預(yù)應(yīng)力塑料波紋管在橋梁施工中的運(yùn)用探討

鄧　燁

摘 要:波紋管作為預(yù)應(yīng)力后張法的成孔材料是預(yù)應(yīng)力體系的重要組成部分,長(zhǎng)期以來(lái)預(yù)應(yīng)力工程采用金屬波紋管作為成孔材料。結(jié)合某橋工程施工,介紹橋梁預(yù)應(yīng)力塑料波紋管在橋梁施工的應(yīng)用問(wèn)題。

關(guān)鍵詞:橋梁;預(yù)應(yīng)力;塑料波紋管;施工

中圖分類號(hào):TU7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3198(2009)16-0317-01

1 工程概況

某橋橋面寬34.5m,為雙向6車道。設(shè)計(jì)荷載:汽超20級(jí),掛120,設(shè)計(jì)時(shí)速為120km/h,最大縱坡2.2%?；窘Y(jié)構(gòu)為25 m預(yù)應(yīng)力小箱梁,采用1聯(lián)(2×25+32+44+20)m預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁、512片小箱梁和1聯(lián)連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力管道,全部采用塑料波紋管真空壓漿工藝。

2 塑料波紋管真空輔助壓漿原理及設(shè)備

2.1 真空輔助壓漿原理

在壓漿前,可先用真空泵抽吸預(yù)應(yīng)力孔道中的空氣,使孔道中的真空度達(dá)到-0.07—-0.09MPa,然后在孔道的另一端用壓漿泵以一定的壓力將攪拌好的水泥漿體壓入預(yù)應(yīng)力孔道?？椎纼?nèi)只有少量空氣,泵體很難形成氣泡,同時(shí),孔道內(nèi)和壓漿泵之間的正負(fù)壓力差,可大大提高孔道內(nèi)漿體的飽滿和密實(shí)度。不僅是“壓”,而且是增加了“吸”的功能。這種真空輔助壓漿的關(guān)鍵是要保證管道及錨固體系的密閉性,能保證管道內(nèi)形成一定壓力的負(fù)壓。

2.2 真空輔助壓漿設(shè)備

(1)灰漿攪拌機(jī):拌制漿體,可以用普通的拌漿機(jī),但必須保證漿體攪拌均勻,能準(zhǔn)確控制用水量。

(2)真空灌漿組件: ZYSZ 120型真空泵、透明鋼絲管、連接閥門等。

(3)壓漿組件:ZYB 2.3-2.2螺桿式壓漿泵。

(4)高壓管(含真空回漿觀測(cè)透明管):高壓管應(yīng)保證能承受壓漿過(guò)程中的壓力要求(≥2MPa),特別是透明管,滿足壓力及對(duì)漿體進(jìn)行觀察的要求,防止?jié){體進(jìn)入真空泵。

(5)球閥:能保證管道的密封性能。

2.3 對(duì)材料的要求

(1)應(yīng)采用新生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥,強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5級(jí);

(2)在飲用水中硫酸鹽含量不能大于0.1%,氯鹽含量小于0.5%,且不含有糖分或懸浮有機(jī)質(zhì);

(3)若欲改善漿體在施工中和硬化后的性能,可以加入適當(dāng)?shù)耐饧觿?外加劑中氯離子含量不得大于水泥重量的0.22%,并不得產(chǎn)生氣泡或降低漿體的質(zhì)量。

2.4 真空輔助壓漿對(duì)漿體密封性能的要求

(1)水灰比0.3—0.35;

(2)拌和好后的流動(dòng)性30—50s;

(3)泌水性,小于漿體初始體積的2%;

(4)初凝時(shí)間3～4 h;

(5)7d齡期強(qiáng)度>40MPa;

施工中,在確定具體材料和配合比之前,必須先做實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)證是否符合要求,如不符合,再做調(diào)整,直到符合要求為止。

3 塑料波紋管真孔輔助壓漿施工的具體步驟

施工前,確認(rèn)漿體的配合比;檢查材料、設(shè)備、輔件的型號(hào)或規(guī)格、數(shù)量等是否符合要求。

3.1 真空輔助灌漿

即在預(yù)應(yīng)力筋張拉完成,密封孔道兩端后,在孔道一端用真空泵抽吸孔道空氣,使孔道內(nèi)達(dá)到-0.1MPa左右的真空度,隨之在孔道的另一端用灌漿泵將拌制好的水泥漿灌入,待漿體充滿整個(gè)孔道時(shí),保持≤0.7MPa的正壓力,確?？椎拦酀{的飽滿與密實(shí)。

