真空灌漿法施工技術探討

樊東升

（泰州市遠通交通工程監(jiān)理咨詢有限公司，江蘇 泰州 215300）

1 真空灌漿與普通壓漿

在后張法預應力混凝土結構物中，為了保證預應力鋼絞線的使用壽命，對孔道必須填充密實。工程中認為，灌漿對結構物有下列作用。作為填料，將預應力孔道填實；作為粘結料，將預應力鋼絞線與混凝土粘結在一起，使鋼絞線、填料、塑料波紋管和混凝土結構物結為整體；將預應力鋼絞線上的力均勻地傳入到結構物中；防止預應力鋼絞線銹蝕，作為預應力鋼絞線銹蝕的最后一道屏障。

總之，漿體壓入到孔道內，其在孔道內的密實度對結構物有著極其重要的作用。灌入漿體密實，則漿體和結構物有機的結合在一起；如果灌入漿體不密實，則漿體和結構物之間有一定的空隙，空隙內存有的水分將使預應力鋼絞線銹蝕。怎樣從施工方案及施工工藝上保證漿體對孔道充分密實，將對結構物的使用和耐久性起著關鍵性的作用。

傳統(tǒng)的壓漿術。傳統(tǒng)的壓漿是壓力保持在0.5～1.0MPa 的壓力下，將混合料漿體壓入預應力孔道。由于壓漿施工中漿體較稀，施工中容易發(fā)生混合料離析、析水和干硬性收縮。由于析水、收縮的發(fā)生，致使孔道內預應力鋼絞線和結構物粘結強度不夠，留有一定的質量隱患。

傳統(tǒng)壓漿技術的原材料要求為：水泥的強度不宜低于42.5，且不得有結塊，同時水泥宜采用硅酸鹽水泥和普通水泥；水宜采用清潔的引用水；外加劑宜采用低含水量、流動性好、最小滲出及膨脹性等特性的外加劑。同時它不得含有對預應力鋼絞線或水泥有害的化學物質。

水泥混合料應符合下列規(guī)定：水灰比宜為0.4～0.45，當摻入減水劑后，水灰比可減小到0.35；水泥漿的泌水率最大不得超過3%，拌和后3h 泌水率宜控制在2%以內，泌水應在24h 內重新全部被漿吸收；通過試驗后，水泥漿中可摻入適量的膨脹劑，但其自由膨脹率應小于10%；水泥漿稠度宜控制在14～18s之間。

壓漿機械使用活塞式壓漿泵，不得使用壓縮空氣。同時壓漿時對孔道的排氣孔和排水孔應按照規(guī)范使用，漿體應達到孔道的另一端飽滿和出漿并應達到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止。為保證管道中充滿灰漿，關閉出漿口后，應保持不小于0.5MPa的一個穩(wěn)壓期，該穩(wěn)壓期不應小于2min。

2 真空灌漿技術

2.1 真空灌漿技術的特點

真空灌漿和傳統(tǒng)壓漿相比，其從預應力孔道形成起，就為形成真空保證預應力孔道創(chuàng)造了條件。

真空灌漿孔道 真空灌漿孔道一般采用高質量的HDPE 波紋管形成孔道，波紋管之間的接頭采用相同材質的專用連接管，波紋管和錨墊板連接采用專用連接頭，確保管道密閉，摒棄鐵質波紋管和膠帶的纏繞連接。

塑料波紋管內壁均勻光滑，無分解變色線及明顯雜質；外壁波紋和顏色均勻一致，無氣泡、裂口；內外壁緊密溶結，無脫開現(xiàn)象；塑料波紋管的環(huán)剛度應大于6.3MPa，垂直方向加壓到外徑變形量40%時，立即缷載，試樣不破裂，不分層；在溫度0℃時，高度在1米的條件下，用1Kg 重錘沖擊10 次以上不開裂；在低溫-30℃時，高度1米的條件下，自由落下管體不開裂，不變形；耐水壓密封試驗在20℃時，壓力50KPa 的條件下，保持24小時隨機抽取試樣無滲漏，變曲度應小于2%；縱向收縮率小于3%；管道最小彎曲半徑應在0.9～1.5米；同時要求塑料管道摩擦系數小于0.14。

真空灌漿漿體材料及技術指標。真空灌漿應采用真空灌漿劑配制的特種漿體，其一般水泥采用水泥強度不低于42.5MPa 的普通硅酸鹽水泥，水采用引用水；外加劑采用超塑劑和阻滯劑（兩種外加劑一般各為水泥用量的3%）。

對于真空壓漿漿體要求一般為：泌水性應小于水泥漿體的2%；水灰比控制在0.3～0.35；水泥漿體體積變化控制在小于2%的范圍內；初凝時間應大于6h；一般構造物（主要構造物）的7 天強度應大于30MPa（35MPa），28 天強度達到 40MPa（50MPa）以上；同時在壓漿期間抽出的真空應保持在-0.08～-0.1 MPa 內。

