高速鐵路預(yù)應(yīng)力箱梁“Y”型聯(lián)結(jié)管壓漿工藝

曹得成

（中鐵七局集團(tuán)西安鐵路工程有限公司，陜西 西安 710000）

1 壓漿工序的重要性

（1）漿體可以保護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼絞線不被銹蝕，從而延長預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的使用年限。（2）漿體包裹預(yù)應(yīng)力鋼絞線，有效地減少了預(yù)應(yīng)力的損失。（3）有利于預(yù)應(yīng)力鋼絞線與混凝土的結(jié)合，提升應(yīng)力傳遞效果，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2 常規(guī)壓漿施工存在的難點(diǎn)

（1）預(yù)應(yīng)力張拉施工完成后，由于鋼絞線與鋼絞線之間、鋼絞線與工作夾片之間、工作夾片與工作錨之間均存在一定間隙，因此應(yīng)首先采用水泥砂漿進(jìn)行錨頭密封，然后采用真空輔助進(jìn)行管道壓漿作業(yè)，最后嚴(yán)格按照規(guī)范要求確保保壓時(shí)間，且在保壓過程中不能有漿體溢出，但原有工藝在壓漿過程中不易保證孔道密封及壓力穩(wěn)定。（2）壓漿施工結(jié)束后，傳統(tǒng)錨頭封堵方案采用水泥砂漿封堵，密封效果不易滿足設(shè)計(jì)要求，清理錨頭時(shí)會(huì)造成外漏鋼絞線的損傷，影響預(yù)應(yīng)力夾片的錨固效果。（3）箱梁預(yù)應(yīng)力孔道較多，原有壓漿工藝反復(fù)拆裝附件，造成壓漿作業(yè)時(shí)間較長。

3 解決方法

3.1 錨頭封堵改進(jìn)

采用水泥砂漿對外露錨頭進(jìn)行封堵（見圖1），其工藝復(fù)雜、難操作、難控制、易損壞鋼絞線，在施工過程中常出現(xiàn)壓力、真空度無法滿足設(shè)計(jì)要求的情況。而采用特制壓漿罩封堵外露錨頭（見圖2），無須清理錨頭，施工簡便、易操作、易控制、不損壞鋼絞線，在施工過程中能夠及時(shí)解決壓力問題，確保了管道壓漿的實(shí)體質(zhì)量。

圖1 水泥砂漿錨頭封堵

圖2 壓漿罩錨頭封堵

3.2 管道優(yōu)化

考慮到單管道壓漿（見圖3）時(shí)間長，需重復(fù)性作業(yè)，在施工過程中等待時(shí)間較長，無法有效地節(jié)省壓漿時(shí)間，因此在原有的單管道壓漿作業(yè)的基礎(chǔ)上改進(jìn)施工工藝，采用壓漿罩加“Y”型聯(lián)結(jié)管壓漿工藝（見圖4），容易操作，不僅解決了拆裝頻繁、施工時(shí)間較長的問題，還提高了工作效率。

圖3 單管道壓漿作業(yè)

圖4 “Y”型聯(lián)結(jié)管作業(yè)

4 工藝流程

施工準(zhǔn)備→外露鋼絞線切除→專用壓漿罩密封錨具→安裝“Y”型聯(lián)結(jié)管→漿體拌制→抽真空→管道注漿、保壓→清洗設(shè)備→拆卸輔助配件→養(yǎng)護(hù)。

5 操作要點(diǎn)

5.1 外露鋼絞線切除

終張拉24h后，技術(shù)人員對外露鋼絞線進(jìn)行檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)夾片外露平齊，錯(cuò)牙不超過1mm，每端的鋼絞線回縮量不大于1mm，且無斷絲、滑絲現(xiàn)象時(shí)，采用砂輪切割機(jī)切除，嚴(yán)禁使用電弧切割。

