淺談管道真空壓漿工藝在焦桐高速公路的應(yīng)用
2015-04-29 00:00:00郭金玲袁蕾
【摘 要】本文介紹了真空壓漿施工工藝，在焦桐高速公路的應(yīng)用，提出了解決預(yù)應(yīng)力管道普通壓漿不飽滿造成預(yù)應(yīng)力筋腐蝕的措施及手段，根除了由于壓漿不飽滿給高速公路橋梁帶來(lái)的隱患，提高了高速公路橋梁的耐久性和安全性。
【關(guān)鍵詞】真空壓漿；預(yù)應(yīng)力管道；高速公路橋梁
焦作至桐柏高速公路是河南省高速公路網(wǎng)“686”規(guī)劃方案6條南北縱線的一條，其中泌陽(yáng)段項(xiàng)目是焦桐高速公路的重要組成部分，作為國(guó)家高速公路網(wǎng)中的滬陜高速公路以及南洛高速公路的重要聯(lián)絡(luò)線。焦桐高速公路全長(zhǎng)44.219公里，全線共設(shè)大橋10座，全部屬于后張法預(yù)應(yīng)力箱梁。壓漿是后張預(yù)應(yīng)力混凝土梁中的一道關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，一般情況下，孔道壓漿分為普通壓漿和真空壓漿，普通壓漿是在結(jié)構(gòu)物管道一端安裝一耐壓軟管，軟管的一端與活塞式壓漿機(jī)相接，利用活塞式壓漿機(jī)所產(chǎn)生的壓力漿水泥壓入管道中。普通壓漿方式在彎曲、起伏的長(zhǎng)管道內(nèi)，很容易引起管道堵塞、氣孔和空隙（特別是曲線頂點(diǎn)位置）等現(xiàn)象，因此在后張預(yù)應(yīng)力混凝土梁管道壓漿后會(huì)出現(xiàn)管道有空隙、不密實(shí)等問(wèn)題。
1.管道真空壓漿的原理
真空壓漿的基本原理是首先將孔道系統(tǒng)密封，在孔道的一端采用真空泵對(duì)孔道進(jìn)行抽真空，使之產(chǎn)生-0.06～-0.08Mpa 的真空度，然后用壓漿泵將優(yōu)化后的特種水泥從孔道的另一端壓入，直至充滿整條孔道，并加以不小于是0.5Mpa的正壓力，直致水泥漿從真空端流出，且稠度與壓漿端基本一樣，再經(jīng)特定的排漿管將多余漿排出，關(guān)閉出漿閥后保壓，以保證孔道內(nèi)水泥飽滿，提高預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的飽滿度和密實(shí)度。
2.施工工藝要求
2.1真空壓漿設(shè)備
2.1.1水泥漿攪拌機(jī)
攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速不低于1000r/min，漿葉的最高線速度限制在15m/s 以內(nèi)。攪拌機(jī)料罐應(yīng)帶有攪拌功能，以確保漿體的流動(dòng)性。攪拌罐與儲(chǔ)料罐之間應(yīng)有過(guò)濾網(wǎng)，過(guò)濾網(wǎng)的空格不應(yīng)大于3mm×3mm。
2.1.2壓漿機(jī)
壓漿機(jī)應(yīng)采用連續(xù)式壓漿泵，具有壓力高、壓力穩(wěn)定、連續(xù)進(jìn)漿、保壓性強(qiáng)、密封性好、打不進(jìn)空氣等優(yōu)點(diǎn)。
2.1.3抽真空泵
真空泵應(yīng)能達(dá)到0.092Mpa的負(fù)壓力。
2.1.4其他組件
內(nèi)接DN20mm、活接頭DN20mm、 異徑三通DN20×15mm、水管DN15mm、排水管、內(nèi)接DN15mm、閥DN15mm、水管DN20mm、鋼絲透明管、空氣濾清器、真空壓力表、異徑彎頭DN40×20mm、水管DN40mm、異徑接頭DN15×10mm、閥DN15mm、網(wǎng)紋水管DN15mm、高強(qiáng)壓漿管（橡膠管）應(yīng)保證能承受壓漿過(guò)程中的壓力要求（≥2Mpa）、計(jì)量及稱重設(shè)備。
2.2對(duì)漿體的要求
漿體除了滿足具有足夠的抗壓強(qiáng)度和粘結(jié)性，還必須保證具有良好的防腐性能和稠度，對(duì)預(yù)應(yīng)力筋無(wú)銹蝕作用，不離析、不泌水、硬化孔隙低、滲透性小，不收縮或低收縮。
2.3壓漿施工步驟
（1）當(dāng)全部預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢，并確認(rèn)合格后，方可切割超長(zhǎng)的預(yù)應(yīng)力筋。切割時(shí)只能用砂輪踞切段，切斷后預(yù)應(yīng)力筋的外露長(zhǎng)度不得小于20㎜～30㎜。然后采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥和過(guò)篩細(xì)砂（粒徑小于0.3㎜），按1：1.5的配合比加水拌合成適當(dāng)?shù)某矶?，用小鐵鏟和手指相互配合，使錨板及夾片、外露鋼絞線全部包裹，覆蓋層厚度不小于20㎜。