2.2 真空灌漿的配套設備

真空灌漿除了傳統(tǒng)的壓漿施工設備外，真空灌漿還應具有專用設備。灌漿泵一般采用UBL3 螺桿灌漿泵，其最大壓力應達到2.5 MPa，其最大壓力應達到2.5MPa，同時配備達到3.0MPa 壓力表；SZ-2 型真空泵（極限真空4000Pa）；SL-20 型空氣率清器及配件；PHL塑料焊接機及DN20mm 控制閥；氣密錨帽等真空灌漿專用設備。

2.3 真空灌漿施工工藝

在真空灌漿施工中應認真執(zhí)行《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTJ041-2000）的有關規(guī)定，并應嚴格按照以下程序執(zhí)行操作。

漿體嚴格按照配合比進行稱量配料，同時攪拌機在拌制灌注漿體前，應加水空轉攪拌數分鐘，將積水排凈，并使其內壁充分濕潤，在全部漿體用完之前再投入原材料，更不能采取邊出料邊進料的方法，攪拌好的水泥漿須一次用完。

在預應力鋼絞線施工完成后，切除外露的鋼絞線，用無收縮水泥砂漿封錨，并將錨板、夾片、外露鋼絞線全部包裹，覆蓋層大于15mm，封錨后36～48小時內進行真空灌漿。

在壓漿前，孔道和兩端必須采用氣密錨帽密封，且孔道內無石、砂及其他雜物，確?？椎罆惩?、清潔、干爽；同時清理錨墊板上的灌漿孔，保證灌漿孔與孔道暢通連接；確定抽出真空端與灌漿端，安裝引出管、球閥和接頭，并檢查其功能，確保施工安全、順利。

灌漿。首先啟動真空泵抽真空，使孔道真空達到-0.08～-0.1MPa 且保持穩(wěn)定，同時對拌制好存儲在儲存罐中漿體采用1.2mm 的篩網過濾后加入到灌漿泵中，當灌漿泵輸出的漿體稠度達到要求稠度時，灌漿泵上的輸送管接到錨墊板上的引出管上，開始灌漿。灌漿過程中保持真空泵連續(xù)工作，待抽真空端的空氣濾清器中有漿體經過時，關閉空氣濾清器前端的閥門，稍后打開排氣閥，當漿體從排氣閥順暢流出且稠度與灌入的漿體相同時，關閉抽真空端的所有閥門。灌漿泵繼續(xù)工作，并沿著管道的由高到低將排氣孔打開，待排氣孔流出的漿體稠度與灌入的漿體稠度相同時，由低到高關閉排氣孔，在≤0.7MPa 的壓力下，持壓1～2 分鐘，然后關閉灌漿泵及灌漿端所有閥門，完成灌漿。拆除外接管及各種附件，清洗空氣濾清器及閥門等。

灌漿順序。根據結構物的特點，灌漿順序應從孔道的下層孔道開始，對于曲線孔道和豎向孔道應從最低點灌漿孔灌入，并且由最高點的排氣孔排出水和泌水。

壓力和速度。在真空灌漿過程中，一般情況下壓力控制在0.5～0.7MPa。當孔道較長時，壓力可以達到1.0MPa，同時應經常檢查孔道真空度的穩(wěn)定性；灌漿時速度一般控制在5～15m/min，對豎向孔道的灌漿宜采用低限，對較長或直徑較大的管道或在炎熱氣候條件下，壓漿應采用較快的速度，但應注意壓漿軟管和孔道內的壓力情況，防止超壓將軟管壓裂事故的發(fā)生。

在整個灌漿過程中（包括灌漿孔數和位置）應做好記錄，以防漏灌。同時每一工作班應留取不少于3 組的70.7 ×70.7 ×70.7mm 的立方試件，并進行標準養(yǎng)護，以便檢查真空灌漿質量。

施工注意事項。曲線管道的每個波峰的最高點靠同一端設置觀察閥，高出混凝土200mm；輸漿管應采用高強度橡膠管（抗壓能力≥2.0MPa），并注意連接牢固；灌漿工作宜在漿體流動性下降前進行（約30～50min 內），孔道一次連續(xù)灌注；中途調換壓漿管道時，應繼續(xù)啟動灌漿泵，真空泵應連續(xù)工作，讓漿體循環(huán)流動；儲漿罐中的漿體體積必須大于所需灌漿的一道預應力孔道的體積；對極端條件下（如炎熱或寒冷天氣）的孔道壓漿，應嚴格執(zhí)行國家制定的有關規(guī)范的規(guī)定；灌漿后，必須將所有粘有漿體的設備清洗干凈。

[1]楊志.塑料波紋管和真空灌漿技術[J].工程質量，2005-03-10.