5.2 專用壓漿罩密封錨板

根據(jù)梁體錨板型號(hào)，選擇尺寸規(guī)格與錨板對應(yīng)的壓漿罩，利用錨墊板上原有的預(yù)留孔，采用φ12mm通絲螺桿進(jìn)行聯(lián)結(jié)，并用電動(dòng)扳手緊固螺母，使壓漿罩與錨板密貼（見圖5～圖6）。壓漿罩與錨板之間設(shè)置橡皮墊圈，以起到密封作用，同時(shí)也避免了壓漿過程中常出現(xiàn)的漏漿、漏氣等現(xiàn)象。

圖5 橡皮墊圈

圖6 壓漿罩安裝

5.3 安裝“Y”型聯(lián)結(jié)管

壓漿罩安裝完成后，在橫向相鄰的兩個(gè)孔道分別安裝壓漿管及球閥，待安裝完畢后，再采用“Y”型聯(lián)結(jié)管與兩個(gè)壓漿管用活接進(jìn)行聯(lián)結(jié)，使其穩(wěn)定牢固，防止壓漿過程中出現(xiàn)脫落。

5.4 漿體拌制

根據(jù)攪拌機(jī)攪拌能力，設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，確保每盤漿體滿足管道連續(xù)壓漿要求。攪拌前，先清洗施工設(shè)備，且清洗后的設(shè)備內(nèi)不應(yīng)有殘?jiān)⒎e水，再檢查攪拌機(jī)的過濾網(wǎng)。在漿體由攪拌機(jī)進(jìn)入儲(chǔ)料罐時(shí)，經(jīng)過過濾網(wǎng)，且過濾網(wǎng)格的規(guī)格不應(yīng)大于3mm×3mm。

進(jìn)行漿體拌制，應(yīng)先開動(dòng)攪拌機(jī)，在攪拌機(jī)中加入實(shí)際拌和用水量的90%；再均勻加入全部壓漿劑，邊加入邊攪拌；接著均勻加入全部水泥，待所有粉料加入后再攪拌2min，并加入剩余10%的拌和水，繼續(xù)攪拌2min后即可放入低速儲(chǔ)料罐中（放料過程中要檢查過濾網(wǎng)中是否堆積殘留水泥塊，如果有要及時(shí)清理，防止對螺桿壓漿泵造成損壞）。漿體在低速儲(chǔ)料罐中應(yīng)持續(xù)攪拌，以保證漿體的流動(dòng)性。首盤測試流動(dòng)度及漿體溫度，以后每10盤進(jìn)行1次檢測，嚴(yán)禁在施工過程中因?yàn)榱鲃?dòng)度不滿足要求出現(xiàn)額外加水、水泥、壓漿劑的情況。

在配制漿體時(shí)，各組分的稱量應(yīng)準(zhǔn)確到±1%（均以質(zhì)量計(jì)）。計(jì)量器具均應(yīng)經(jīng)計(jì)量檢定合格，且在有效期內(nèi)使用，水膠比值不超過0.33。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證試驗(yàn)，漿體性能各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均滿足要求后方可使用。壓漿過程中，每孔梁制作3組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件（40mm×40mm×160mm）進(jìn)行抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度試驗(yàn)。

5.5 抽真空

確定進(jìn)漿口和出漿口后，安裝壓漿罩、壓漿管、球閥。關(guān)閉進(jìn)口球閥后，在出口安裝真空負(fù)壓泵進(jìn)行管道抽真空作業(yè)，使孔道內(nèi)的真空度穩(wěn)定在-0.08～-0.06MPa。抽真空端同樣采用“Y”型聯(lián)結(jié)管進(jìn)行作業(yè)，并在每個(gè)聯(lián)結(jié)管上設(shè)置豎向三通管（以免兩個(gè)孔道漿體從一個(gè)管口排出造成視覺上的混淆），確保管道壓漿的實(shí)體質(zhì)量。

