真空辅助压浆施工工艺（精选7篇）
真空辅助压浆施工工艺 篇1
1工作原理
在预应力结构压浆前, 先用真空泵抽吸预应力孔道中的空气, 使孔道中的真空度达到-0.07~-0.09Mpa左右, 然后在孔道另一端用压浆泵以一定的压力将搅拌好的水泥浆体压入预应力孔道。由于孔道内只有少量稀薄空气, 浆体很难形成气泡;同时, 由于孔道内和压浆泵之间的正负压力差, 可大大提高孔道内浆体的饱满和密实度。不仅是“压”, 而且是增加了“吸”的功能。真空辅助压浆的关键是要保证管道及锚固体系的密封性, 能保证管道内形成一定压力的负压。
2真空辅助压浆的优点
2.1可以消除普通压浆法引起的气泡, 汽化孔道中残留的水珠, 增强浆体的密实度
2.2消除混在浆体中的气泡, 避免了有害水积聚时对预应力筋的锈蚀
2.3保持孔道中浆体稠度的一致, 保证了浆体的密实度和强度
2.4减小了由于孔道高低弯曲造成的浆体自身形成的压头差, 使浆体易于充满整个孔道
3真空辅助压浆工艺
3.1施工准备
张拉施工完成之后, 采用手砂轮切除外露的钢绞线 (钢绞线的外露量应在30mm—50mm之间) , 用清水冲洗预应力管道, 并以高压风吹干, 然后进行封锚。封锚的方式根据不同施工条件采用以下两种方式:
3.1.1采用保护罩封锚:保护罩作为工作罩使用, 用5mm厚铸铁或薄钢板做成。安装前将锚垫板表面清理, 保证平整, 在保护罩底面和橡胶密封圈表面均匀涂上一层玻璃胶, 装上密封垫, 将保护罩与锚垫板上的安装孔对正, 用螺栓拧紧, 注意将排气口朝正上方, 在灌浆后10小时左右拆除。如图2所示:
3.1.2用无收缩水泥封锚:必须将锚板及夹片、外露钢绞线全部包裹, 覆盖层厚度>15mm。
3.2真空辅助压浆的设备
3.2.1灰浆搅拌机:拌制浆体, 可采用普通的强制式砂浆搅拌机, 但必须保证浆体搅拌均匀, 能准确控制用水量, 同时配备储浆桶和必要的过滤设备。
3.2.2真空灌浆设备:ZYSZ-120型真空泵、透明钢丝管 (一寸) 、连接阀门等。
3.2.3压浆设备:ZYB-2.3-2.2螺杆式压浆泵。
3.2.4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。
3.2.5球阀:能保证管道的密封和良好的工作性能。
3.3压浆材料
3.3.1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。
3.3.2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32.5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。
3.4真空辅助压浆施工步骤
3.4.1准备工作
1) 在施工前, 确认浆体配合比。
2) 检查材料、设备、辅件的型号或规格、数量等是否符合要求。
3) 封锚。
3.4.2试抽真空
关闭阀门3, 打开阀门2和4, 启动真空泵, 观察真空压力表的读数, 应能达到负压力-0.06~6kpa。当孔道内的真空度保持稳定时 (真空度越高越好) , 停泵2min, 若压力保持不变即可认为孔道能达到并维持真空。如未能满足此数据则表示整个管着未能完全密封。需在压浆前进行检查及更正工作。
3.4.3拌浆
1) 拌浆前先加水空转数分钟, 使搅拌机内壁充分湿润, 将积水清理干净。
2) 将称量好的水倒入搅拌机 (可利用搅拌机自身计量容器) , 之后边搅拌边倒入水泥, 再搅拌3~5min直至均匀。
3) 将溶于水的外加剂倒入搅拌机, 再搅拌3~5min, 然后倒入储浆桶。
3.4.4压浆
1) 清理锚垫板上的灌浆孔, 保证灌浆通道通畅。
2) 确定抽真空端及灌浆端, 安装引出管, 球阀和接头, 并检查其功能。
3) 搅拌水泥浆使水灰比、流动度。泌水性达到技术要求指标。
4) 启动真空泵, 当真空度达到并维持-0.07~-0.09Mpa左右时, 打开阀门1, 启动压浆泵, 开始压浆。
5) 当浆体经过透明高压管并准备到达三通接头时, 关闭阀门4, 同时找开阀门3, 关闭真空泵。
6) 观察废浆桶处的出浆情况, 当出浆流畅、稳定且稠度与盛浆桶浆体基本一致时, 关闭阀门2。
7) 压浆泵继续工作, 在≤0.7Mpa下, 持荷1~2分钟。
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, 必须将所有粘有水泥浆的设备清洗干净。
11) 安装在压浆端及出浆端的球阀, 应在灌浆后5小时内拆除并进行清理。
4结束语
真空辅助压浆是一套完整的施工工艺, 不能仅仅当成是真空泵的使用或水泥浆配合比的改进。从孔道的铺放, 锚具的安装和封锚, 直到观察孔的设置, 孔道密封, 预抽真空, 压浆节奏的控制, 压浆完成后的保压, 后续的质量检查等环节, 都必须严格按照标准操作。
通过济南黄河大桥现浇箱梁工程实践表明, 真空辅助压浆工艺与普通压浆工艺相比, 可以明显地提高孔道压浆的密实度。在同等施工条件下, 其孔道密实度由原来的70%~90%提高到97%~100%。为保证梁体预应力管道内浆体的密实程度, 预应力钢束不被锈蚀, 提高结构物使用年限, 真空辅助压浆是一种值得提倡和推广的施工工艺。
摘要：真空辅助压浆是一种代替传统压浆施工的新型施工工艺, 可以增加浆体材料的密实度, 避免管道内因压浆带入过多的水, 防止预应力钢束的锈蚀, 提高结构物使用寿命, 是一种值得推广的压浆技术。
关键词：真空,压浆,工艺
真空辅助压浆施工工艺 篇2
真空辅助压浆技术在高架桥梁施工中的应用
以苏州工业园区北环东延三标高架桥工程为例,介绍了真空辅助压浆的基本原理及优点,阐述了真空辅助压浆的`施工工艺流程、注意事项,实践证明该方法能有效确保孔道压浆质量,提高结构的安全性及耐久性,减少安全隐患.
