真空輔助壓漿在橋梁預制中的應用

【摘 要】在預制鐵路后張法橋梁中的后期預應力施工工序時，張拉結束后，以往采用傳統的普通活塞式壓漿工藝，傳統的壓漿工藝存在著漿體密實度差，且有空氣形成的氣泡和孔隙等現象，會造成預應力筋宜受侵蝕。因為張拉工序為制梁的關鍵工序，受力完畢的預應力筋也為梁體的關鍵部位，所以最終就會導致結構耐久性的降低，以及橋梁使用壽命的減短。說明其已無法滿足隨著高速鐵路快速發展制梁工藝產品質量的需要，取而代之是必然的。然而真空輔助壓漿的應用已取得了良好的效果，大大提高了梁體孔道的密實度，使孔道在壓漿完成后更加的飽滿和充盈。

【關鍵詞】真空輔助壓漿；密實度；耐久性

一、真空輔助壓漿原理及工藝特點

（一）真空輔助壓漿原理為：一端采用抽真空機將孔道內80%以上的空氣抽出，并保證孔道真空度在80%左右，同時壓漿端壓入水灰比為0.3～0.35的水泥漿，當水泥漿從抽真空端流出且稠度與壓漿端基本相同，再經過特定位置的排漿，保壓手段保證孔道內水泥漿體飽滿和密實度。和過去相比之下，解決了預應力筋防銹蝕的問題，同時也更好保持了張拉后的預應力筋所受的預應力，使其不會松弛。從而進一步的提高了預應力鋼筋混凝土結構耐久性及橋梁使用壽命。

真空壓漿主要是以抽掉孔道中的大部分空氣灌漿，使漿體在孔道的真空狀態下更能充實、飽滿整個孔道。故壓漿泵采用螺桿式壓漿泵，壓漿連續，壓力和漿體流量脈動小，不會導致空氣混入孔道，克服了過去壓漿泵壓漿不連續、容易進入空氣，極易造成孔道壓漿不飽滿的情況。

（二）工藝特點可分為以下幾點：

1、可以消除普通壓漿法引起的氣泡，同時孔道中殘留的水珠在接近真空的情況下被氣化，隨同空氣一起被抽出，增強了漿體的密實度；

2、消除混在漿體中的氣泡，這樣就避免了有害水積聚在預應力筋附近的可能性，防止預應力筋的腐蝕；

3、改進漿體的設計，使其不會發生析水，干硬收縮等問題；

4、孔道在真空狀態下，減少了由于孔道高低彎曲而使漿體自身形成的壓力差，便于漿體充盈整個孔道，尤其是一些關鍵部位。

二、真空輔助壓漿作業前的準備工作

（一）真空壓漿機具的選用

1、真空壓漿真空泵采用SZ—2型單級水環式真空泵。

2、灌漿泵采用UBL3R型螺桿式灌漿泵。

3、水泥漿攪拌機采用JW180型立式攪拌機。

4、檢查供水，供電是否齊全、方便；設備是否齊備、完好；螺桿式壓漿機在起動前一定要在進漿口內加水并運轉片刻，充分濕潤螺桿及螺套，防止摩擦引起的高溫會將膠螺套燒壞。攪拌機同灌漿機一樣，在攪拌水泥漿之前攪拌機要加水空轉數分鐘，然后將積水倒盡，使攪拌機內壁充分濕潤。

5、試抽真空：先給真空泵加水，將灌漿閥、排氣閥全部關掉，抽真空閥打開，啟動真空泵試抽真空，觀察真空壓力表讀數（即管道內真空度），直到壓力表上的讀數為－0.06——－0.10Mpa，方可停止。

（二）真空壓漿材料設計及要求

水泥漿的設計是真空輔助壓漿的關鍵之外，配制真空輔助壓漿漿體基本原理，改善水泥漿的性能，降低水灰比，減少孔隙、泌水，消除離析現象，減少和補償水泥漿在凝結過程中的收縮變形，具有較高的抗壓強度，水泥漿符合以下要求：

1、水泥應采用普通硅酸鹽或硅酸鹽水泥，標號不低于42.5；

2、真空輔助壓漿漿體水灰比規定為0.3～0.5，一般規定控制在0.33：

3、泌水率：小于2%，泌水應在24h內漿體吸收；靜置條件泌水率：3h小于0.1%，24h為0，毛細泌水率：3h小于0.1%；

4、流動性：出機流動流動度21±4秒，30min流動度30±5秒；

5、28d齡期強度，漿體抗壓強度不小于35Mpa；抗折強度大于10Mpa。

6、膨脹率小于5%，28d限制膨脹率0～0.1%；

7、漿體在6h內應保持可灌性，終凝時間應小于24h。

三、真空壓漿的配套設施

在真空壓漿過程中，配套設備有：配套高壓橡膠管1根、透明膠管一根、短管接頭、及所有進、出口通風口的氣密閥等等。真空壓漿構造圖見下圖：

四、真空輔助壓漿

（一）壓漿前按照設計漿體配合比，將輔助添加外加劑，水泥分袋裝好備用，水用桶稱量；

（二）抽真空機及壓漿機安裝，在待壓漿的管道兩端安裝短管接頭，梁體一端預留接口上安裝壓漿管及壓漿機，另一端預留接口上安裝抽真空機；灌漿梁體孔道次序是以從最下端及底板依次向上的順序進行壓漿，并且挨個壓入的水泥漿飽滿密實。

（三）壓漿機、抽真空機及附件連接好后，對孔道試抽真空，檢查及確保孔道無漏氣現象；

（四）按配合比攪拌水泥漿，水泥漿配合比為：1∶0.335∶0.11，每盤漿體原材料用量為：150Kg P·042.5硅酸鹽水泥，45Kg水，16.5Kg外加劑。

（五）開啟壓漿機前，將壓漿膠管里的水排掉等待正式壓漿；（抽芯成型的混凝土空心孔道應沖洗干凈，并使孔壁完全濕潤）

（六）開啟真空機一直抽到孔道內真空度達到－0.06～－0.10Mpa左右且真空度不再上升；

（七）此時即開始壓漿，初始壓漿時，須使用慢速檔，發現壓力無異常時，可立即換快速檔進行壓漿；

（八）當水泥漿從抽真空端的透明真空管流出時，應關閉通向該真空機的閥門，關閉真空機，同時打開排廢管的閥門，讓水泥漿從排廢管流出，當流出的漿稠度合適時，關閉抽真空端的閥門；

（九）當壓漿端的壓力逐漸上升到0.5～0.6Mpa時，開始保壓，保壓時間為2min，保壓結束后點動壓漿泵，以便壓力保持在0.5以上，即可關閉壓漿端的閥門，并打開安全閥卸壓；

（十）關掉壓漿泵，關閉壓漿口鐵管閥門。

（十一）拆下真空泵的兩個活接頭且卸下真空泵，連同壓漿泵、攪拌機、橡膠管和閥門清洗干凈，待孔道內漿體初凝后拆下兩端的短管接頭，再將管頭處封好。

（十二）壓漿結束后，應將承壓板表面的黏漿和錨具周圍鏟除干凈，并對錨具和錨墊板交接縫進行防水處理，同時檢查無漏壓管道，然后將原混凝土表面鑿毛，并焊上鋼筋網片澆注混凝土，封端混凝土為C50無收縮混凝土。