預(yù)應(yīng)力孔道灌漿新技術(shù)

預(yù)應(yīng)力孔道灌漿新技術(shù)：真空吸漿引言：xx高速xx高速公路L13標(biāo)合同段位于張家口南蔚縣山區(qū)海拔1500米處，全長2.18公里。其中隧道4條、路基3段、橋梁6座。明鋪大橋是該合同段中一個重要的單位工程，全長1540m，包括明鋪1號大橋、明鋪2號大橋、明鋪3號大橋各兩座，共計344片預(yù)制梁。橋梁預(yù)制工藝為后張法工藝。依據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000），在后張預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工中，預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉到規(guī)定的張拉力后，必須對孔道進(jìn)行灌漿。對孔道灌漿的主要目的是防止預(yù)應(yīng)力鋼絞線銹蝕，并通過凝固后的水泥凈漿將預(yù)應(yīng)力更為均勻地傳遞到混凝土結(jié)構(gòu)中。在國內(nèi)普遍使用的方法是:在結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)部預(yù)埋金屬波紋管，在一定的壓力下，用壓漿機(jī)將水泥漿壓入預(yù)應(yīng)力孔道。這種傳統(tǒng)的施工工藝容易使壓入預(yù)應(yīng)力孔道的水泥漿產(chǎn)生泌水、離析，凝固后干縮，出現(xiàn)空隙，使?jié){體不夠飽滿、不夠密實。另外，空隙中滯留的水分也會使預(yù)應(yīng)力鋼絞線發(fā)生氧化銹蝕，直接影響到混凝土橋梁的安全性和耐久性。本標(biāo)段預(yù)制的橋梁灌漿工藝采用的是不同于傳統(tǒng)壓漿工藝的真空吸漿工藝。二、真空吸漿工藝的優(yōu)點：真空吸漿工藝是一新型的管道注漿工藝，它的基本原理是：在灌漿之前，在密封孔道一端用真空泵對預(yù)應(yīng)力孔道進(jìn)行抽空，使之處于負(fù)壓狀態(tài)；在另一端用灌漿機(jī)以大于0.7MPa的壓力將水泥漿注入孔道。由于孔道內(nèi)只存有少量的空氣，很難形成氣泡；同時由于孔道與灌漿機(jī)之間的正負(fù)壓力差，大大提高了孔道灌漿的密實度和飽滿度。與傳統(tǒng)的工藝壓漿技術(shù)相比，該技術(shù)具有很多的優(yōu)點：首先，消除了傳統(tǒng)工藝所引起的氣泡、空隙，增強(qiáng)了漿體的密實度和飽滿度。其次，漿體中的泡沫和漿體在真空負(fù)壓環(huán)境下率先流入負(fù)壓容器，孔道中的漿體稠度能夠保持一致，使?jié){體的密實度和強(qiáng)度得到保證，特別是對于高低彎曲的空間孔道更能體現(xiàn)該施工技術(shù)的優(yōu)越性。最后，真空吸漿技術(shù)施工連續(xù)、迅速，縮短了灌漿時間，同時也保證了孔道的密封。預(yù)制梁內(nèi)波紋管水泥漿預(yù)制梁內(nèi)波紋管水泥漿攪拌機(jī)真空泵壓力泵吸漿工藝示意圖三、真空吸漿的技術(shù)要求真空吸漿技術(shù)要求預(yù)應(yīng)力孔道及其兩端必須形成全密封體系。這是該技術(shù)成功與否的關(guān)鍵。目前，采用該技術(shù)時，大多數(shù)都選用高密度聚乙烯塑料波紋管作為成孔材料。聚乙烯塑料波紋管與傳統(tǒng)的金屬波紋管相比，磨擦阻力系數(shù)小、耐腐蝕、密封性好。同時，還具有良好的絕緣性，可以有效地隔斷雜散電流對預(yù)應(yīng)力鋼絞線的電化學(xué)腐蝕。真空吸漿技術(shù)和塑料波紋管配套使用，為后張預(yù)應(yīng)力體系提供一種更為可靠的保護(hù)措施，更好地提高預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。施工設(shè)備除了傳統(tǒng)的壓漿設(shè)備外，真空吸漿工藝還需要抽空氣的真空泵，壓力表和控制盤、壓力瓶、干凈的加筋輸漿管、氣密閥以及吸氣密封錨帽。抽真空機(jī)是真空吸漿工藝的關(guān)鍵工具，在本工地現(xiàn)場使用的是一臺SK-15型水環(huán)式真空泵，通過連續(xù)不斷地抽去空氣，在預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)形成-0.1MPa左右的真空度，在工作過程中，工作水循環(huán)，抽取空氣，水分被排進(jìn)水氣分離器，氣體向上排走，水則流進(jìn)泵內(nèi)，循環(huán)使用。被抽吸的管道內(nèi)雜質(zhì)則留存在過濾器內(nèi)通過排污閥用水沖洗去。灌漿用的水泥凈漿需要具有一定的流動性。水灰比越大，流動性越大。水泥漿通過孔道越容易。同時，水灰比越大，漿體硬化后的收縮也越大，產(chǎn)生的空隙也越大，漿體強(qiáng)度也越低。這是傳統(tǒng)壓漿工藝的不足。