作 者：杨唯一 YANG Wei-yi 作者单位：同济大学,上海,92刊 名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE年，卷(期)：201036(12)分类号：U445.4关键词：真空辅助压浆 大跨度高架桥 后张法
真空辅助压浆施工工艺 篇3
近年来，中国的预应力桥梁日益增多，预应力管道真空辅助压浆技术作为桥梁施工的新技术，必将对提高桥梁工程质量、延长桥梁使用寿命，提高建设项目的经济效益和社会效益产生积极的影响。笔者结合多年来在桥梁混凝土施工方面的经验小议桥梁预应力管道真空辅助压浆技术。
1． 非真空压浆技术的缺陷
后张法顶应力管道压浆难以密实的问题一直被交通部列为公路桥梁建设中的难题之一。浆体的空隙主要来源于水泥浆离析、析水、干硬收缩、预应力管道起伏长曲线顶部的空隙以及制浆搅拌过程中混入的空气等几个方面。管道内的空隙存在降低了浆体强度，也降低了水泥浆对钢绞线的握裹力，影响了梁体结构与钢绞线受力传递的均匀性，空隙也成为自由水的聚集地，这些水可能含有有害成分，会对预应力筋进行锈蚀。而在北方严寒地区，气温过低时这些水分会结冰，胀裂管道形成裂缝影响结构的耐久性，造成安全隐患。经过工程技术人员多年的反复实践，探索出了一套较为成熟、行之有效能提高压浆质量的技术，就是真空辅助压浆技术。
2 .基本原理
压浆前，首先采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气，使孔道内的真空度高达80％以上，然后用压浆泵把搅拌好的水泥浆从孔道的另一端压入，最大压力宜为O．5 MPa--0.7MPa，当孔槽较长或采用一次压浆时，最大压力宜为1.0MPa。由于孔道内只有极少的空气，很难形成气泡；同时由于孔道与压浆机之间的正负压力差存在，大大提高了浆体的饱满度和密实度，彻底克服了孔道曲线顶点位置压浆不饱满的现象。另外，若采用较小的水灰比、添加专用外加剂如高效减水剂，即可提高水泥浆的流动性，又可大大减少了水泥浆的离析和干硬收缩等，从而保证了浆体和易性和充盈孔道的密实性，也提高了硬化后浆体的强度 。可见，真空辅助压浆工艺是提高预应力混凝土结构安全性和耐久性的有效措施。
3 真空压浆的工艺特点和要求
1）.特点
(1)压浆时减少了孔道内的阻力，加速浆体的流动，形成一个连续的过程，缩短了压浆时间，提高了效率。
(2)增强了浆液的惯性流动以及对孔道的充盈。在真空状态下，孔道内的空气、水分以及混在浆体中的气泡被消除，减少了孔隙、泌水现象，增强了孔道压浆的密实性，预防和克服了预应力筋的锈蚀，很大程度上提高了结构的耐久性和安全性。
(3)封锚与压浆可分开进行，也可一次完成，便于工序安排。
2）.要求
(1)对孔道及端口的密封要求更高：灌浆过程中孔道良好的密封性，保证了浆液充满整个孔遭。
(2)对水泥浆液的配合比、浆液的质量要求更为严格。
(3)对操作要求高：在工序安排上，要从上道工序开始做好相应的配套准备工作，操作人员要熟悉工作流程，搞好配合和协调。
(4)对工艺及设备要求高：水泥浆的配比、外加刺型号及用量、水泥浆的温度、孔道密封度等都将直接影响灌浆质最。
4 .主要设备的选用及连接
真空压浆的主要设备有：真空泵、浆液搅拌机、压浆泵、高压管、连接头、阀门、压力表等，抽吸空气的真空泵是最主要的设备，宜选用水环式真空泵。真空泵应设置有水汽分离器和浆体过滤贮存罐，抽取的空气向上排走，水则流回泵供水口循环使用。抽吸的孔道内杂质和稀浆则留存在过滤器罐内，通过过滤器罐底部的排污阀放掉。压浆泵应选用现在推广使用的螺杆式灌浆泵，浆体为连续注入，不易混进空气，压力平稳可调，易于控制（设备连接示意图见图l）。
进口、出口的所有截止阀必须满足气密性要求，连接管抗压能力大于2MPa并且应能承受负压并应选用透明管。为防止管路存留空气，阀l和阀2应紧靠梁端的锚垫板安装，阀3应紧靠安装在压浆泵出口处。压浆泵压力表和真空压力表应事先标定。
图1 真空压浆设备连接示意图
5 原材料及配合比
5．1 浆体的组成
