淺析橋梁后張法預(yù)應(yīng)力真空壓漿技術(shù)及施工管理

王 訓(xùn)

(貴州省公路工程集團有限公司)

1 工程概況

該項目是廣西東部某大橋工程，該大橋主橋為80 m+130 m+130 m+80 m四跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)梁，其連續(xù)的剛構(gòu)上部采用分離式雙箱梁布置，箱梁為單箱雙室結(jié)構(gòu)。縱向預(yù)應(yīng)力束采用17-5、17-7兩種預(yù)應(yīng)力群錨體系;橫向預(yù)應(yīng)力采用17-3預(yù)應(yīng)力鋼絞線扁錨，整個通長束管道長達(dá)475 m。為了確保預(yù)應(yīng)力后張法施工的質(zhì)量，在橋梁施工過程中嚴(yán)格按照設(shè)計及施工規(guī)范要求進(jìn)行施工控制，并采用真空輔助壓漿技術(shù)進(jìn)行大橋預(yù)應(yīng)力管道的施工。

2 真空輔助壓漿原理

真空輔助壓漿基本原理是先在在孔道的一端使用真空泵將整個預(yù)應(yīng)力管道抽成真空狀態(tài)，使管道內(nèi)部產(chǎn)生約0.08 MPa的真空度，接著通過壓漿泵將按照設(shè)計要求攪拌好的水泥漿體從孔道的另一端開始壓入使?jié){體充滿整個孔道，與此同時施加0.7 MPa的正壓力。在處于封閉狀態(tài)的孔道中，一方面將漿液視為流動的液柱，通過進(jìn)漿端的正壓力將液柱壓進(jìn)管道，給液柱施加一強大的推力;另一方面，通過出漿口端的真空泵給液柱施加一定的拉力。因在孔道內(nèi)與壓漿泵之間產(chǎn)生正負(fù)壓力差，這種壓力差可以將孔道中空氣和水被清除，有效地提高孔道的密實度。從而達(dá)到根除或減少預(yù)應(yīng)力筋在使用過程中的腐蝕，同時大大地縮短了灌漿時間。

3 施工時采用的機械設(shè)備及技術(shù)要求

3.1 采用的機械設(shè)備

(1)真空泵1臺(含真空壓力表量程 -0.1～0.6 MPa、過濾裝置)，配透明軟管一根;空氣過濾器QSL-20型1個。

(2)壓漿泵1臺，配套高壓橡膠管1根;

(3)砂漿攪拌機2臺，拌漿能力各0.5 m3;

(4)帶閥門金屬管若干根;

(5)20 kg左右秤1臺、水桶、儲漿桶、廢漿桶各兩臺;

3.2 技術(shù)要求

3.2.1 漿體設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

它是壓漿技術(shù)中最重要的一個方面，壓漿中對水泥的要求：(1)具有良好的和易性和流動性;(2)膨脹性應(yīng)滿足規(guī)范要求，確保孔道填充密實，使?jié){體充分地布滿在整個孔道;(3)有效的粘接強度和較強的耐久性。

3.2.2 配合比的試拌及各項指標(biāo)

(1)水灰比：水灰比控制在0.29～0.35之間，一般控制為0.33;(2)漿體泌水率：泌出的水分被漿體吸收的時間要在24 h內(nèi)完成;(3)在施工過程中攪拌及壓漿時漿體溫度控制在35℃以下;(4)初凝時間：3～4 h;(5)稠度：在1.725 L漏斗中，水泥漿的稠度14～18 s，在45 min內(nèi)，漿體的稠度變化不應(yīng)大于2 s;(6)根據(jù)規(guī)范的設(shè)計要求，28 d強度不小于40 MPa。(7)漿體對鋼絞線無腐蝕作用。

4 施工工藝流程控制

4.1 施工工藝流程

封閉端頭→清理灌漿孔→確定真空端及灌漿端→安裝引出管、球閥和板頭→拌制水泥漿的用量和配比→啟動真空泵→進(jìn)行灌漿→關(guān)閉真空端閥門→持壓→關(guān)閉灌注泵及灌漿端閥門→完成灌漿。

