桥梁预应力管道真空辅助压浆施工技术及应用.doc

桥梁预应力管道真空辅助压浆施工技术及应用
粤赣项目部王智
【摘要】通过从浆体原材料的选用、机械设备选用、实际现场控制等方面提出了真空辅助压浆施工工艺操作过程以及注意事项。
【关键词】预应力管道真空辅助压浆技术应用
1.传统压浆施工技术的缺陷
在公路桥梁建设中，后张法预应力管道压浆不密实问题曾被交通部列为公路桥梁建设中的顽疾之一。浆体的空隙主要来源于以下几个方面：水泥浆离析、析水、干硬收缩、预应力管道起伏长曲线顶部的空隙以及浆液搅拌过程中混入的空气。空隙的存在降低了浆体强度,也降低了水泥浆对钢绞线的握裹力，影响了梁体结构与钢绞线受力传递的均匀性.空隙也成为自由水的聚集地，这些水可能含有有害成份，会使预应力筋锈蚀。在北方严寒地区，气温过低时这些水份会结冰，可能涨裂梁体管道形成裂缝，从而影响结构物耐久性，造成安全隐患.国外就曾有相关的惨痛教训，在欧洲有些国家已经禁止使用传统的压浆方式。针对传统压浆工艺暴露出的诸多问题,工程技术人员探索出了一套成熟、行之有效的提高压浆质量的理论和技术，这就是真空辅助压浆技术.近几年已经开始在我国重点工程和大项目逐步应用.
2.真空辅助压浆的基本原理
在压浆前，首先采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气，使孔道内的真空度高达80%以上，实际产生-0。06～－0.1MPa的真空度，然后用压浆泵把搅拌好的水泥浆从孔道的另一端压入，压力0。４～0.７MPa.由于孔道内只有极少的空气，很难形成气泡；同时由于孔道与压浆机之间的正负压力差存在，大大提高了孔道压浆的饱满度和密度。彻底克服了孔道曲线顶点位置压不满的现象。另外，采用了较小的水灰比，添加了专用外加剂,提高了水泥浆的流动性，减少了水泥浆的离析和干硬收缩,从而保证了浆体的可施工性、孔道充盈的密实性,也提高了浆体硬化后的强度。可见，真空辅助压浆工艺是提高预应力砼结构安全性和耐久性的有效措施.
3。真空压浆的工艺特点和要求
3.1压浆时，减少了孔道中的阻力，加速了浆液的流动，形成一个连续且迅速的过程，缩短了灌浆时间，提高了生产效率;
3.2增强了浆液的惯性流动以及对孔道的充盈。在真空状态下，孔道内的空气、水份以及混在浆液中的气泡被消除，减少孔隙、泌水现象，增强了孔道压浆的密实性和浆体的强度，预防和克服了预应力筋的锈蚀，很大程度上提高了结构的耐久性和安全性;
3.3封锚与压浆可分开进行，也可一次完成，便于工序安排。
3.4对孔道及端口的密封要求更高。灌浆过程中孔道良好的密封性，保证了浆液充满整个孔道的要求。
3.5对水泥浆液的配合比、浆液的质量要求更为严格。
3。6对操作要求高。在工序安排上,要从上道工序开始做好相应的配套准备工作，操作人员要对工作流程清晰，技术全面，配合协调好。
3。7对工艺及设备要求高.水泥浆的配比、外加剂型号及用量、水泥浆的温度、孔道密封度等都将直接影响灌浆质量。
4.主要设备的选用及其连接
4。1真空压浆的主要设备有：真空泵、浆液搅拌机、压浆泵、高压管、连接头、阀门、压力表、盛浆桶等.
4.1.1抽吸空气的真空泵是最重要的设备,宜选用水环式真空泵,真空泵应设置有水气分离器和浆体过滤贮存器罐,抽取的空气向上排走，水则流回泵供水口循环使用，抽吸的孔道内的杂质和稀浆则应留存在过滤器罐内，通过过滤器罐底部的排污阀放掉。
4。1。2选用的搅拌机是否合适将很大程度上影响到拌制浆体的均匀性。实践证明,选用强制式搅拌机拌制的浆体均匀性较好，而使用叶片水平回转的搅拌机拌制的浆体均匀性差，浆体较易离析、析水沉淀。
4.1。3传统的活塞式压浆泵,可能会由于其活塞缸的气密性较差而使灌入的浆体混进空气，而且因活塞往复运动出口处压力波动大，压力表指针摆动剧烈,无法准确控制压力.现在逐步推广使用的螺杆式灌浆泵，由于浆体为连续注入，不易混进空气，压力平稳可调，易于控制,应优先选用。
4.1.4进口、出口的所有截止阀必须满足气密性要求,连接管应能承受负压。为了便于观察浆体，所有连接管应选用透明管。盛浆桶的大小应满足能盛放浆体的体积大于需要压浆的一道预应力孔道的体积.
4。1.5压浆泵压力表和真空压力表。压力表应事先标定。
4。2真空压浆设备连接示意图
搅拌机
压浆泵
阀1
梁体
阀2
真空泵
阀3

图1：真空压浆设备连接示意图
5.浆体原材料的要求及配合比设计
5.1浆体的组成：浆体由水泥、水、外加剂组成，对材料的要求：5。1。1水泥：一般采用强度不低于42.5MPa的普通硅酸盐水泥。5。1。2水:水中硫酸盐含量不能大于0。1%,氯盐含量不能大于0.5％，水中不能含有糖份或悬浮有机质，一般的饮用水可用。5。1。3外加剂：最好采用专用浆体外加剂,用量按产品说明书添加。
5。2浆体的配合比设计
5.2。1浆体设计是压浆工艺的关键之处,合适的水泥浆应是：
(1）和易性好(泌水性