浆体由水泥、水、外加剂组成，水泥一般采用强度不低于42.5 MPa的普通硅酸盐水泥；水中硫酸盐质量分数不能大于O.1％，氯盐质量分数不能大于O.5％，水中不能含有害成分或悬浮有机质，一般饮用水即可；最好采用专用外加剂。
5．2 配合比设计
水泥浆应满足：和易性好(泌水性小、流动性好)；有良好的防腐性，稠度要求14-18S；硬化后孔隙率低，渗透性小并具有一定的微膨胀性，确保孔道填充密实；有较高的抗压强度和高效的黏接强度；耐久性好。
掺加少量的外加剂来改善水泥浆的性质，降低水灰比，减少孔隙、泌水，消除离析现象，降低硬化水泥浆的孔隙率，减少和补偿水泥浆在凝结硬化过程的收缩和变形。配合比及各项指标可优于规范要求：水灰比O.29～O.38；，其泌水率在水泥拌和3h后应小于2%，且应在24h内被浆体完全吸收；初凝时间为3h～4h。
6 .施工工艺
6．1 准备工作
张拉施工完成后，要切除外露的钢绞线，保留锚垫板上的压浆孔进行封锚，孔道两端必须采用气密锚帽密封；将锚垫板表面和锚垫板上的压浆孔清理干净，在锚帽底面与橡胶密封圈表面均涂一层玻璃胶，装上橡胶密封圈，将锚帽与锚垫板上的安装孔对正，用螺栓拧紧；用高压风清理孔道内的灰尘、砂、水及其他杂物，确保孔道畅通、清洁。
确定梁体的抽真空端与灌浆端，安装引出管、球阀和接头进行各单元体的连接；检查管路各接头的密封性和设备功能，确保施工安全、顺利。
6．2 试抽真空
关闭阀门3，打开阀门l和阀门2，启动真空泵，观察真空压力表的读数，应能达到一O.07 MPa一0.1 MPa。当孔道内的真空度保持稳定时，停泵lmin，若压力降低值小于O.02MPa即可认为孔道能基本达到并维持真空状态。如不能满足此数据则表示孔道未能完全密封，需在压浆前进行检查处理。
6.3 制浆
严格按照配合比称量配料，先将称量好的水倒入搅拌机，边搅拌边倒入水泥，搅拌3min-5min，至均匀后将溶于水的外加剂和其他液态外加剂倒入搅拌机搅拌2min-3min，然后经网筛过滤排入贮浆桶。倒入贮浆桶的浆体应立即泵送，否则在泵送前要不停地搅拌。
6.4 壓浆
启动真空泵，使真空度达到并维持在0.8MPa左右，启动压浆泵，打开阀门3开始压浆，灌浆过程中保持真空泵连续工作。观察浆体在透明管中的流动情况，待抽真空端的空气滤清器中有浆体经过时关闭阀门2，再关闭真空泵。打开真空泵过滤器罐底部的排污阀，当出浆流畅、稳定且稠度与盛浆桶浆体基本一样时，维持压浆泵的压力为O.5 MPa～1.0MPa，保持2min～3min，然后关闭阀l，再关闭压浆泵。拆除外接管及各种附件，进行下一孔压浆，安装在粱体两端靠近锚垫板处的阀门(如阀l和阀2)和接头应在水泥浆终凝后及时拆除。为了保证施工的连续性，安装在梁体压浆端和出浆端的阀门和接头应准备6-8套循环使用。
7 .注意事项
孔道应在张拉完成后3天以内压浆，压浆时气温不应高于35℃，
压浆完后48h内温度不得低于5℃，否则应采取保温措施。压浆前若发现管道内残留有水分或污物，应使用高压风将残留在管道中的水分或赃物清除，尽量不要用水冲洗，如果进行了冲洗，也要用高压风将孔道吹干后再压浆。整个连通管路的气密性必须认真检查，合格后方能进入下一道工序。拌制浆体时，要严格按配合比称量配料，每一工作班应留取不少于3组的7O.7 mmx70.7 mmx70.7mm的立方体试件，并进行标准养护。因意外原因压浆不能连续压满时，应立即用高压水将孔道冲洗干净。
8 结语
如今我国的预应力桥梁结构普遍使用，预应力真空辅助压浆技术作为新技术成果对提高桥梁工程质量、延长桥梁使用寿命，提高建设项目的经济效益和社会效益产生积极的影响。
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[G]／／中国公路学会桥梁和结构工程学会2000年桥梁学术论文集．北京：人民交通出版社，2000．
[2] 中交公路规划设计院．公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2004．
真空辅助压浆施工工艺 篇4
关键词：真空辅助压浆,高强度聚乙烯波纹管,施工工艺