5.6 管道注漿

攪拌均勻后，即可經(jīng)過過濾網(wǎng)進(jìn)入儲(chǔ)料罐。漿體在儲(chǔ)料罐中應(yīng)持續(xù)攪拌，以保證漿體的流動(dòng)性。漿體攪拌完成后，由試驗(yàn)人員對漿體溫度、流動(dòng)度進(jìn)行現(xiàn)場測試，滿足規(guī)范要求后注入管道。真空度滿足要求后，打開進(jìn)漿口球閥，并開啟螺桿壓漿泵注漿。待抽真空端的透明網(wǎng)紋管中有漿體經(jīng)過時(shí)，立即關(guān)閉真空泵，同時(shí)關(guān)閉三通直管、開啟豎管閥門，使空氣、稀漿順豎管排至廢料存儲(chǔ)罐中，直至水泥漿順暢流出。當(dāng)出漿稠度與壓漿端的漿體一致時(shí)，關(guān)閉出漿口閥門，保證壓漿泵在壓力不小于0.5MPa下持壓3min（保壓過程中開啟出漿口球閥1～2次，排除管道內(nèi)殘余空氣，確保管道充盈）。同一孔管道壓漿應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，一次完成。若因故障中途停頓，水泥漿從攪拌到壓入管道的時(shí)間不應(yīng)超過40min，否則必須將已壓入管道內(nèi)的水泥漿全部用清水沖洗干凈后，再重新注漿。孔道壓漿順序應(yīng)先下后上，依次進(jìn)行，避免出現(xiàn)串孔現(xiàn)象。

5.7 清洗設(shè)備

管道壓漿完成后，需將壓漿臺(tái)車上料口及上料管道內(nèi)的放料口清理干凈，防止粉料受潮堵塞上料螺旋桿，對設(shè)備造成損壞。同時(shí)，將無法放出的剩余殘料放至高速攪拌筒中排出。壓漿臺(tái)車、真空負(fù)壓泵、螺桿壓漿泵必須用清水徹底清洗，防止殘留漿體凝固后對設(shè)備造成損壞。高速攪拌桶、儲(chǔ)料罐內(nèi)壁上黏附的水泥漿必須用刮板清理干凈后排出，且必須保證稱量傳感器上無殘留漿體，防止出現(xiàn)計(jì)量誤差。

5.8 拆卸輔助配件

壓漿完成4h后，試開閥門，如無漿體反溢現(xiàn)象，則拆卸壓漿罩、壓漿管和球閥,拆卸壓漿閥時(shí)間應(yīng)視季節(jié)和氣溫而定，不宜過早。拆除配件后，需要對其進(jìn)行沖洗，且必須徹底清理螺紋聯(lián)結(jié)處，防止后期使用時(shí)出現(xiàn)絲扣滑絲的情況，最后進(jìn)行妥善保管，以備再用。壓漿罩拆除后，也需要及時(shí)清理錨板、鋼絞線上多余漿體，方便后期綁扎封錨鋼筋網(wǎng)片，禁止用流動(dòng)水直接與錨板接觸。

5.9 養(yǎng)護(hù)

壓漿時(shí)漿體溫度應(yīng)在5～30℃，壓漿及壓漿后3d內(nèi)，梁體及環(huán)境溫度不應(yīng)低于5℃。當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，需要采取保溫篷布覆蓋梁體，必要時(shí)采用蒸汽、電加熱器或熱風(fēng)炮等加熱措施對梁體進(jìn)行保溫，確保梁體環(huán)境溫度不低于5℃。

6 結(jié)束語

綜上所述，采用壓漿罩“Y”型聯(lián)結(jié)管壓漿施工，不但確保了管道的密封性，還優(yōu)化了采用水泥封堵錨頭的傳統(tǒng)施工工藝，節(jié)省了水泥用量和勞力，而且便于操作，在保證工程質(zhì)量和安全的同時(shí)，提高了工作效率，縮短了工期，節(jié)約了成本。