4.2 施工準(zhǔn)備

(1)在橋梁后張法預(yù)應(yīng)力張拉施工完成后，對外露的鋼絞線要進(jìn)行切除，正常情況下鋼絞線外露量長度應(yīng)控制在3 cm以內(nèi)，接著錨頭通過水泥的砂漿來進(jìn)行密封，隨后對在其上安裝密封罩，最后將真空泵、壓漿泵和其它配套設(shè)備牢固地連在一起，保證處在嚴(yán)格的密封狀態(tài)下;(2)在施工前，保證錨墊板的平整度;(3)真空壓漿前對灌漿孔、真空泵等壓漿工藝所用的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行核查;(4)對材料、設(shè)備、附件的型號或規(guī)格、數(shù)量等進(jìn)行核查，看是否滿足規(guī)范要求;(5)對施工技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交底。

4.3 試抽真空

將灌漿和排氣閥門關(guān)閉，啟動真空泵10 min試抽真空，當(dāng)真空度的壓強達(dá)到-0.08 MPa時，關(guān)閉壓漿閥，并將真空閥打開，開始啟動真空泵，利用該泵從導(dǎo)管中排除空氣，再次觀察真空壓力表中讀數(shù)，當(dāng)真空壓力表的讀數(shù)保持在一定小范圍內(nèi)穩(wěn)定的情形下，停泵約1 min左右，若此時壓力表的讀數(shù)仍能保持不變，可以判斷孔道已經(jīng)達(dá)到并能維持真空狀態(tài)。

4.4 拌漿

(1)拌漿進(jìn)行之前，先加一定量水至拌漿筒中空轉(zhuǎn)幾分鐘，讓拌漿機筒的內(nèi)壁保證充分的濕潤;將積水全部排除完畢。

(2)將稱量好的水、含有0.000 1用量的鋁粉、一起倒入的拌漿筒，之后邊攪拌邊倒入水泥，對該混合液進(jìn)行攪拌，時間通常為先攪拌2 min，然后將溶入水的減水劑倒入到拌漿桶中;等到攪拌到3 min后，達(dá)到均勻狀態(tài)出料。

(3)當(dāng)水泥漿出料后，馬上組織泵送，若不馬上進(jìn)行泵送，則需要繼續(xù)攪拌下去。

4.5 壓漿

(1)孔道壓漿順序是先下后上，要將集中在一處的孔一次壓完。確定抽真空端及灌漿端，安裝引出管，球閥和接頭，并檢查其功能。啟動真空泵，當(dāng)真空度達(dá)到并維持在-0.06～ -0.08 MPa之間，并保持穩(wěn)定狀態(tài)，即孔道真空度達(dá)到60%～90%，此時將壓漿泵開啟;(2)當(dāng)壓漿泵漿體濃度達(dá)到施工要求的求稠度，關(guān)掉壓漿泵，將泵上的輸送管接到錨墊板上的引出管上，開始灌漿;(3)灌漿過程中，真空泵保持連續(xù)工作。

5 施工質(zhì)量管理要點

(1)確保技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)，在真空輔助壓漿開始前，標(biāo)準(zhǔn)、特定的工藝規(guī)范必須按制定出來，應(yīng)該有技術(shù)負(fù)責(zé)人確認(rèn)由有經(jīng)驗的受過操作訓(xùn)練的人員正確執(zhí)行。

(2)保證壓漿過程的連續(xù)性，直至水泥漿從出漿端流出合格的水泥漿為止。

(3)嚴(yán)格掌握材料配合比，保證泥漿的和易性，若加水過多，則會使泌水性增大，易造成管道頂端不密實;若加水過少，則降低了水泥漿的流動性。

(4)將錨頭嚴(yán)格密封，最好在密封后24 h開始灌漿。

(5)應(yīng)盡量使用高強度塑料波紋管，保證在壓漿的過程中具有更好的密封性和耐腐蝕性。

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［1］楊要軍.橋梁預(yù)應(yīng)力管道真空輔助壓漿工藝研究［J］.城市建設(shè)理論研究，2011，(20)：33.

［2］平樹江，李小曼.真空壓漿技術(shù)在濱海地區(qū)耐久性橋梁預(yù)應(yīng)力蓋梁中的應(yīng)用研究［J］.公路，2010，(12)：70.