橋梁施工中的真空輔助壓漿技術(shù)探討

王劍

（湖南城市學院，湖南 益陽 413000）

1 引言

近年來,隨著交通事業(yè)的迅猛發(fā)展,大跨徑預應力砼橋梁的設計與施工成為流行的趨勢,后張法預應力混凝土技術(shù)以其能夠使用高強材料,促使結(jié)構(gòu)輕型化,跨越能力大,可有效避免混凝土開裂,節(jié)約工程造價,不需配備龐大的張拉設備、臺座等優(yōu)點在工程中得到廣泛的應用。然而后張預應力孔道壓漿不密實的問題早在十幾年前就已受到廣泛關(guān)注?？椎缐簼{質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到鋼絞線的防腐，關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性，不飽滿的孔道會給橋梁造成嚴重的安全隱患。隨著科技的發(fā)展及創(chuàng)新，對預應力管道采用真空壓漿的新工藝，可以使壓漿質(zhì)量得到充分保證。

2 工程概況

該高速公路施工條件復雜。其中19標段共有大橋6座，結(jié)構(gòu)型式相同：上部為n×20m預應力砼先簡支后連續(xù)箱形梁；下部為預應力蓋梁、獨墩式橋墩、嵌巖樁基礎、重力式橋臺、擴大基礎。該項目管理單位認真落實保證橋梁工程質(zhì)量的要求，特別是在后張法預應力混凝土孔道真空壓漿技術(shù)方面技術(shù)，專門下文要求所有合同段后張法預應力混凝土箱梁壓漿施工必須采用真空壓漿技術(shù)。為響應管理單位的要求，在預應力蓋梁壓漿方面采用真空輔助壓漿，取代原設計要求的常規(guī)壓漿。預應力蓋梁采用9φj15.24mm高強低松馳鋼鉸線，標準強度R=1860MPa，彈性模量Ey=1.95×105MPa，采用OVM錨固體系，兩端張拉。預應力鋼絞線張拉控制應力為0.75R，每束張拉力為174.5T。

3 真空輔助壓漿的基本原理及技術(shù)優(yōu)點

3.1 基本原理

普通壓力壓漿一般是在孔道的壓漿端對水泥漿施加0.5～0.7Mpa的壓力，緩慢均勻地向孔道內(nèi)壓入漿體，直至漿體在孔道高點處的排氣孔流出；而作為孔道壓漿施工的一項新技術(shù)，真空輔助壓漿的基本原理是：在傳統(tǒng)壓漿工藝基礎上，將孔道系統(tǒng)密封，在孔道的一端采用真空泵對孔道進行真空處理，使之產(chǎn)生-0.08～-0.1Mpa左右的真空度，然后用壓漿泵以≤0.7Mpa左右的正壓力將優(yōu)化后的特種水泥漿從孔道的另一端壓入，水泥漿從真空端流出，且稠度與壓漿端基本相同，再經(jīng)過特定的排漿、保壓，以確保孔道內(nèi)水泥漿體飽滿，以提高預應力孔道壓漿的飽滿度和密實度。采用真空灌漿工藝是提高后張預應力混凝土結(jié)構(gòu)安全性和耐久性的有效措施。

3.2 技術(shù)優(yōu)點

真空壓漿與常規(guī)壓漿相比，具有以下的優(yōu)點：真空的形成能夠較好地導引管道內(nèi)漿液順利通過管道，解決了常規(guī)壓漿泵因壓力不足等達不到理想注漿效果的問題；保證了預應力管道內(nèi)水泥漿液的飽滿度和密實度；工藝及漿體的優(yōu)化，消除裂縫的產(chǎn)生，使灌漿飽滿性及強度得到保證；真空灌漿是一個連續(xù)且迅速的過程，節(jié)約壓漿時間，縮短工作周期；增強了固結(jié)水泥漿在孔道內(nèi)的粘結(jié)力。

3.3 技術(shù)要求

孔道及兩端必須密封；壓漿應在封錨后24～48小時內(nèi)進行；真空泵的壓力表須預先標定，真空度（負壓）控制在-0.08～-0.1Mpa之間；壓漿前須進行水泥漿配合比試驗，水灰比在0.3～0.4之間；漿體流動度30～50秒；漿體泌水性：小于水泥漿初始體積的2%、四次連續(xù)測得的結(jié)果平均值＜2%、拌和后24h水泥漿的泌水應能吸收；漿體的體積收縮率＜2%；漿體強度：7d齡期強度≥30MPa；漿體對鋼絞線無腐蝕作用。

4 現(xiàn)場施工工藝

4.1 施工工藝流程

施工準備→水泥漿液配合比選定→多余鋼鉸線切割及錨端處理→壓漿設備檢查和安裝→孔道壓水檢查和處理→密封壓漿管道→試抽真空→真空度符合要求后，現(xiàn)場配制水泥漿，開始真空輔助壓漿→壓漿結(jié)束，場地清理及質(zhì)量評價。

