橋梁預(yù)應(yīng)力真空壓漿施工技術(shù)的探討

摘要：真空壓漿是近年來興起的一種新技術(shù)，克服了傳統(tǒng)壓漿技術(shù)中不密實性的問題，對壓漿的質(zhì)量有了一定的保證，可以從根源上解決橋梁壓漿的密實問題，能大大提高孔道壓漿的飽滿度和密實度，有效阻止了預(yù)應(yīng)力筋的防腐，較大提高了整個結(jié)構(gòu)的耐久性，促進橋梁使用壽命的延長。目前在橋梁的預(yù)應(yīng)力施工中正在推廣使用。

關(guān)鍵詞：橋梁;預(yù)應(yīng)力;真空壓漿;施工工藝;技術(shù)

1"真空壓漿原理

在采用真空壓漿法進行孔道壓漿施工之前，首先應(yīng)對孔道進行密封，接著采用真空泵從孔道的一端將孔道內(nèi)的空氣抽出，通常應(yīng)將孔道到真空度控制在0.07MPa;保持該真空度，然后在孔道的另一端采用壓漿機將水泥漿液壓入到孔道內(nèi)，壓漿機的正壓力應(yīng)不小于"0.7MPa，壓漿的過程應(yīng)確保連續(xù)均衡，最好將孔道壓滿水泥漿液，同時應(yīng)確保其符合質(zhì)量要求。在進行真空壓漿過程中，會在孔道內(nèi)形成負(fù)壓，這樣可能會減小漿體的水灰比和縮短壓漿試漿。同時對泌水和干縮的過程起到減緩的作用，從而對孔道內(nèi)的空氣產(chǎn)生西寶作用而影響其氣泡的形成，通過這種方式可以確保孔道后漿的飽滿度和密實度能夠符合要求。

與傳統(tǒng)的壓漿工藝相比，真空壓漿工藝具有以下優(yōu)點：

（1）真空壓漿工藝所使用的水泥漿水灰比較小，這樣可以有效的減小水泥漿的泌水，同時對干縮變形有一定的減輕作用。

（2）在真空負(fù)壓的作用下，水泥漿中的漿液會首先進入負(fù)壓容器中，這樣使得孔道中漿體的稠度保持一致的操作有了可靠的保證，從而提高了水泥漿的密實度和強度。

（3）真空壓漿施工作業(yè)是一個快遞、連續(xù)的過程，這大大的提高施工效率，同時確保了孔道內(nèi)漿體的均勻性。

（4）在真空負(fù)壓的作用下，孔道內(nèi)的氣體會被有效的抽出，從而難以孔道內(nèi)形成氣泡，確保了漿體的密實度。

（5）當(dāng)孔道處于真空負(fù)壓的狀態(tài)下時，可以有效的減小漿體自身的壓力差，從而使整個孔道充滿漿體。

2"工程實例

本工程為立體交叉跨線橋，橋的全長為80.08m，截面寬度為17.855m+33.00m+17.831m，橋梁結(jié)構(gòu)的形式為無橋臺V型斜腿剛架橋。在鋼架部分的施工中需要采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，混凝土的設(shè)計強度為"50MPa。預(yù)應(yīng)力的張拉采用的后張法，孔道的壓漿全部采用真空壓漿技術(shù)。

3"""施工設(shè)備及工藝流程

在真空壓漿法中主要用到的施工機械有水泥攪拌機、壓漿泵以及其附屬的壓力表等，同時還需要用到的設(shè)備包括真空泵、壓力表以及控制盤;空氣濾清器，主要是起到防止稀漿進行真空泵的作用;廢漿桶，主要是用于使用過的稀漿液的棄置;加筋泌水管，應(yīng)滿足強度要求，能夠承受較大的負(fù)壓力;氣密錨帽以及氣密閥。真空壓漿施工工藝流程如圖1所示。

圖2""真空壓漿施工工藝流程圖

（1）設(shè)備連接。在孔道的入口段和出口端應(yīng)分別接上單項和"3"項的密封閥門。真空泵的連接位置應(yīng)為孔道的非壓漿端，接著將空氣濾清器、3"項閥門以及錨具蓋帽進行相連，采用串聯(lián)的方式，同時應(yīng)采用透明管對錨具蓋帽和閥門進行連接（見圖2）。

