淺析真空輔助壓漿技術在鐵阜高速施工中的應用

王海濤　宋彥光

摘要：真空輔助壓漿技術是目前在國內(nèi)外后張預應力砼結構施工中推廣的一項新技術。

關鍵詞：真空輔助壓漿技術高速施工

0引言

隨著我國預應力橋梁的大量使用，這項施工技術也逐漸被應用于后張法預應力連續(xù)箱梁的施工中，在鐵阜高速公路建設中，路基十標的幾座現(xiàn)澆連續(xù)箱梁就采用這種施工工藝，下面從以下幾個方面淺析這種技術及其在后張法預應力箱梁施工中的應用。

1真空輔助壓漿施工技術的原理

真空壓漿技術的基本原理為：在壓漿之前，首先采用真空泵抽吸預應力孔道中的空氣，使孔道內(nèi)的真空度達到80％以上，使之產(chǎn)生－0.06至0.1Mpa的真空度，然后用灌漿泵將優(yōu)化后的水泥漿從孔道的另一端灌入，并加以≥0.7Mpa的正壓力，這樣水泥漿就被壓入預應力孔道中。

2真空輔助壓漿施工技術在實際施工中的應用

了解了真空壓漿技術這項施工技術后，我們主要以鐵阜十標段東關公公分離式立交橋為例簡要介紹一下真空輔助壓漿施工技術在實際施工中的應用：

2.1東關公公分離式立交橋工程簡介：東關公公分離式立交橋位于東關屯附近，與擬建的鐵阜高速公路交角約50.3度，他采用了2孔30米跨越，全橋孔布置為22+2*30+22米，該橋中心樁號為K0+180，橋長110.0米。其上部結構為等截面預應力混凝土箱型連續(xù)梁：為單箱兩室預應力直腹板箱梁，箱梁中心梁高1.5米，梁頂板寬11.6米，底板寬7.5米，預應力管道采用預埋塑料波紋管成孔。我們橋設縱向、橫向兩種預應力。縱向中φ15.2孔道單根長103.5m－104.1m。橫向單根長度為4.89－6.19m。

2.2在實際施工中按真空壓漿技術要求對漿體的進行配合比設計。

2.2.1對漿體的要求：①和易性好(泌水性小、流動性好)。②硬化后孔隙率低，滲透性小。③具有一定的膨脹性，確保孔道填充密實。④較高的抗壓強度。⑤有效的粘結強度。⑥耐久性。

為了防止水泥漿在灌注過程中產(chǎn)生析水以及硬化后開裂，并保證水泥漿在管道中的流動性，摻加少量的添加劑。我們摻入的是8％UEA膨脹劑、1％JEL-5高效減水劑。其作用是：①改善水泥漿的性質(zhì)，降低水灰比，減少孔隙、泌水，消除離析現(xiàn)象。②降低硬化水泥漿的孔隙率，堵塞滲水通道。⑨減少和補償水泥漿在凝結硬化過程的收縮和變形，防止裂縫的產(chǎn)生。

東關公公分離式立交橋孔道壓漿的水泥漿設計標號為40Mpa，采用吉林亞泰P.Ⅱ52.5普通硅酸鹽水泥，外加劑采用北京奧通膨脹劑UEA，高效減水劑JEL－5。水為飲用水。我們采用真空壓漿施工工藝水泥漿的試驗室配合比報告為：

2.2.2配合比的試拌及各項技術指標①流動度要求：攪拌后的流動度為小于50S。②水灰比：0.3～0.4，為滿足可灌性要求，一般選用水泥漿的水灰比最好在0.3～0.38之間。③泌水性：水泥漿最大泌水率不超過3％，拌和后3小時泌水率須控制在2％；拌和后24h水泥漿的泌水應能被吸收。④初凝時間：6h⑤體積變化率：0～2％⑥強度：7天齡期強度大干40Mpa⑦漿液溫度：5℃≤T漿液≤25℃，否則漿體容易發(fā)生離析。

2.2.3孔道技術指標要求①孔道及兩端必須密封。②抽真空時真空度(負壓)控制在－0.08～－0.1MPa之間。

2.3真空壓漿的施工工藝工藝流程為：準備工作——開動真空泵抽真空——混合料攪拌成漿——壓漿——清洗配件

2.3.1準備工作①檢查壓漿設備，確認其工作性能完好。②張拉施工完成后，要切除外露的鋼絞線(注意鋼絞線的外露量≤30mm，進行封錨)。③在壓漿施工前將錨墊板表面清理干凈，保證平整，在保護罩底面與橡膠密封圈表面均涂一層玻璃膠，裝上橡膠密封圈，將保護罩與錨墊板上的安裝孔對正，用螺栓擰緊。④清理錨墊板上的壓漿孔，保證壓漿通道通暢。⑤檢查材料、設備、附件的型號或規(guī)格、數(shù)量等是否符合要求。⑥按設備原理圖進行各單元體的密封連接，確保密封罩、管路各接頭的密封性。

