壓漿施工工藝流程

3.1 準備工作

①檢查壓漿設備，確認其工作性能完好。②張拉施工完成后，要切除外露的鋼絞線(注意鋼絞線的外露量≤30mm，進行封錨)。③在壓漿施工前將錨墊板表面清理干凈，保證平整，在保護罩底面與橡膠密封圈表面均涂一層玻璃膠，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。④清理錨墊板上的壓漿孔，保證壓漿通道通暢。⑤檢查材料、設備、附件的型號或規格、數量等是否符合要求。⑥按設備原理圖進行各單元體的密封連接，確保密封罩、管路各接頭的密封性。

3.2 開動真空泵抽真空

試抽真空壓漿前關閉所有排氣閥門，啟動真空泵十分鐘，觀察真空壓力表的讀數，應能達到負壓力0.08～0.1MPa。當孔道內的真空度保持穩定時(真空度越高越好)，停泵1min，若壓力降低小于0.02MPa即可認為孔道能基本達到并維持真空。如未能滿足此數據則表示孔道未能完全密封，需在壓漿前進行檢查及更正工作。

3.3 混合料攪拌成漿

①拌漿前先加水空轉數分鐘，使攪拌機內壁充分濕潤，將積水倒干凈。②將稱量好的水(扣除用于溶化固態外加劑的那部分水)倒入攪拌機，之后邊攪拌邊倒入水泥，在攪拌3～5min直至均勻。③將溶于水的外加劑和其它液態外加劑倒入攪拌機，再攪拌5～15min，然后倒入盛漿漿桶。④倒入盛漿桶的漿體應盡量馬上泵送，否則要不停地攪拌。

3.4 壓漿

①啟動真空泵，當真空度達到并維持在負壓0.08MPa左右時，啟動壓漿泵，開始壓漿；一條波紋管的壓漿必須連續進行，儲漿罐儲漿體積必須大于所要灌注的一條預應力孔道體積。②灌漿過程中，真空泵要保持連續工作。③灌漿泵繼續工作，當透明膠管有水泥漿流出時，關閉真空閥，打開排漿閥繼續壓漿。壓漿至漿體連續噴出且稠度與壓入相當時，關閉壓漿閥至壓力達到0.7MPa左右，持續2分鐘關閉排漿閥：持壓過程中應從低至高逐一打開埋設于波紋管各峰項排氣管，排出殘余空氣及泌水，保證漿體飽滿。待漿體失去流動后才可拆除壓漿閥及排氣閥。④拆卸外接管路、附件、清洗各種元件。⑤完成當日灌漿后，必須將所有水泥漿的設備清洗干凈。

3.5 清洗配件

除漿體進出口閥門以外的所有外接管體及附件進行拆卸、清洗。因孔道內存有壓力，漿體進出口處的球閥要在漿體初凝后拆除并清洗干凈。清洗時將球閥用扳手拆開，在閥門保持關閉狀態時用細長棒敲擊即可退出閥門內不銹鋼球，清洗后涂上黃油可重復使用。

4 真空輔助壓漿施工時的注意事項

4.1 孔道內真空度

真空輔助壓漿的成功實施關鍵是能真正在預應力孔道內形成-0.08--0.1Mpa的負壓真空，要求孔道有良好的密封性。因此預應力筋孔道無論使用何種預留孔材料成孔，均不允許有裂縫或其他缺陷存在，必須保證有足夠的密封度。同時要求波紋管具有一定的強度，防止砼施工時損壞，還必須與砼可靠粘結，防止孔道抽真空過程中管道癟凹。

4.2 封堵錨頭

真空壓漿工藝對孔道的密封性要求較高，因而對錨具的封堵要認真細致，使其經受得住水泥漿正壓力和真空負壓的考驗。張拉施工完成后，切除多余的外露鋼絞線，然后封堵錨頭。如果采用水泥砂漿封堵，建議采用建筑防水用的快速堵漏劑，節省時間，效果較好。封堵時將錨板及夾片、外露鋼絞線全部包裹起來。

4.3 水泥漿設計

真空輔助壓漿在水泥漿配合比設計中做了突破性的改進，大幅度地降低了水灰比，使壓漿密實度獲得了理想效果。水泥漿的性能是真空輔助壓漿的技術關鍵，因此，水泥漿應具有良好的和易性、適宜的膨脹性，同時做到泌水率低，硬化后孔隙率低，抗壓強度滿足設計要求。水泥漿應滿足以下性能：水灰比低，范圍在0.3～0.4之間；水泥漿在拌和3h后，其泌水率不大于2％，總泌水率不超過3％，水應在24h內被漿體完全吸收；水泥漿稠度控制在14－18S之間，拌制30分鐘后宜控制在20－25S之間；漿體的體積收縮率＜2％；使用專用膨脹劑。

5 真空輔助壓漿在高速橋梁施工中的應用

現以某某高速公路分離式立交橋為例，介紹真空輔助壓漿在高速橋梁施工中的應用。該橋上部結構為25+32+32+25米預應力混凝土連續箱梁，單幅底板寬7.4m，頂板寬12m。三道腹板每道分布6束OVM15-12縱向鋼絞線束，共18束。預應力孔道采用塑料波紋管成孔。

在進行塑料波紋管安裝施工時嚴格按坐標控制，每50cm設置一道波紋管固定鋼筋，以防澆筑混凝土時波紋管走動或上浮。焊接定位鋼筋時絕不能燒壞波紋管。波紋管連接采用螺絲扣連接，連接后再用塑料膠帶將接頭處密封。張拉后切除外露鋼絞線，采用建筑防水用快速堵漏劑封堵錨頭，然后按前文所述施工步驟進行壓漿施工。

該橋最長的縱向孔道長115米，孔道直徑90mm，一孔孔道從開始壓漿至壓漿飽滿約用時13min，每孔孔道壓漿所用時間基本相近。真空輔助壓漿工藝在縮短壓漿時間上是顯著的。同時壓漿施工過程中未出現管道堵塞過不去漿現象。水泥漿凝結后拆除兩端球閥觀察，錨墊板上進、排漿孔水泥漿較為密實。壓漿兩天后觀察，壓漿孔硬化水泥漿有輕微外凸。

憑借自身的眾多優點，真空輔助壓漿取代傳統壓漿應該是一種趨勢。但是直到今天，對于真空輔助壓漿在橋梁工程中的質量控制和社會效益仍然沒有一個定論，許多施工單位還不太愿意使用真空輔助壓漿。其主要原因是：第一，需要引進一套用于真空壓漿的專業設備，施工成本加大；第二，工藝質量難于控制，工人的操作誤差以及管道的密封問題都制約了真空壓漿的效果；第三。缺乏行業規范。具體操作復雜多樣，工地之間工藝不一致。施工麻煩；第四，壓漿質量不易驗證，質量控制的積極意識欠缺。因此，真空輔助壓漿在漿體設計和施工工藝上還需要我們進一步的改善。

參考文獻

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