橋梁預制中真空輔助壓漿應(yīng)用探討論文

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摘要：在預制鐵路橋梁的預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，以往采用傳統(tǒng)的壓力壓漿工藝。但隨著高速鐵路快速發(fā)展、預應(yīng)力施工技術(shù)的日益成熟，傳統(tǒng)的壓漿工藝存在漿體密實性差、有空氣形成的氣泡、孔隙等現(xiàn)象，從而使預應(yīng)力筋宜受侵蝕，降低了結(jié)構(gòu)的耐久性，其已無法滿足橋梁生產(chǎn)的需要，取代的是已取得良好效果的真空輔助壓漿的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：真空輔助壓漿；密實度；耐久性

1真空壓漿基本原理

真空壓漿技術(shù)是采用真空吸漿法和常規(guī)壓漿法相結(jié)合，即在常規(guī)壓力壓漿泵設(shè)備系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行改進，增加抽真空的真空泵設(shè)備系統(tǒng)。整個預應(yīng)力孔道系統(tǒng)封閉，一端用真空泵對孔道進行抽真空，使之產(chǎn)生負壓-0.06Mpa～-0.1Mpa），然后用壓漿泵將優(yōu)質(zhì)水泥漿從孔道的另一端壓入，當水泥漿從抽真空端流出且顏色與壓漿端相同（即稠度相同），再經(jīng)過特定位置的排漿（排水及微泡沫），并加以≤0.7Mpa的正壓力，并持續(xù)保壓3min，以保證預應(yīng)力孔道壓漿的密實度。

真空輔助壓漿工藝布置見圖1。

2漿體性能指標及漿體配合比設(shè)計

（1）漿體性能指標。

32m有碴軌道后張預應(yīng)力混凝土簡支箱梁對灌漿漿體性能的要求為：

水膠比：水泥漿的水膠比控制在0.3～0.34；

泌水率：水泥漿不得泌水，3小時小于0.1%，24小時為0；

流動性：漿體流動度不大于25s，30min后不大于35s；

膨脹率：28d限制膨脹率0～0.1%；

充盈度：無肉眼可見水囊，無直徑大于3mm的氣囊；

凝結(jié)時間：初凝時間應(yīng)＞4h，終凝時間應(yīng)小于24h；

強度：7d齡期，強度＞40Mpa。

為保證梁體的耐久性，壓漿材料經(jīng)比選采用高性能無收縮灌漿劑，北京建工華創(chuàng)工程技術(shù)有限公司CG-W-20無收縮防腐蝕高性能預應(yīng)力管道灌漿劑，進行了配合比試驗。

CG-W-20無收縮防腐蝕高性能預應(yīng)力管道灌漿劑是具有較高的流動性，泌水少，漿體穩(wěn)定性好，凝結(jié)時間可調(diào)，無收縮或微膨脹，強度高，并摻入了MCI遷移復合型阻銹劑，對預應(yīng)力筋的陰極及陽極同時進行了雙重保護，避免了亞硝酸鹽類陽極阻銹劑的缺點。在正確的施工工藝下，能確保管道極高的充盈度，獲得質(zhì)量優(yōu)異的硬化灌漿體。其質(zhì)量穩(wěn)定可靠，大大提高了施工時的操作性和灌漿的穩(wěn)定性。

（2）壓漿設(shè)備的選取。

真空輔助壓漿的重要設(shè)備采用安徽理工生產(chǎn)的SZ-2型真空泵，SZ-2型真空泵為單級水環(huán)式抽氣泵，是真空壓漿工藝中用于孔道形成負壓的主要設(shè)備，利用偏心葉輪帶動工作液，通過截止閥和調(diào)節(jié)閥直接進入泵的工作室，同時泵工作時的工作液隨氣體一起排出，這種連接可使泵獲得高的極限真空。

壓漿機為LG-P503型螺桿式灌漿機，在灌漿過程中，水泥漿在密封腔內(nèi)被螺桿勻速推進，故輸送量均勻，壓力平穩(wěn)，無空氣滲入，且停只輸送后可保壓。這些特點保證了勻速連續(xù)灌漿的質(zhì)量。

