后張預應(yīng)力混凝土孔道真空壓漿施工技術(shù)

PAGE7后張預應(yīng)力混凝土孔道真空壓漿施工技術(shù)在后張法有粘結(jié)預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，孔道壓漿的主要作用：一是防止預應(yīng)力筋被銹蝕，增強預應(yīng)力構(gòu)件的耐久性；二是填充預應(yīng)力束的孔道，將構(gòu)件形成整體，傳遞預應(yīng)力并防止預應(yīng)力筋的松馳，因此要求孔道壓漿必須飽滿，凝固后的水泥漿致密、收縮少，并具有一定的強度。傳統(tǒng)的壓力灌漿技術(shù)是在0.5～1.0MPa的壓力下，將一定水灰比的水泥漿壓入孔道。由于水泥漿體質(zhì)量不穩(wěn)定、封錨不密實、工藝措施難以控制等原因，普遍存在漿體收縮大、壓漿不密實、管道不飽滿的缺陷，特別是在預應(yīng)力孔道較長的結(jié)構(gòu)中更為嚴重。隨著科學技術(shù)的發(fā)展和施工工藝的創(chuàng)新，真空輔助壓漿的工藝技術(shù)正逐漸在橋梁施工中得到了廣泛地應(yīng)用。1工程概況安徽省某高速公路某段某標共有橋梁3422m/12座，上部構(gòu)造全部采用后張法預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，跨徑30～45m，3～5跨為一聯(lián)。采用雙向預應(yīng)力體系，豎向預應(yīng)力采用φ32精軋螺紋鋼筋，YGM錨固體系；縱向頂、底板預應(yīng)力鋼束為9φj15.24mm高強低松馳鋼鉸線，YM15-9錨固體系；縱向腹板下彎束為7φj15.24mm鋼鉸線，YM15-7錨固體系。預應(yīng)力筋最大張拉長度為165.9m。為了提高結(jié)構(gòu)的安全度和耐久性，消除傳統(tǒng)壓力灌漿的質(zhì)量通病，根據(jù)設(shè)計要求，采用塑料波紋管配合真空輔助壓漿工藝技術(shù)。2、真空輔助壓漿基本原理及施工工藝2.1基本原理真空輔助壓漿技術(shù)的基本原理是：在孔道的一端用真空泵抽吸預應(yīng)力孔道中的空氣，使孔道中的真空度達到負壓0.06～0.09MPa，然后在孔道另一端用壓漿泵以0.5～0.7MPa的壓力將攪拌好的水泥漿體壓入預應(yīng)力孔道。由于壓漿過程孔道內(nèi)始終保持負壓狀態(tài)，在真空形成的“壓”和“吸”作用下，水泥漿液柱內(nèi)的氣泡和富余水分（包括孔道內(nèi)殘存的水分）向液柱端部移動，并在后期穩(wěn)壓過程中排除了。而且由于孔道內(nèi)空氣稀薄，液柱相對于空氣中的表面張力及表面能減小，使?jié){體很難形成氣泡，更容易填充預應(yīng)力筋的間隙，大大提高孔道內(nèi)漿體的飽滿性和密實度。2.2施工工藝流程施工用水電、材料、設(shè)備的準備→水泥漿液配合比選定→多余鋼鉸線切割及錨端處理→壓漿設(shè)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。2.3配套設(shè)備真空輔助壓漿采用柳州歐姆建筑機械公司研制生產(chǎn)的專用設(shè)備，它主要有注漿系統(tǒng)和真空輔助系統(tǒng)組成。