沿海高速公路李集大桥桥型结构为53m+90m×3+53m后张预应力连续刚构, 箱梁高度由5.0m～2.2m变化, 设纵、横、竖三向预应力;大桥的孔道压浆采用了后张预应力混凝土结构施工中的新技术———真空辅助压浆。下面谈谈真空压浆的施工工艺及在李集大桥中的应用情况。
1 真空压浆的基本原理和技术优点
普通压力压浆一般是在孔道的压浆端对水泥浆施加0.5MPa～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;而作为孔道压浆施工的一项新技术, 真空压浆的基本原理是:在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空, 使之产生-0.1MPa左右的真空度, 然后用压浆泵将优化后的特种水泥浆从孔道的另一端压入, 直至充满整条孔道, 并加以≤0.7MPa左右的正压力, 以提高预应力孔道压浆的饱满度和密实度。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、水分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) 工艺及浆体的优化, 消除了裂缝的产生, 使压浆的饱满性及强度得到保证。
4) 真空压浆过程是一个连续且迅速的过程, 缩短了压浆时间。
2 真空压浆的技术指标
对后张预应力孔道采用真空压浆施工工艺, 须从孔道成型、水泥浆配制等方面进行施工前期控制。其技术要求有以下几点。
1) 真空压浆过程中, 孔道始终处于真空状态, 故孔道及两端必须密封, 因此预应力孔道应采用密封性好、不怕踩压、不生锈、不易被振捣棒凿破的塑料波纹管成型;在预应力张拉施工完成后, 必须切除外露钢绞线 (钢绞线外露量≤30mm) , 进行封锚, 封锚时, 要将外露钢绞线、锚垫板、夹片等全部包裹, 使覆盖层厚度>15mm, 同时注意清理压浆孔, 安装、引出压浆管和排气管, 压浆应在封锚后24h～48h内进行。
2) 真空泵的压力表须预先标定, 抽真空时, 真空度 (负压) 控制在-0.06MPa～-0.1MPa之间。
3) 压浆前须在实验室进行水泥浆配合比试验, 水泥浆的水灰比控制在0.30～0.40之间 (普通压力压浆一般为0.40～0.45) , 浆体的稠度控制在20s～30s (普通压力压浆一般为14s～18s) , 做泌水性实验, 浆体的泌水性<2%。
4) 要求水泥浆的初凝时间为6h～8h, 浆体7d龄期强度至少≥40MPa。
3 真空压浆的施工工艺
3.1 高强度聚乙烯波纹管
1) 塑料波纹管的原材料是HDPE。它的耐腐蚀性能远远优于金属, 不怕酸、碱腐蚀, 它本身不腐蚀, 能有效地保护预应力筋不受腐蚀。很多预应力结构承受着外界严重的影响, 如除冰盐或盐水。当后张构件由于防水层的崩溃、微裂缝漏水和排水设施的阻塞或失效时, 预应力筋就会可能受到腐蚀作用。而塑料波纹管能为预应力筋提供一种远远优于金属波纹管的屏障保护作用, 能防止有害物质穿透管道的污染, 从而保证了后张预应力结构具有更好的耐久性。
2) 同等条件下, 塑料波管预留孔道的摩擦系数明显小于金属波纹管预留孔道的摩擦系数, 减小了张拉过程中预应力的摩擦损失。一般地, 塑料波纹管的摩擦系数取0.14, 而金属波纹管的摩擦系数取0.25。
3) 塑料波纹管的强度高, 不怕踩压, 不易被振捣捧凿破, 其密封性能和抗渗漏性能高于金属波纹管, 更适用于真空压浆。
4) 塑料波纹管具有更好的耐劳性能, 能大大提高构件的抗疲劳能力。
5) 塑料波纹管采用真空灌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。
6) 塑料波纹管在使用时要与传统金属波纹管相比要配套有专用的各类接头, 接头连接紧密, 加之真空辅助灌浆的新工艺, 能解决目前日益超长的预应力孔道成型、预应力张拉延伸不足和孔道灌浆难于饱满的问题 (见图1) 。
3.2 真空压浆的施工设备
除了须备有普通压力压浆所需要的搅浆机、储浆斗、压浆泵及附属配件外, 采用真空压浆工艺还须配备一台抽真空用的真空泵及附件, 真空压浆施工的设备连接顺序如图2、图3。
3.3 真空压浆的施工步骤!"