3.2 拌漿

(1)在拌漿前,先加水空轉(zhuǎn)數(shù)分鐘,使攪拌機(jī)內(nèi)壁充分濕潤(rùn),將積水清理干凈。

(2)將稱量好的水倒入攪拌機(jī)(可利用攪拌機(jī)自身計(jì)量容器),而后邊攪拌邊倒入水泥,再攪拌3—5min直至均勻。

(3)將溶于水的外加劑倒入攪拌機(jī),再攪拌3—5min,然后倒入儲(chǔ)漿桶。

3.3 壓漿

(1)清理錨墊板上的灌漿孔,以保證灌漿通道順暢。

(2)確定抽真空端及灌漿端,安裝引出管,球閥和接頭,并檢查其功能。

(3)攪拌水泥漿使水灰比、流動(dòng)度、泌水性達(dá)到技術(shù)要求指標(biāo)。

(4)啟動(dòng)真空泵,當(dāng)真空度達(dá)到并維持-0.07—-0.09MPa時(shí),打開(kāi)閥門,啟動(dòng)壓漿泵,開(kāi)始?jí)簼{。

(5)當(dāng)漿體經(jīng)過(guò)透明高壓管并準(zhǔn)備到達(dá)三通接頭時(shí),關(guān)閉閥門,同時(shí)打開(kāi)閥門,再關(guān)閉真空泵。

(6)觀察廢漿桶處的出漿情況,當(dāng)出漿流暢、穩(wěn)定且稠度與盛漿桶漿體基本一致時(shí),再關(guān)閉閥門。

(7)壓漿泵繼續(xù)工作,在壓力≤0.7MPa下,持壓1—2min。

(8)關(guān)閉灌漿泵及灌漿端閥門,完成灌漿。

(9)拆卸外接管、附件,清洗空氣濾清器及閥門等。

(10)完成當(dāng)日灌漿后,將所有水泥漿的設(shè)備清洗干凈。

(11)安裝在壓漿端及出漿端的球閥,應(yīng)在灌漿后5 h內(nèi)拆除并進(jìn)行清理。

4 預(yù)應(yīng)力塑料波紋管在橋梁施工質(zhì)量控制中的關(guān)鍵作用

4.1 把握好質(zhì)量控制要點(diǎn)

(1)孔道必須密封、清潔、干爽;

(2)漿體按施工配合比嚴(yán)格控制;

(3)現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量管理控制。

4.2 處理好施工過(guò)程的相關(guān)問(wèn)題

(1)要針對(duì)曲線孔道的特點(diǎn),在波紋管每個(gè)波峰的最高點(diǎn)靠同一端設(shè)置觀察閥,高出混凝土。

(2)對(duì)輸漿管應(yīng)選用高強(qiáng)度膠管,抗壓能力≥2MPa,高壓灌漿時(shí)不易破裂,注意連接牢靠,不得脫管。

(3)在灰漿進(jìn)入灌漿泵之前應(yīng)通過(guò)1—2mm的篩網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾。

(4)攪拌后的水泥漿必須做流動(dòng)性、泌水性試驗(yàn),并澆筑漿體強(qiáng)度試塊。

(5)開(kāi)展灌漿工作宜在灰漿流動(dòng)性下降前進(jìn)行(30—45min內(nèi)),孔道一次灌注要連續(xù)。

(6)在中途換管道時(shí)間內(nèi),繼續(xù)啟動(dòng)灌漿泵,讓漿體循環(huán)流動(dòng)。

(7)對(duì)于灌漿孔數(shù)和位置必須做好記錄,以防漏灌。

(8)儲(chǔ)漿罐的儲(chǔ)漿體積應(yīng)大于所要灌注的一條預(yù)應(yīng)力孔道體積。

4.3 加強(qiáng)施工質(zhì)量檢查

(1)在壓漿后拆除兩端球閥觀察錨墊板上進(jìn),排漿孔水泥漿較為硬實(shí),不流淌,用手指按壓,能夠留下模糊的指印,說(shuō)明水泥漿強(qiáng)度增長(zhǎng)較快。

(2)在壓漿2 d后觀察,壓漿孔硬化水泥漿有輕微外凸,說(shuō)明水泥漿十分飽滿。

(3)進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè):任取10個(gè)作業(yè)工班所作試件30組,3d強(qiáng)度超過(guò)30MPa,7d強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)要求100%以上。

5 結(jié)語(yǔ)

2000年以來(lái),在我國(guó)相繼用于南京長(zhǎng)江二橋、武漢軍山長(zhǎng)江大橋等一些重大工程。2004年10月實(shí)施的《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D62-2004及2005年8月實(shí)施的《建筑工程預(yù)應(yīng)力施工規(guī)程》CECS180∶2005中,分別對(duì)塑料波紋管孔道摩阻系數(shù)做了補(bǔ)充。預(yù)應(yīng)力工程的施工質(zhì)量對(duì)于保障橋梁的安全運(yùn)行,保證橋梁的耐久使用期限有著極為重要的意義。真空輔助壓漿是一套完整的施工工藝,不能僅僅當(dāng)成真空泵的使用或水泥漿配合比的改進(jìn)。從孔道的鋪放,錨具的安裝和封錨,直到觀察孔的設(shè)置,孔道密封,預(yù)抽真空,壓漿節(jié)奏的控制,壓漿完成后的保壓,后續(xù)的質(zhì)量檢查等環(huán)節(jié),都必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)操作。

參考文獻(xiàn)

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