壓漿系統(tǒng)包括強制式凈漿攪拌機、計量設(shè)備、儲漿桶、過濾器、螺桿式壓漿泵、高壓橡膠管、連接頭、控制閥。真空輔助系統(tǒng)包括水環(huán)式真空泵、壓力表、控制盤、壓力瓶、加筋透明輸漿管、氣密閥等。主要設(shè)備如圖1所示。圖1真空注漿設(shè)備示意圖圖1真空注漿設(shè)備示意圖3注漿材料要求及配合比3.1原材料要求⑴、水泥：普通硅酸鹽水泥，強度等級42.5MPa；⑵、水：最好采用飲用水，水中硫酸鹽含量不大于0.1%，氯鹽含量不大于0.5%，不含有糖分或懸浮有機質(zhì)；⑶、外加劑：為改善漿體在施工中（低泌水）和硬化后（微膨脹）的性能，可加入水泥相匹配的專用高性能注漿劑，外加劑中氯離子含量不大于水泥重量的0.02%，并不得產(chǎn)生氣泡或降低漿體質(zhì)量。3.2配合比設(shè)計水泥漿的配合比直接影響到漿體強度和灌注密度，是真空注漿施工工藝的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。水泥漿的配制除考慮足夠的抗壓強度和粘結(jié)強度，還必須改善水泥漿的性能，不離析、不泌水，控制水灰比，降低硬化后的孔隙率，改善孔隙結(jié)構(gòu)，增強抗?jié)B能力；同時減少和補償水泥漿在凝結(jié)硬化過程中的收縮變形，防止裂縫和空隙的產(chǎn)生。經(jīng)過現(xiàn)場試配優(yōu)化，本工程采用的配合比為水泥：水：膨脹劑：緩凝高效減水劑＝1:0.36:0.12:0.006，漿體的主要性能：⑴、泌水率：1h為2%，3h為1.3%，24h被水泥漿全部吸收；⑵、稠度：在1725ml的漏斗中，稠度為12～16s，最多不大于18s；⑶、水泥漿凝結(jié)時間：初凝時間4～5h；⑷、漿體強度：3d≥25MPa，7d≥40MPa，28d≥50MPa。4真空輔助壓漿施工步驟及質(zhì)量控制要點4.1工藝試驗在工地模擬施工現(xiàn)場進行工藝試驗，檢驗各種工藝參數(shù)的實行效果，并對硬化后的漿體進行解剖和檢測。從實際情況來看，使用真空壓漿的漿體外表明顯要比普通壓漿的外觀要致密，幾乎沒有泌水造成外觀松散的現(xiàn)象。4.2施工準備⑴、檢查材料、設(shè)備、附件的型號或規(guī)格、數(shù)量等是否符合要求，品質(zhì)是否有保證；確認漿體配合比。⑵、按設(shè)備原理圖進行各單元體的密封連接，確保密封罩、管路各接頭的密封性；供水、供電的準備。⑶、檢查張拉和錨固情況，切除外露的多余鋼絞線，保留2～4cm左右端頭，用水泥砂漿對孔道端進行封錨。⑷、清理錨墊板上的灌漿孔，用壓漿泵對每條管道進行壓水檢查，檢驗管道是否暢通，確定真空端及灌漿端，安裝引出管、球閥和接頭，并檢查其功能。4.3試抽真空關(guān)閉出漿閥、注漿閥和排漿閥，打開真空閥和排氣閥，擰開循環(huán)水口，開動抽真空泵，觀察真空壓力表的讀數(shù)，應(yīng)能達到負壓力0.06～0.09MPa。當孔道內(nèi)的真空度保持穩(wěn)定時（真空度越高越好），停泵2min，若壓力降低小于0.02MPa即可認為孔道能基本達到并維持真空。如未能滿足此數(shù)據(jù)則表示孔道未能完全密封，需在壓漿前進行檢查及更正工作。4.4拌漿拌漿前先加水空轉(zhuǎn)數(shù)分鐘，使攪拌機內(nèi)壁充分濕潤，將積水倒干凈。