圖2""設(shè)備連接示意圖

（2）試抽真空。將所有的排氣閥門均關(guān)閉，只留有連接真空泵的排氣閥門開啟，接著連接電源起到真空泵，10min"之后如果真空負(fù)壓能夠達(dá)到"0.1MPa，這就可以表明孔道的密封性良好，滿足施工要求，否則就表明孔道的波紋管未能安全密封，無法滿足要求，應(yīng)對孔道進行檢查，并采措施確保密封性。

（3）拌制水泥漿。根據(jù)設(shè)計好的配合比進行水泥漿的拌制，應(yīng)確保水泥漿滿足水灰比、稠度以及泌水性的要求，同時應(yīng)進行抽獎，并制作相應(yīng)的試件。水泥漿的配置參數(shù)見表"1。

表1""水泥漿的配置參數(shù)表

（4）抽真空。起到位于孔道一段的真空泵對孔道內(nèi)的空氣進行抽取，直到真空負(fù)壓力表的讀數(shù)達(dá)到-0.06MPa～0.1MPa，同時穩(wěn)定保持這個壓力數(shù)值。

（5）壓漿。在保持真空泵的壓力數(shù)值時，啟動壓漿泵，同時打開壓漿管閥門，并以"0.7MPa"以上的壓力將水泥漿壓入到孔道內(nèi)。在壓漿施工過程中，會出現(xiàn)真空壓力降低的現(xiàn)象，這時可以通過透明喉嚨管中觀察水泥漿是否已填滿波紋管。當(dāng)抽真空端的空氣濾清器中有漿體進入時，即可關(guān)閉空氣濾清器的閥門，同時打開排氣閥，并將管道接入廢漿桶，放出水泥漿液。讓水泥漿放出一段直至水泥漿的順暢的流出，并且稠度能夠與壓入的水泥漿相當(dāng)時，即可關(guān)閉抽真空段的所有氣密閥門。打開排氣和錨具蓋帽的閥門，直至漿液形狀均勻，之后將閥門關(guān)閉，并保持0.4～0.7MPa"的壓漿壓力，接著進行"30s"的壓漿，最后即可關(guān)閉壓漿泵和壓漿端的閥門，這樣就完成了整個壓漿過程。

（6）拆卸真空設(shè)備并進行清洗。對真空設(shè)備進行拆卸，將漿體進出閥門以外的所以外接管體以及附近拆卸下來，并進行清洗，同時對空氣濾清器和閥門進行清洗。當(dāng)壓漿內(nèi)的水泥漿初凝之后，即可將漿體的進出閥門拆卸下來并進行清洗。

4"真空壓漿的相關(guān)技術(shù)

4.1"預(yù)應(yīng)力孔道密封

在進行預(yù)應(yīng)力筋孔道的制作時，不管采用何種留孔材料進行成孔，均應(yīng)確保孔道不出現(xiàn)裂縫和其他缺陷，同時必須確保孔道密封墊能夠滿足要求。在真空壓漿管道的制作中，通常采用的是金屬波紋管，它具有自重輕、剛度好、彎曲方便的特點，同時密封度能夠滿足施工要求。

目前，在我國廣泛使用的孔道成孔材料為瑞士VSL公司生產(chǎn)的PT-PLUSR"塑料管。用于后張法預(yù)應(yīng)力張拉的塑料波紋管的制作材料主要為高密度聚乙烯，其密度為0.95g/cm3波紋管道的表層含碳黑量在2%以上。這種材料制作而成的塑料波紋管具有的特點為：較高的耐腐蝕性、防水性、耐氣候性以及抗氧化性;具有較高的強度和剛度，在孔道內(nèi)進行成孔時質(zhì)量較好;相應(yīng)的配套部件齊全，包括管道連接件、管道和錨具連接件、錨具保護罩等;波紋管的自重輕，方便進行運輸和吊裝;管道的可彎性能好，允許的最小曲率半徑為"1.8m;能夠與混凝土之間進行較好的粘結(jié);管道自身的摩擦系數(shù)低;密封性能好。該塑料波紋管的長度為"4.6m，經(jīng)過螺紋進行連接之后，長度為"4.5m。