（2）壓漿前，應(yīng)清除梁體管道內(nèi)雜物與積水。應(yīng)用空氣檢查管道及兩端的密封性，如管道堵塞必須將管道處理暢后再壓漿。嚴(yán)禁在管道內(nèi)有水的情況下進(jìn)行抽真空壓漿。
（3）檢查攪拌機(jī)、壓漿泵、真空泵及配備設(shè)備的性能，把真空泵壓漿設(shè)備按順序連接起來(lái)，檢查設(shè)備部件及使用狀態(tài)是否完好。
（4）根據(jù)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)室試驗(yàn)確定的水泥漿配合比確定施工配合比，攪拌水泥漿，首先將事先計(jì)量好的水倒入攪拌機(jī)內(nèi)，然后將水泥以每包為單位加入攪拌機(jī)內(nèi)，同時(shí)加入20～30%的真空灌漿添加劑，啟動(dòng)攪拌機(jī)攪拌2～3min，然后緩慢將剩余壓漿劑加完，再攪拌約3min，對(duì)未及時(shí)使用而降低了流動(dòng)性的水泥漿，嚴(yán)禁采用加水的辦法增加流動(dòng)性。拌合時(shí)注意觀察水泥漿的流動(dòng)度，壓漿過(guò)程中，水泥漿不間斷進(jìn)行攪拌。
（5）在壓漿過(guò)程中要保持真空泵開啟狀態(tài)，當(dāng)看到閥1、閥2、閥3之間的透明三通管道內(nèi)有漿體通過(guò)時(shí)，立即關(guān)掉真空泵及閥2，并打開閥3。
（6）壓完一條管道后，將活接拆下清洗干凈，然后接到另一條管道上進(jìn)行壓漿，其余接頭不要拆動(dòng)。重復(fù)上述步驟，開始對(duì)另管道進(jìn)行壓漿。真空壓漿后10小時(shí)可以將兩端閥拆下，清洗干凈后存放。
（7）當(dāng)梁體所有管道全部注完后關(guān)閉壓漿泵，完成壓漿。拆卸外接管、連接件。
（8）完成當(dāng)日壓漿后，將所有粘有水泥漿的輸漿管、壓漿泵、攪拌機(jī)、閥門、連接件等清洗干凈。
3.真空壓漿工藝注意事項(xiàng)
為控制管道壓漿的質(zhì)量，結(jié)合施工中出現(xiàn)的情況，在真空壓漿施工中的應(yīng)注意以下問(wèn)題：
（1）施工前必須制訂合理可行且符合規(guī)范要求的施工程序及其說(shuō)明，并經(jīng)過(guò)詳細(xì)認(rèn)真的交底，確保每一位操作人員對(duì)整個(gè)工序的施工順序、工藝要求孝心中有數(shù)、熟練掌握。
（2）在后張預(yù)應(yīng)力混凝土梁段制作時(shí)，波紋管之間的接口應(yīng)嚴(yán)密，波紋管與錨墊板連接應(yīng)緊密，壓漿孔應(yīng)采用軟材料填充，梁體砼澆筑后再取出，以避免水泥漿進(jìn)入壓漿孔。
（3）預(yù)應(yīng)力筋張拉后，應(yīng)在2d內(nèi)進(jìn)行管道壓漿施工。以確保預(yù)應(yīng)力值準(zhǔn)確，防止預(yù)應(yīng)力筋銹蝕。
（4）壓漿前管道兩端的封錨要符合密封要求，使管道在壓漿時(shí)的真空度得到保證，注意壓漿管與排氣管的安裝引出。
（5）輸漿管應(yīng)選用高強(qiáng)優(yōu)質(zhì)橡膠管，帶壓漿時(shí)不易破裂，連接要牢固，不得脫落。中途換管時(shí)，啟動(dòng)壓漿泵，保持漿液流動(dòng)，防止沉淀堵管。
（6）壓漿過(guò)程中，每孔梁應(yīng)制作3組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件（40mm×40mm×160mm），進(jìn)行抗壓強(qiáng)度等試驗(yàn)。并對(duì)壓漿進(jìn)行記錄。
（7）壓漿時(shí)漿體溫度應(yīng)在5℃～30℃之間，壓漿及壓漿后3天內(nèi)，梁體及環(huán)境溫度不應(yīng)低于5℃，否則應(yīng)采取養(yǎng)護(hù)措施，以滿足要求。
（8）管道壓漿時(shí)，壓漿端操作人員，須戴防護(hù)眼鏡，穿雨靴、戴防水手套。膠管與壓漿泵及進(jìn)口閥連接牢固后，才能開始?jí)簼{。
（9）壓漿強(qiáng)度未達(dá)到28天強(qiáng)度要求之前，不得對(duì)梁體進(jìn)行靜載試驗(yàn)或其他加載工作。
4.結(jié)論
真空壓漿是后張預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工中的一項(xiàng)新技術(shù)，通過(guò)在焦桐高速公路大型橋梁施工過(guò)程中，管道壓漿的施工質(zhì)量控制上比較理想，橋梁施工要求精細(xì)化、工業(yè)化。真空壓漿取代普通壓漿應(yīng)該工藝是提高大型橋梁后張預(yù)應(yīng)力混凝土梁安全度和耐久性的有效措施，在高速公路、高速鐵路等大型橋梁工程中可以得到廣泛的應(yīng)用。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
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