然后將稱量好的水倒入攪拌機，邊攪拌邊倒入水泥，在攪拌3～5min直至均勻，加入外加劑再攪拌5～10min后，用濾網(wǎng)過濾后，倒入盛漿的儲漿桶。拌制好的漿體應(yīng)盡量馬上泵送，否則要不停地攪拌，防止?jié){體沉淀、離析。4.5壓漿啟動真空泵，待壓力表的讀數(shù)穩(wěn)定后，真空度維持在負壓0.08MPa左右時，打開注漿閥，啟動壓漿泵，開始壓漿。當抽真空端的透明膠管內(nèi)有水泥漿流出，快要到達排漿閥時，關(guān)閉真空閥和真空泵，打開排漿閥門，繼續(xù)壓漿至漿體連續(xù)噴出。觀察廢漿桶處的出漿情況，當出漿流暢、穩(wěn)定且稠度與壓入漿體基本一樣時，關(guān)閉出漿閥，并繼續(xù)壓漿加壓至0.7MPa左右，持壓3min，最后關(guān)掉壓漿泵，關(guān)閉注漿閥。持壓過程中，從低至高逐一打開埋設(shè)于波紋管上的各個峰頂?shù)呐艢夤?，排出殘余的空氣及泌水，保證管道內(nèi)漿體飽滿。壓漿時每班制作3組（每組6塊）灰漿試件，作為質(zhì)量評定的依據(jù)。4.6清理每根管道壓漿完畢后，將真空泵的出水管折疊，讓水從高強透明膠管反流而，沖凈濾清器及透明膠管。每根管道的進漿閥及排氣閥應(yīng)在壓漿后至少45分鐘方可拆除，并將壓漿口封好。當班壓漿完成后，應(yīng)及時將所有沾有水泥漿的機具及構(gòu)件沖洗干凈。4.7真空壓漿質(zhì)量控制點⑴、嚴格控制水泥凈漿的質(zhì)量。漿體攪拌時，水、水泥和外加劑的用量都必須嚴格按設(shè)計配合比控制，誤差不得超過1%，拌制時嚴禁采用增加水的辦法來增加其流動性。攪拌好的漿體每次應(yīng)全部卸盡，在漿體全部卸出之前，不得投入未拌和的材料，更不能采取邊出料邊進料的方法。⑵、做好管道的密封措施。封錨時，先用水泥砂漿填封夾片與鋼絞線間的小縫隙，再用水泥砂漿將夾片及外露的鋼絞線全部包裹，覆蓋層厚大于2cm，包裹6至12個小時再進行壓漿施工。為確保水泥砂漿不掉落及養(yǎng)護期間不開裂，在水泥封錨后，要用雙層塑料薄膜密封并綁扎固定在錨具上。錨墊板表面應(yīng)清潔平整，在保護罩底面與橡膠密封圈表面均涂一層玻璃膠，裝上橡膠密封圈，將保護罩與錨墊板上的安裝孔對正，用螺栓擰緊。對于其他可能漏氣的地方，采用玻璃膠及密封生料進行密封。整個連通管路的氣密性必須認真檢查，合格后方能進入下一道工序。⑶、在壓漿前若發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)殘留有水份或臟物的話，應(yīng)采用高壓風將殘留物排除。注漿中途發(fā)生故障不能連續(xù)一次灌滿時，應(yīng)立即用壓力水沖洗干凈，處理完畢后再重新注漿。⑷、在波紋管各個峰頂埋設(shè)排氣管。在試抽真空之前，用木塞將其塞緊，在持壓過程中，從低到高逐一打開排氣管，可排出各管頂可能殘余的空氣及從漿體泌出的水，保證管道內(nèi)漿體的飽滿。⑸、壓漿時溫度以5～30℃為宜。夏天氣溫較高時，可在晚上氣溫符合要求時進行。⑹、壓漿完畢后，壓漿閥及排氣閥必須待漿體基本失去流動后才能拆除（一般在壓漿后45～60min），拆除后，開口用木塞塞緊。5結(jié)語本工程采用了塑料波紋管配合真空輔助壓漿工藝技術(shù)，能順利地將稠度為12～16s的水泥漿順利壓過長165.9m起伏的孔道，而且通過施工現(xiàn)場開窗檢查顯示，除部分管內(nèi)因澆混