真空压浆施工关键技术介绍

真空压浆施工关键技术介绍

魏玉峰,王建军,赵国栋

(山东日照公路管理局,山东日照276800)

摘󰀁要:通过对真空压浆施工工艺的介绍,提出了如何解决预应力管道压浆不饱满造成钢绞线腐蚀给

桥梁带来的隐患,提高了桥梁的耐久性和安全性。

关键词:预应力;真空压浆;施工

中图分类号:U415󰀁文献标识码:B󰀁文章编号:1004󰀂5716(2007)04󰀂0184󰀂02󰀁󰀁在桥梁建设中,后张预应力孔道压浆不密实的问题早在十几年前就已受到国内外的广泛关注。孔道压浆质量的好坏,直接关系到钢绞线的防腐,关系到结构的安全性和耐久性,不饱满的孔道会给桥梁造成严重的安全隐患。随着科技的发展及创新,对预应力管道采用真空压浆的新工艺,可以使压浆质量得到充分保证。1󰀁真空压浆的基本原理

普通压力压浆一般是在孔道的压浆端对水泥浆施加0.5~0.7MPa的压力,缓慢均匀地向孔道内压入浆体,直至浆体在孔道高点处的排气孔流出。真空压浆的基本原理是在传统压浆工艺的基础上,将孔道系统密封,一端用真空泵抽吸预应力孔道的空气,使孔道达到负压0.1MPa左右的真空度,然后在孔道的另一端用压浆机以不小于0.7MPa的正压力压入优质的水泥浆,当水泥浆从真空端流出且稠度与压浆端基本相同,再经过特定的排浆,保压以保证孔道内水泥浆体饱满,提高预应力孔道压浆的饱满度和密实度。2󰀁真空压浆的施工工艺

2.1󰀁真空辅助压浆的设备

(1)灰浆搅拌机:最好采用强制式灰浆搅拌机,试验证明,在相同水灰比情况下,采用强制式灰浆搅拌机比采用低速搅拌机拌合的水泥浆流动性大大提高,降低了水灰比。

(2)压浆泵:建议采用螺杆式压浆机,它具有压力高、压力稳(连续进浆)、保压好(密封性好),打不进空气且能回浆等优点。

(3)真空灌浆组件:真空泵、透明钢丝管(一寸)、连接阀门等。

(4)高压管(含真空回浆观测透明管):高压管应保证能承受压浆过程中的压力要求( 2MPa),特别是透明管,不仅要满足压力要求,还要满足能对浆体进行观

察的要求,防止浆体进入真空泵。

(5)球阀:能保证管道的密封性能。2.2󰀁真空压浆对浆体的要求

浆体除了具有足够的抗压强度和粘结强度,还必须保证有良好的防腐性能和稠度,不离析、析水,硬化后孔隙率低、渗透性小,不收缩或低收缩。对浆体大体要求如下:

(1)水灰比:0.3~0.35;

(2)流动度:拌和好后的流动度30~50s;(3)泌水性:小于浆体初始体积的2%;

(4)初凝时间:3~4h;

(5)强度:7d龄期强度>40MPa。

在确定具体材料和配合比之前,必须先做试验,以验证是否符合要求;如不符,再做调整,真到符合要求为止。

2.3󰀁真空压浆对具体材料的要求

(1)水泥:采用新鲜的普通硅酸盐水泥,标号不低于42.5级。

(2)水:最好为饮用水,水中硫酸盐含量不能大于0.1%,氯盐含量不能大于0.5%,水中不含有糖分或悬浮有机质;

(3)外加剂:为改善浆体在施工中和硬化后的性能,可以加入适当的外加剂,外加剂中氯离子含量不得大于水泥重量的0.02%,并不得产生气泡或降低浆体的质量。

2.4󰀁真空压浆施工步骤

(1)张拉完成后,切割外露钢绞线,然后用环氧树脂砼将锚头堵,锚头必须封堵严密,做到不漏浆、不漏水。

(2)压浆前,应用水或气检查孔道的密闭性,如管道堵塞必须将管道处理畅通后再压浆。用水检查时,应用空气压缩机将管道内水排干。

2007年第4期󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁西部探矿工程󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁185󰀁󰀁