2.3.2試抽真空壓漿前關閉所有排氣閥門，啟動真空泵十分鐘，觀察真空壓力表的讀數(shù)，應能達到負壓力0.08～0.1MPa。當孔道內(nèi)的真空度保持穩(wěn)定時(真空度越高越好)，停泵1min，若壓力降低小于0.02MPa即可認為孔道能基本達到并維持真空。如未能滿足此數(shù)據(jù)則表示孔道未能完全密封，需在壓漿前進行檢查及更正工作。

2.3.3拌漿①拌漿前先加水空轉(zhuǎn)數(shù)分鐘，使攪拌機內(nèi)壁充分濕潤，將積水倒干凈。②將稱量好的水(扣除用于溶化固態(tài)外加劑的那部分水)倒入攪拌機，之后邊攪拌邊倒入水泥，在攪拌3～5min直至均勻。③將溶于水的外加劑和其它液態(tài)外加劑倒入攪拌機，再攪拌5～15min，然后倒入盛漿漿桶。④倒入盛漿桶的漿體應盡量馬上泵送，否則要不停地攪拌。

2.3.4壓漿①啟動真空泵，當真空度達到并維持在負壓0.08MPa左右時，啟動壓漿泵，開始壓漿；一條波紋管的壓漿必須連續(xù)進行，儲漿罐儲漿體積必須大于所要灌注的一條預應力孔道體積。②灌漿過程中，真空泵要保持連續(xù)工作。③灌漿泵繼續(xù)工作，當透明膠管有水泥漿流出時，關閉真空閥，打開排漿閥繼續(xù)壓漿。壓漿至漿體連續(xù)噴出且稠度與壓入相當時，關閉壓漿閥至壓力達到0.7MPa左右，持續(xù)2分鐘關閉排漿閥：持壓過程中應從低至高逐一打開埋設于波紋管各峰項排氣管，排出殘余空氣及泌水，保證漿體飽滿。待漿體失去流動后才可拆除壓漿閥及排氣閥。④拆卸外接管路、附件、清洗各種元件。⑤完成當日灌漿后，必須將所有水泥漿的設備清洗干凈。

2.4施工中注意的事項①在壓漿前若發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)殘留有水份或臟物的話，則須考慮使用空壓機先行將殘留在管道中的水份或臟物排除，確保真空輔助壓漿工作能夠順利進行。②整個連通管路的氣密性必須認真檢查，合格后方能進入下一道工序；輸漿管應選用高強橡膠管，抗壓能力≥1.5MPa，在壓灌時不易破裂，連接要牢固，不得脫管。③漿體攪拌時，水、水泥和外加劑的用量都必須嚴格控制。④必須嚴格控制用水量，對未及時使用而降低了流動性的水泥漿，嚴禁采用增加水的辦法來增加其流動性。⑤向攪拌機送入任何一種外加劑，均需在漿體攪拌一定時間后送入。⑥在中途換管道時間內(nèi)，繼續(xù)啟動灌漿泵及攪拌機，讓漿體循環(huán)流動和攪拌。⑦灌漿孔數(shù)和位置必須作好記錄，以防漏灌。

2.5真空壓漿技術的優(yōu)缺點：

2.5.1優(yōu)點：①孔道內(nèi)只有極少的空氣，所以很難形成氣泡。②同時，由于孔道與壓漿機之間的正負壓力差，大大提高了孔道壓漿的飽滿度和密實度。⑨水泥漿減小了水灰比，添加了專用的添加劑，這樣大大提高了水泥漿的流動度，減小了水泥漿的收縮，從而保證了漿體的可施工性、充盈孔道的密實性，從而提高硬化漿體的強度。所以說真空壓漿施工工藝能夠克服傳統(tǒng)壓漿技術存在氣泡、易發(fā)生凍脹、水泥漿離析、容易產(chǎn)生空隙等缺點，大大提高后張預應力混凝土結構安全度和耐久性。

2.5.2缺點：①真空壓漿的施工設備須增加一臺真空泵及其剛屬配件。②在技術上要求孔道密封，孔道成型要求采用塑料波紋管，其價格比較高，增加了資金投入。③真空壓漿施工在對長度短、孔道直徑小(如箱梁橫向、豎向孔道)的預應力孔道漿時反而比普通壓力壓漿耗時。

3結束語

鐵阜高速路基十合同段內(nèi)東關公公等橋采用真空壓漿施工工藝后，在孔道壓漿的施工質(zhì)量控制上是比較理想的，經(jīng)過檢查驗收后沒有發(fā)現(xiàn)預應力孔道出現(xiàn)管道堵塞、壓漿不飽滿的情況，從而很好的保證了施工質(zhì)量。