4.2"預(yù)應(yīng)力封錨

在進行真空壓漿施工中，首先應(yīng)確保孔道具有較高的密封性，因此在進行錨具的封錨時，應(yīng)對其進行細(xì)致的檢查，確保其能夠滿足水泥漿正壓力和真空負(fù)壓的考驗。在預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完成之后，應(yīng)將外露的過長的鋼絞線切除，同時應(yīng)確保外露的長度控制在25cm"以下，接著即可進行封錨施工，應(yīng)采用不收縮的水泥砂漿將錨板以及夾片、外露鋼絞線等全部包裹起來，應(yīng)確保包裹層的厚度控制在"15mm"以上。通過水泥砂漿的封錨可以使錨具具備一定的強度。當(dāng)封錨施工完成之后"24"～48h"內(nèi)即可進行壓漿施工。

4.3"水泥漿設(shè)計

在真空壓漿法中，對水泥漿混合料的設(shè)計配合比進行改進，從而可以大幅度降低水灰比，這樣在壓漿施工中，可以有效的確保壓漿的密實度。在真空壓漿施工技術(shù)中，水泥漿的拌制是其中的一個關(guān)鍵技術(shù)，因此，在進行水泥漿的拌制時應(yīng)確保其具有良好的和易性和適宜的膨脹性，同時泌水率應(yīng)滿足要求，在水泥漿硬化后應(yīng)確保孔隙率和抗壓強度能夠滿足要求。其具體的控制指標(biāo)為：

①設(shè)計規(guī)范如有要求時，水泥漿的強度應(yīng)滿足要求，如果規(guī)范沒有要求時，強度要求為在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件下，其"7"天齡期的強度應(yīng)不小于"25MPa，同時"29天齡期的強度應(yīng)不小于"40MPa。②當(dāng)在水泥漿中添加添加劑之后，應(yīng)確保水泥漿的水灰比控制在"0.29～0.33"之間。③當(dāng)水泥漿拌和完成"5h"之后，其泌水率應(yīng)滿足不大于"2%的要求，同時其泌水在"24h"內(nèi)能夠被漿體"完全吸收。④當(dāng)在水泥漿中添加適量的膨脹劑后，應(yīng)確保其自由膨脹率滿足小于"5%"的要求。⑤水泥漿的流動度應(yīng)控制在"13"～18s"之間，當(dāng)水泥漿拌制完成"30min"之后，流動度應(yīng)控制在"20"～"25s"之間。⑥水泥漿的離析度應(yīng)控制在"5%"以下。⑦當(dāng)在水泥漿中添加適量的緩凝劑后，應(yīng)確保水泥漿的初凝時間控制在"3h"以內(nèi)，同時終凝時間應(yīng)控制在"17h"以內(nèi)。

4.4"溫度控制

當(dāng)在進行壓漿施工時，應(yīng)確保水泥漿的穩(wěn)定控制在"10"～30℃之間，這樣才能確保水泥漿不會發(fā)生離析的問題，否則應(yīng)采取措施對溫度進行調(diào)整和控制，通常可以采用的辦法為提高拌和水溫或加冰塊降低拌和水溫。

通過真空壓漿的施工技術(shù)可以大幅度的降低水泥漿的水灰比，同時根據(jù)摻入的外加劑的不同，以及混合料配合比的不同，其耐溫度的性能也是有所差異的。本工程所采用的水泥漿在溫度"超過"25℃時即會發(fā)生離析的問題。

結(jié)束語

工程實踐經(jīng)驗表明，對于傳統(tǒng)形式的壓漿施工，較易造成預(yù)應(yīng)力鋼筋腐蝕問題。本文結(jié)合工程實例，總結(jié)出真空壓漿施工工藝，并針對壓漿密實度等施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)提出施工技術(shù)措施，可為同行提供參考借鑒。