1) 张拉施工完成后, 切除外露的钢绞线, 在压浆前24h～48h内进行封锚, 封锚时注意安装、引出压浆管和排气管。
2) 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。
3) 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。
4) 关闭阀门3, 打开阀门2、阀门4, 启动真空泵开始抽真空, 使真空度达到-0.06MPa～-0.1MPa, 并保持稳定。
5) 真空度稳定在-0.06MPa～0.1MPa之间约5min后 (真空度稳压时间可根据孔道长短而定) , 打开阀门1, 启动压浆泵, 开始压浆。压浆泵的压力维持在0.5MPa～0.7MPa内, 压浆过程中, 真空泵要保持连续工作。
6) 待抽真空端的空气滤清器中有浆体经过时, 打开阀门3, 同时关闭阀门4, 让水泥浆从阀门3处流出, 当流出的水泥浆稠度与压入孔道内的浆体相当时, 关闭阀门2, 随后关闭真空泵。
7) 压浆泵继续工作, 在压力0.5MPa～0.7MPa下, 持压1min～2min后, 将从锚板内引出的孔道排气管阀门关闭。
8) 关闭压浆泵, 关闭阀门1, 折起从锚板内引出的孔道压浆管, 完成压浆。
9) 完成当日压浆后, 拆卸外接管路及附件, 将所有沾有水泥浆的设备及附件清洗干净。
4 真空压浆在李集大桥的应用情况
李集大桥的预应力系统为纵、横、竖三向预应力, φ115mm纵向孔道单根长10m～90m, 横向孔道长11.75m, φ50mm竖向孔道长2.2m～6.5m, 梁段孔道压浆除竖向预应力外, 其他均采用真空压浆工艺施工, 采用真空压浆工艺后, 优化了水泥浆的配比, 保证了压浆的饱满度, 并大大缩短了压浆时间。李集大桥的孔道压浆质量控制是比较理想的。李集大桥孔道压浆的水泥浆设计标号为M50, 采用华新42.5普通硅酸盐水泥, 外加剂采用安徽滁州PYC-Ⅱ灌浆剂, 在试验室进行试配。
竖向预应力采用普通压力压浆施工工艺。水泥浆的试验室配合比报告如表1。
经比较, 选择1#配合比指导施工。
采用真空压浆施工工艺的纵横向预应力, 水泥浆的试验室配合比报告如表2。
经比较, 选择2#配合比指导施工。
从两种不同施工工艺所选择的施工配合比可以看出, 采用真空压浆工艺, 压入孔道内的水泥浆得到了优化:指导施工的水泥浆的水灰比由普通压浆的0.40降低至0.34, 流动性由18s减缓至25s, 浆体流动性减缓即意味着浆体收缩率的减小, 使压浆后的孔道更饱满密实。在施工中, 在孔道的一端抽真空使之产生负压, 在压浆端施加正压力, 压浆过程连续且迅速, 压浆时间大大缩短, 孔道越长, 真空压浆在缩短压浆时间上就越明显。
以李集大桥的纵向孔道 (孔道直径φ=115m) 为例, 箱梁1#块纵向T1号孔道单根长为16m, 采用普通压力压浆, 水泥浆水灰比为0.40, 稠度为17s, 从开始压浆至压浆饱满, 用时约5min;箱梁12#块T14号孔道单根长为90m, 采用真空压浆工艺, 水泥浆水灰比为0.34, 稠度为25s, 从开始压浆至压浆饱满, 用时约20min, 真空压浆工艺在缩短压浆时间上是显著的。
5 用真空压浆工艺应注意的问题
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泌水管, 泌水管为钢管, 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≥1MPa, 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) 抽真空用的真空泵为水循环式SZ-2型真空泵, 启动真空泵前, 检查进水管是否连接好, 应注意进水阀门是否打开 (否则容易把泵烧坏) , 真空泵启动时应注意泵是否正转。
6) 压浆工作宜在灰浆流动性下降前进行 (约30min～45min内) , 单根孔道压浆要连续, 直至完成。
7) 真空泵应有专人操作, 压浆过程中要注意抽真空用管中阀门2、阀门3、阀门4的启、闭;单根孔道压浆完成后, 应先清洗空气滤清器及抽真空用管, 再进行下步操作;清洗空气滤清器及管道时可在进、出水管连接正常下使真空泵反转, 直至清洗干净为止。
6 结语