4.2 真空壓漿的施工步驟

真空壓漿施工可按以下步驟進行：張拉完成后，切除錨具外露的鋼絞線進行封錨。封錨方式采用保護罩封錨:保護罩作為工具罩使用，灌漿后三小時拆除，將錨墊板表面清理，保證平整。在灌漿保護罩底面和橡膠密封表面均勻涂一層玻璃膠，裝上橡膠密封圈。將保護罩與錨墊上的安裝孔對正，用螺栓擰緊；（注意將排氣孔朝上方）；清理錨墊板上的灌漿孔，保證灌漿通道順暢；確定抽真空端及灌漿端安裝引出管，球閥和板頭，并檢查其功能是否完好；攪拌水泥漿使其水灰比、流動性、泌水性達到技術(shù)要求指標；啟動真空泵抽真空，使真空度達到-0.08～-0.1MPa并保持穩(wěn)定；啟動灌漿泵，當灌漿泵輸出的漿體達到要求時，將泵上的輸送管道接到錨墊板上的引出管上，開始灌漿；灌漿過程中，真空泵保持連續(xù)工作；待抽真空端的氣流分離器中有漿體經(jīng)過時，關(guān)閉氣污分離器前端的閥門，稍后打開排氣閥，當水泥漿從排氣閥順通流出，且稠度與灌入的漿體相當時，關(guān)閉抽真空端所有的閥門；灌漿泵繼續(xù)工作，壓力達到0.8MPa左右，持續(xù)70～120秒；關(guān)閉灌漿泵及灌漿端閥門，完成灌漿；拆卸外接管路、附件、清洗氣污分離器及閥泵；完成當日灌漿后，必須將所有水泥漿的設備清洗干凈。

5 施工中注意事項

切割多余的鋼絞線一般用砂輪切割機，因本橋?qū)俑呖兆鳂I(yè)，且前臺操作面小，采用氧氣-乙炔加熱切割，用濕麻布袋包住鋼絞線使錨具夾片不受熱，以確保夾片不因受熱退火而滑絲。

一般在張拉后24小時內(nèi)壓漿，如情況特殊不能及時壓漿，應采取保護措施保證錨固裝置及鋼絞線不被銹蝕，以防滑絲。

壓漿前孔道兩端的封錨要符合密封要求，使孔道的真空度得到保證，注意壓漿管和排氣管的安裝引出。

若壓漿孔道為曲線，應在波紋管每個波峰的最高點靠同一端設立泌水管，泌水管為鋼管，高出混凝土200mm。

輸漿管應選用高強橡膠管（抗壓能力≥1Mpa），帶壓壓漿時不易破裂，連接要牢固，不得脫落。

攪拌后的水泥漿進入儲漿斗之前應通過1.2mm篩網(wǎng)進行過濾，水泥漿在壓入孔道前必須做稠度、泌水性實驗，符合技術(shù)指標要求后方可進行壓漿。

抽真空用的為水循環(huán)式SZ-2型真空泵，啟動真空泵前，檢查進水管是否連接好，應注意進水閥門是否打開（否則容易把泵燒壞），真空泵啟動時應注意泵是否正轉(zhuǎn)。

壓漿工作宜在灰漿流動性下降前進行（約30～45分鐘內(nèi)），單根孔道壓漿要連續(xù)，必須保證不間斷，直至完成。真空泵應有專人操作，單根孔道壓漿完成后，應先清洗空氣濾清器及抽真空用管，再進行下步操作。中途換管道時，繼續(xù)啟動灌漿泵及攪拌機，讓漿體循環(huán)流動和攪拌。灌漿孔數(shù)和位置必須作好記錄，以防漏灌；儲漿罐的儲漿體積必須＞1倍所要灌注的一條預應力孔道體積。

6 結(jié)語

作為后張預應力混凝土結(jié)構(gòu)施工中的一項新技術(shù)，真空壓漿也存在其不足之處：真空壓漿的施工設備須增加一臺真空泵及其附屬配件；在技術(shù)上要求孔道密封而要求孔道成型采用塑料波紋管，增加了資金投入，在施工操作程序上略顯繁瑣；此外，真空壓漿施工在對長度短、孔道直徑?。ㄈ缦淞簷M向、豎向孔道）的預應力孔道壓漿時反而比普通壓力壓漿耗時。

但真空壓漿工藝在孔道壓漿的施工質(zhì)量控制上是比較理想的，采用真空壓漿能夠保證孔道壓漿均勻，形成一個密實，不透水的保護層，漿體飽滿密實，減少了孔隙，防止預應力鋼礁線的銹蝕，提高混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。真空壓漿工藝克服了傳統(tǒng)方法的許多不足，是確保高質(zhì)量壓漿的一個強有力的手段，是提高后張預應力混凝土結(jié)構(gòu)安全度和耐久性的有效措施，是壓漿工藝向高新技術(shù)發(fā)展的方向。

[1]于英華.真空輔助壓漿的原理及其應用.商品與質(zhì)量,2009-09-30.