（3）配制的漿體配合比指標為：水泥漿的水灰比為0.34，水泥漿的3h泌水率為0.07%～0.1%，泌水在24h內(nèi)被漿體吸收；漿體流動度為18s；漿體膨脹率為0.1%；壓漿時漿體溫度為28℃。

從上述數(shù)據(jù)可以看出，漿體配合比滿足32m有碴軌道后張預應(yīng)力混凝土簡支箱梁對灌漿漿體性能的要求。

3真空輔助壓漿的施工步驟

（1）施工準備。

①進行配合比設(shè)計，通過試驗確定施工漿體配合比，并進行測試；

②切割鋼絞線，水泥砂漿封端并安裝密封罩；

③檢查孔道的密閉，設(shè)備、輔件的規(guī)格數(shù)量及其運轉(zhuǎn)狀態(tài)。

（2）試抽真空。

關(guān)閉閥門1、2和排氣孔，打開閥門3、4，啟動真空泵，觀察真空表讀數(shù)，若負壓在-0.06Mpa～-0.1Mpa，停泵1min保壓不變，即可進行壓漿。

（3）拌漿。

①拌漿前先加水空轉(zhuǎn)幾分鐘，使攪拌機內(nèi)壁充分濕潤，后將水排凈；

②按規(guī)定的水膠比和灌漿劑用量拌制水泥漿，

辦好后在現(xiàn)場進行稠度、泌水率測試，進行漿體試模制作；

（4）壓漿。

①開啟真空泵，當真空度維持在-0.07Mpa時，啟動壓漿泵進行壓漿；

②漿體流過觀察管時，關(guān)閉閥門3，打開閥門2，并關(guān)掉真空泵；

③觀察廢漿桶出漿情況，當漿體稠度一致、出漿勻速，關(guān)閉閥門1，并關(guān)掉壓漿泵；

④打開排氣孔，啟動壓漿泵，觀察排氣孔處出漿情況，當漿體稠度一致、出漿勻速、無氣泡和微沫漿后，關(guān)閉排氣孔，施加0.5Mpa～0.6Mpa的壓力持壓3min，關(guān)掉壓漿閥，關(guān)閉閥門3；

⑤拆除閥門1、3外的設(shè)備，并清洗干凈。

（5）真空輔助壓漿注意事項。

①水泥漿在壓灌過程中要經(jīng)常攪動，對延遲使用流動度下降的漿體，嚴禁通過加水來增加其流動性；

②攪拌好的漿體每次應(yīng)用完卸盡，在水泥漿未全部卸出的情況下，不能加入壓漿材料另行攪拌；

③孔道壓漿需一氣呵成，同一管道壓漿應(yīng)均勻、連續(xù)進行一次完成；

④壓漿速度不宜過高，較高的速度會在孔道內(nèi)產(chǎn)生過大的壓力，造成泛漿。



4真空輔助壓漿的優(yōu)越性

可以消除普通壓漿法引起的氣泡，同時，孔道中殘留的水珠在接近真空的情況下被汽化，隨同空氣一起被抽出，增強了漿體的密實度。

（1）消除混在漿體中的氣泡，這樣就避免了有害水積聚在預應(yīng)力筋附近的可能性，防止預應(yīng)力筋的腐蝕。

（2）漿體中的微末漿及稀漿在真空負壓下率先流入負壓容器，待稠漿流出后，孔道中漿體的稠度即能保持一致，使?jié){體密實度和強度得到保證。

（3）孔道在真空狀態(tài)下，減小了由于孔道高低彎曲而使?jié){體形成的壓頭差，便于漿體充盈整個孔道，尤其是一些異形關(guān)鍵部位，對于彎形、U型、豎向預應(yīng)力筋更能體現(xiàn)真空灌漿的優(yōu)越性。

（4）作為一種全新的技術(shù)，真空輔助壓漿要求施工現(xiàn)場具有高水平的質(zhì)量，包括高水平的管理人員和操作隊伍，這樣由于這種方法本身的性質(zhì)決定了它具有高水平的質(zhì)量控制。

采用正確的工藝是使用此項技術(shù)的前提條件，采用配套的錨具組裝件、成孔性能良好的塑料波紋管，使用專用設(shè)備、專用漿體外加劑、標準化的施工規(guī)程以及專業(yè)施工人員都是保證工藝得以正確實施必不可少的條件。