作为后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术, 真空压浆也存在其不足之处, 真空压浆的施工设备须增加一台真空泵及其附属配件;在技术上要求孔道密封而要求孔道成型采用塑料波纹管 (塑料波纹管每延米采购价约为铁皮波纹管的3倍) , 增加了资金投入, 真空压浆工艺在施工操作程序上略显繁琐;此外, 真空压浆施工在对长度短、孔道直径小 (如箱梁横向) 的预应力孔道压浆时反而比普通压力压浆耗时。
但真空压浆工艺在孔道压浆的施工质量控制上是比较理想的, 在李集大桥压浆施工中, 我们对普通铁皮波纹管普通压浆和塑料波纹管真空辅助压浆进行了对比, 采用真空辅助压浆后, 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
真空辅助压浆施工工艺 篇5
1 工程概况
新建合武线Ⅰ标段DK29+400～DK106+200段桥梁为双线整孔箱梁，箱粱预制设置在刘老圩制梁场，负责DK29+400～DK94+000段302孔32m整孔简支箱梁箱梁预制。施工采用《通桥(2005) 2221-Ⅱ》、《通桥(2006) 2221-Ⅶ》通用参考图，预应力孔道压浆采用真空辅助压浆工艺，浆体材料采用高性能无收缩灌浆剂。
2 真空压浆基本原理
真空压浆技术是采用真空吸浆法和常规压浆法相结合，即在常规压力压浆泵设备系统的基础上进行改进，增加抽真空的真空泵设备系统。将整个预应力孔道系统封闭，一端用真空泵对孔道进行抽真空，使之产生负压-0.06Mpa～-0.1Mpa)，然后用压浆泵将优质水泥浆从孔道的另一端压入，当水泥浆从抽真空端流出且颜色与压浆端相同(即稠度相同)，再经过特定位置的排浆(排水及微泡沫)，并加以≤0.7。Mpa的正压力，并持续保压3min，以保证预应力孔道压浆的密实度。
3 真空辅助压浆的特点
1)减少了孔道中的阻力，加速了浆体的流动，形成了一个连续且迅速的过程，缩短了灌浆时间，提高了生产功效;2)可以消除压力压浆法引起的气泡。同时，孔道内残留的水珠在接近真空的情况下被汽化，随空气一起被抽出，增强了浆体的密实度，预防和克服了对预应力筋的腐蚀，从而最大限度地提高了结构的耐久性和安全性;3)孔道在真空状态下，减少了由于孔道高低弯曲而使浆体自身形成的压力差，便于浆体充盈整个孔道;4)对孔道密封及预应力体系得锚固效率及安全性能提出了更高要求。灌浆过程中因孔道具有良好的密闭性，使浆液充满整个孔道的要求得到保证。5)对工艺及设备要求高，水泥浆的配比、灌浆剂的选取及用量、水泥浆的温度、孔道密封性等都将影响灌浆质量;6)作为一种全面的技术，真空辅助压浆要求施工现场有高水平的管理人员和操作队伍，由于这种方法本身的性质决定了它具有高水平的质量控制。
4 压浆施工要点
4.1 真空压浆工艺布置
真空辅助压浆工艺布置见图
4.2 新型灌浆材料的使用
32m有碴轨道后张预应力混凝土简支箱梁对灌浆浆体性能的要求为：水胶比：水泥浆的水胶比控制在0.3～0.34;泌水率：水泥浆不得泌水，0.14MPa压力下泌水率不得大于2.5%;流动性：浆体流动度不大于25s, 30min后不大于35s;膨胀率：28d限制膨胀率0～0.1%;凝结时间：初凝时间应>4h，终凝时间应小于24h;强度：7d龄期，强度>40Mpa。
为保证梁体的耐久性，压浆材料宜采用经铁道部鉴定通过的高性能无收缩灌浆剂，我们采用北京建工华创工程技术有限公司CG-W-20无收缩防腐蚀高性能预应力管道灌浆剂，进行了配合比试验。
CG-W-20无收缩防腐蚀高性能预应力管道灌浆剂是具有较高的流动性，泌水少，浆体稳定性好，凝结时间可调，无收缩或微膨胀，强度高，并掺入了MCI迁移复合型阻锈剂，对预应力筋的阴极及阳极同时进行了双重保护，避免了亚硝酸盐类阳极阻锈剂的缺点。在正确的施工工艺下，能确保管道极高的充盈度，获得质量优异的硬化灌浆体。其质量稳定可靠，大大提高了施工时的操作性和灌浆的稳定性。
4.3 压浆设备的选取
真空辅助压浆的重要设备采用安徽理工生产的SZ-2型真空泵，SZ-2型真空泵为单级水环式抽气泵，是真空压浆工艺中用于孔道形成负压的主要设备，利用偏心叶轮带动工作液，通过截止阀和调节阀直接进入泵的工作室，同时泵工作时的工作液随气体一起排出，这种连接可使泵获得高的极限真空。压浆机为LG-P503型螺杆式灌浆机，在灌浆过程中，水泥浆在密封腔内被螺杆匀速推进，故输送量均匀，压力平稳，无空气渗入，且停只输送后可保压。这些特点保证匀速连续灌浆的质量。