真空吸漿工藝過程中，由于灌漿機(jī)與孔道間的壓力差，水泥漿在孔道內(nèi)的阻力變小，使得低水灰比、流動性小的水泥漿體也能快速地通過波紋管道并充滿所有的空隙,最大可能的減少泌水、收縮，提高了孔道灌漿的密實性和飽滿度，同時由于水灰比小使凝固后的漿體強(qiáng)度大大提高。水泥灌漿配合比的設(shè)計：灌漿材料是影響灌漿質(zhì)量的重要因素，優(yōu)選最佳灌漿材料，要求對鋼絞線要具有良好的抗腐蝕性能、足夠的流動度和良好的抗泌水性。在《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTJ041-2000“后張孔道壓漿”中明確規(guī)定水泥漿的技術(shù)條件應(yīng)符合下列規(guī)定：水灰比宜為0.4～0.45，摻入減水劑水灰比可減小到0.35；水泥漿的最大泌水率不超過3%。3h泌水率宜控制在2%，泌水應(yīng)在24h內(nèi)重新被全部收回。水泥漿中摻入適量的膨脹劑膨脹率小于10%.水泥漿稠度14～18S.xxxx高速公路明鋪大橋橋梁預(yù)制管道灌漿所用的水泥漿原材料：山西大同P.O42.5R水泥添加北京科寧ADD-10膨脹劑、ADD-NS高效減水劑與水混合后，水泥漿的性能以及硬化后的強(qiáng)度都達(dá)到了設(shè)計的要求。該水泥凈漿配合比符合《橋涵施工技術(shù)規(guī)范》，能夠滿足設(shè)計施工要求。各材料的性質(zhì)指標(biāo)見下表P.O42.5R水泥、高效減水劑、水、膨脹劑性能指標(biāo)忽廠家壯細(xì)度州%捷安定性項凝結(jié)時間蝦標(biāo)準(zhǔn)稠土度攤%瑞強(qiáng)永度章MPa廈抗折強(qiáng)度守抗壓強(qiáng)度磨初凝雕終凝騙3d算28d堤3d終28d聽大同水泥聰廠每4.4摩合格梢3h22設(shè)min位4h28美m(xù)in紀(jì)28.4新6.1娃8.3抽26.5羞46.3們北京科寧慘外加劑廠制細(xì)度胸（儀%尺）劣含水率誦（績%弓）蜓PH拜對鋼筋有悠無銹蝕性蹲推薦摻量癥（胃%得）賤種類保6.8跑0.5拴7.6孟無食0.爆8些～數(shù)1.5輩萘系粉劑修水吸P摧H牲值俊不溶物京，月mg/L膊可溶物溜，查mg/L撈Cl線-德，脾mg/L撞SO峽4幻2-旱，隸mg/L碰當(dāng)感量請Na塞2垃O,m泊g/L丟蔚縣扔7.01江116幸104野140.那92執(zhí)324.甩34亭11.4撿2鄰廠家準(zhǔn)名稱躍細(xì)度逝（皂0.08抄m甩m寇）顫%碑限制膨脹渣率關(guān)%井（空氣桿中扔21親d傘）冬抗折強(qiáng)度公MPa殊抗壓強(qiáng)度殘MPa痛凝結(jié)時間今7d序28d廉7d幸28d啄初西凝規(guī)min窩終象凝扭h勻北京科寧攜外加劑廠扔膨脹劑唉ADD-朱10減8諷-0.0摸06允4.7其6.9瞎26.7梢48.3歐148叨5.2裹孔道注漿攝配合比及慘試配、強(qiáng)鬼度情況憤大同水泥師科寧膨脹向劑慨科寧高效呢減水劑乏水訊P.O4云2.5R撓ADD-蠅10堤AD鵲D甜－唇NS滿飲用水有1.0碌0.06炭0.01捧0.3趙5找試配情況次大同水泥蓮科寧膨脹碗劑而科寧高效替減水劑盡水法6.00殿kg佛360g睡60g竭2.1齒kg鋒容重剛實際缸w/c贏稠度態(tài)膨脹率貪泌水率描備注亞1990淘kg/m牌3義0.3銅42盟15.5具s史8.6%僚1.2啟%眼實際用致水駱2050診g燙，鄙2袖4崗小時，所省作試件已咸經(jīng)凝固。絲強(qiáng)度攝MPa悔試件尺寸匙mm栽7d殲28d深70.療7×70風(fēng).7×7葡0.7光42.3施39.7包45.9續(xù)44.8想38.7鴉43.7勾41.2遷46.1班36.7泥44.5伸39.8出43.8乘39.5虹44.8臟200碰6消年賢5蓬月局7金日，預(yù)制分梁廠對明共鋪一號大型橋的第一汪片巡19.8裂m闖預(yù)制梁進(jìn)桐行了預(yù)應(yīng)喊力管道注顧漿，從注慕漿現(xiàn)場試蹈塊強(qiáng)度情蹦況來看，違試存塊傭7輔d泉強(qiáng)煮度敞36.8嗓MPa愧；皺28駝d脊強(qiáng)閃度走42.9拿MPa爸。該配合社比是滿足目要求的，靜吸漿工藝艙是成功的點。預(yù)制箱梁斷面波紋管分布示意圖預(yù)制箱梁斷面波紋管分布示意圖處四、吸漿券工藝的注賭意要點：賠真空吸漿脾工藝成功撿與否，關(guān)揉鍵在于能光否進(jìn)行管戰(zhàn)道的密封仇、在于波戚紋管接頭闊的密封以球及工作錨慚墊板的密限封、在于塌工具的封焰錨和水泥竭漿體的封妥錨。偽合適的水豪泥漿配合建比是有效擱發(fā)揮真空第吸漿工藝解優(yōu)勢的重按要保證。圣試驗室要狹認(rèn)真選擇至、比較不全同水泥和搬外加劑的報適應(yīng)性，食進(jìn)行水泥粗漿配合比指的優(yōu)化設(shè)汗計，選擇耀最佳水泥師漿配合比罷。灌漿設(shè)法備要保持賭良好的工牲作