图1󰀁真空压浆施工设备连接示意图

󰀁󰀁(3)检查搅浆机、压浆泵、真空泵及附属配件的性能,确定要压浆的孔道的抽真空端和压浆端,把真空压浆的施工设备按顺序连接。

(4)按经过试验室试验确定的水灰比开始搅拌水泥浆,现场测定水泥浆的稠度、泌水性,看是否达到技术指标要求,否则要重拌水泥浆,直至符合要求为止。

(5)如图1连接好设备,关掉阀3、阀4,打开阀1、阀2,启动真空泵进行抽真空。当真空达到负0.08MPa左右时,可打开阀4,启动灌浆泵开始灌浆。如果真空度达不到要求,应停止真空泵,检查各自连接部位,使气密性符合要求。

(6)保持真空泵开启状态,当观察到阀1、阀2、阀3之间的透明三通管内有浆体通过时,立即关掉真空泵及阀2,并打开阀3。

(7)观察通向废浆桶内的管道出浆情况,当浆体稠度和压入端一样时,关掉阀3,仍继续灌浆,使管道内有0.5~0.7MPa的压力,持压2min,再关掉阀4。压浆泵继续工作,在!0.7MPa下,持压1~2min。

(8)关闭灌浆泵及灌浆端阀门,完成灌浆。(9)拆卸外接管、附件。清洗空气滤清器及阀等。(10)完成当日灌浆后,将所有粘有水泥浆的设备清洗干净。

3󰀁用真空压浆工艺应注意的几个问题

为控制孔道压浆的质量,结合施工中出现的情况,在真空压浆施工中应注意以下问题:

(1)压浆前孔道两端的封锚要符合密封要求,使孔道在压浆时的真空度得到保证,注意压浆管和排气管的安装引出。

(2)若压浆孔道为曲线,应在波纹管每个波峰的最高点靠同一端设立观察阀,高出混凝土200mm。

(3)输浆管应选用高强橡胶管,橡胶管的抗压能力 2Mpa,带压压浆时不易破裂,连接要牢固,不得脱落。(4)搅拌后的水泥浆进入储浆斗之前应通过1~2mm筛网进行过滤,水泥浆在压入孔道前必须做稠度、泌水性实验,符合技术指标要求后方可进行压浆。

(5)压浆工作宜在灰浆流动性下降前进行(约30~45min内),单根孔道压浆要连续,直至完成。中途换管道时间内,继续启动灌浆泵,让浆体循环流动。(6)储浆灌的储浆体积必须大于所要灌注的一条预应力孔道体积。4󰀁结论

跟普通压力压浆相比,真空压浆具有以下技术优点:

(1)在真空的状态下,孔道内的空气、水份以及混在水泥浆中的气泡被消除,减少了浆体孔隙、泌水现象。

(2)压浆过程中孔道具有良好的密封性,使浆体保压及充满整条孔道得到保证。

(3)优良的浆体设计,使其不会发生析水、干硬收缩等问题,消除了裂缝的产生,使压浆的饱满性及强度得到保证。

(4)孔道在真空状态下,减小了由于孔道高低弯曲而使浆体自身形成的压力差,便于浆体充盈整个管道,对于弯形、U型、竖向预应力筋更能体现其优越性。

真空辅助压浆是后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术,在孔道压浆的施工质量控制上是比较理想的,实践证明:在多个项目采用真空压浆施工,预应力孔道中没有出现过管道堵塞、压浆不饱满的情况,真空压浆工艺是提高后张预应力混凝土结构安全度和耐久性的有效措施。

参考文献:

[1]󰀁唐小萍.真空灌浆工艺在预应力混凝土结构中的应用研究[C]//2000年中国土木工程学会论文集.

[2]󰀁严文清.一种新型的预应力筋工艺󰀂缓粘结预应力筋[J].

桥梁建设,1994,4.