5 真空辅助压浆的施工步骤
5.1 施工准备
a.进行配合比设计，通过试验确定施工浆体配合比，并进行测试;b.切割钢绞线，水泥砂浆封端并安装密封罩;c.检查孔道的密闭，设备、辅件的规格数量及其运转状态。
5.2 试抽真空
关闭阀门1、2和排气孔，打开阀门3、4，启动真空泵，观察真空表读数，若负压在-0.06Mpa～-0.1Mpa，停泵1min保压不变，即可进行压浆。
5.3 拌浆
a.拌浆前先加水空转几分钟，使搅拌机内壁充分湿润，后将水排净;b.按规定的水胶比和灌浆剂用量拌制水泥浆，办好后在现场进行稠度、泌水率测试，进行浆体试模制作。
5.4 压浆
a.开启真空泵，当真空度维持在-0.07Mpa时，启动压浆泵进行压浆;b.浆体流过观察管时，关闭阀门3，打开阀门2，并关掉真空泵;c观察废浆桶出浆情况，当浆体稠度一致、出浆匀速，关闭阀门1，并关掉压浆泵;d.打开排气孔，启动压浆泵，观察排气孔处出浆情况，当浆体稠度一致、出浆匀速、无气泡和微沫浆后，关闭排气孔，施加0.5Mpa～0.6Mpa的压力持压3m in，关掉压浆阀，关闭阀门3;e.拆除阀门1、3外的设备，并清洗干净。
5.5 真空辅助压浆注意事项
真空辅助压浆施工工艺 篇6
1 真空辅助压浆原理
真空辅助压浆技术的原理是在预应力孔道的一端用真空泵对孔道进行真空处理,使孔道内形成-0.07 MPa～-0.1 MPa的真空度,然后在孔道的另一端用压浆泵以一定的压力将搅拌好的水泥浆体压入预应力孔道,直至浆体充满整个孔道,再进行补压、稳压,使预应力孔道内浆体饱满、密实。
2 真空辅助压浆主要材料及机具要求
2.1 浆体的技术要求
浆体除了具有足够的抗压强度和粘结强度外,还必须保证有良好的防腐性能和稠度,不离析、泌水,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:0.25～0.45;
2)流动度:30 s～40 s;
3)泌水性:小于浆体初始体积的2%,4次连续测试结果的平均值小于2%;
4)初凝时间:3 h～4 h;
5)强度:符合设计要求。
2.2 采用塑料波纹管
塑料波纹管与普通压浆使用的金属波纹管相比具有以下优点:
1)密封性和耐腐蚀性更好;
2)更好的弯曲性,能够满足小半径弯束及U形束、圆形束的弯曲要求;
3)强度高,不易被振捣棒弄破,有效地减少管道漏浆的可能性;
4)摩擦阻力小,减少张拉过程中的预应力摩擦损失。
2.3 机具及附件
真空泵、螺杆式灌浆泵、密封工作罩、灰浆搅拌机、储浆罐、高压橡胶套管、球阀、止回阀等机具及附件在施工前详细检查性能是否完好,是否满足施工要求。
3 真空辅助压浆的工艺流程
3.1 准备工作
1)张拉施工完成后,要切除外露的钢绞线(注意钢绞线的外露量控制在30 mm～40 mm左右);
2)清理锚垫板上的压浆孔,并对预应力孔道进行清理,保证预应力孔道通畅；
3)管道封锚及密封。封锚做法:用湿润水泥团封堵,为确保水泥团不掉落及养护期间不开裂,在水泥封锚做出后,又用双层塑料薄膜密封并绑扎固定在锚具上,对于其他可能漏气的连接点,采用玻璃胶及密封生料带进行密封,从而保证了管道的密封,封锚要提前进行,保证施工时的强度,在压浆之前进行检查,对有漏气的地方,再用玻璃胶处理,以确保预应力孔道的密封性;
4)真空泵设在预应力孔道高端,压浆泵设在预应力孔道低端,有利于压浆质量的保证;
5)确认水泥浆体配比;
6)检查材料、机具、附件的型号、规格、数量等是否符合要求;
7)按设备原理图进行各单元体的密封连接,确保整个管道的密封性。
3.2 试抽真空
关闭阀门3,4,5(见图1),打开阀门1和2,启动真空泵,观察真空压力表的读数,压力应能达到-0.07 MPa～-0.1 MPa。当孔道内的真空度保持稳定时(真空度越高越好),停泵1 min,若压力降低量小于0.02 MPa即可认为孔道能基本达到并维持真空。为进一步验证孔道的密封和通畅情况,我们在抽取真空达到要求后,将进浆端球阀开启少许,则可听到气流的尖锐啸声,同时真空表读数下降。
3.3 拌浆
1)拌浆前先加水空转数分钟,使搅拌机内壁充分湿润,将积水清理干净;
2)将称量好的水倒入搅拌机,之后边搅拌边倒入水泥,再搅拌3 min～5 min直至均匀;
3)将外加剂倒入搅拌机,充分搅拌均匀后倒入盛浆桶;
4)倒入盛浆桶的浆体应该马上泵送,否则要不停地搅拌。
3.4 压浆
1)启动真空泵,当真空度达到并维持在-0.08 MPa左右时,打开阀门4,启动压浆泵,开始压浆;
2)当水泥浆体经过透明高压管并准备到达三通接头时,打开阀门3并关闭阀门2,关闭真空泵,注意透明高压管应超过10 m长以便控制;
3)观察盛浆桶的出浆情况,当出浆流畅、稳定且稠度与盛浆桶水泥浆体基本一样时,关闭压浆泵,关闭阀门1;
4)补压和稳压:真空泵、压浆泵停机,将抽真空连接管卸下,将出浆端球阀关闭,用预先准备的4磅铁锤将封锚水泥敲落,露出钢绞线间隙,同时打开排气孔上阀门5,启动压浆泵使压浆泵压力达到0.4 MPa左右进行正常补压、稳压,此时,从钢绞线缝隙中会逼出水泥浆,在持续补压、稳压过程中,水泥浆由浓变稀,由稀变清,由流量大至滴出清水,补压、稳压结束,关闭球阀(利用了水泥浆在高压下易泌水的特点,通过排除多余水分,降低孔道内浆液的实际水灰比,从而进一步提高孔道内水泥浆体的密实度),补压稳压历时3 min;
5)关掉压浆泵,关闭阀门4、阀门5,球阀拆除清洗在压浆结束30 min～1 h之间进行;
6)接通水,开倒向开关,打开阀门2,3反向清洗,关闭阀门3打开阀门1,2清洗透明高压管。
4真空压浆注意事项
1)封锚中,要注意使用塑料薄膜封闭好端头,不漏气;2)整个连通管路的气密性必须认真检查,合格后方能进入下一道工序;3)水泥浆体搅拌时,水、水泥和外加剂的用量都必须严格控制;4)搅拌好的水泥浆体每次都应全部卸尽,在浆体全部卸出之前,不得投入未拌和的材料,更不得采取边出料边进料的方法;5)向搅拌机送入任何一种外加剂,均需在浆体搅拌一定时间后加入;6)安装在压浆端及出浆端的阀门和接头,应在压浆结束30 min～1 h之间拆除并清洗干净。
真空辅助压浆作为后张法预应力现浇结构施工中的一项新技术,近年来在我国得到了不断应用和推广。这项技术相比普通压浆,克服了普通压浆使预应力孔道内水泥浆体的饱满度和密实度难以达到设计要求的局限性,对预应力筋的工作性能更好地发挥起到进一步维护辅助作用。
摘要：介绍了真空辅助压浆技术的原理,结合工程实例,从真空辅助压浆主要材料及机具要求、施工工艺流程等方面阐述了真空辅助压浆技术在施工中的具体应用,最后提出了施工注意事项。
关键词：真空压浆,材料,机具,施工工艺
参考文献
真空辅助压浆施工工艺 篇7
1 预应力施工工艺探讨
1.1 孔道的安装工艺
由于PT-PLUS管的刚性强度较大, 回弹性好, 因此在使用过程中, 需要用细铁丝把波纹孔管与支托钢筋绑在一起, 来防止在施工中浇注混凝土时, 可能产生的位置的左右偏移, 或对存在上浮的预应力筋, 采用后穿的穿束方法。由于塑料波纹管不易形变, 密封性较好, 因此在混凝土浇筑之后, 可将这类钢绞线束穿入孔道, 以此保证张拉端封闭严密, 不易漏浆。整个浇灌后的穿束时间一定要与混凝土浇筑时间错开, 因此, 在张拉之前就对预应力筋进行后穿束, 可以防止预应力筋由于在孔道中放置时间过长而产生的腐蚀现象。
1.2 预应力筋张拉工艺
预应力筋的拉张过程整个是预应力施工最重要的工序, 张拉的质量好坏直接影响着工程的结构安全。其张拉操作工艺流程主要如下:1) 在进行张拉前, 对张拉需要使用的千斤顶进行检测, 并对合格的进行标定, 并且配套好一个油压精密压力表。2) 根据千斤顶的型号, 推算出标定值所对应的实际压力值, 以方便计算相应压力表值所对应的张拉吨位。3) 在预应力筋的钢绞线束两端, 分别安装锚具以及工作锚夹片, 之后轻缓的用手将其拉至0.1刻度。4) 千斤顶两端按相同的张拉程序, 同时张拉, 量测出其最终伸长值, 保持五分钟后, 张力应力达到最大, 再放回。
2 预应力技术孔道真空辅助压浆施工中存在问题的原因分析
2.1 出现纵向裂缝的原因
后张法空心梁板在张拉过程中的缺陷及原因:采用后张法安装的空心梁板, 在张拉过程中也出现了相似的中部纵向裂缝, 更有甚者不仅在中部出现裂缝, 还在梁的两端出现了底板混凝土的压裂破碎的情况。究其原因, 一是在施工前的设计时就对张拉过程中梁端混凝土的受力变化情况考虑不周;二是在之后实际的张拉过程中, 由于张拉手段、顺序的错误使用, 导致了材料在过快的速度的拉力下, 出现了断裂的现象;三是由于选材时的质量低劣、或其出厂前的张拉时间就已过长, 导致了混凝土的密实度较低, 因此也出现了断裂现象。
2.2 预应力损失过大的原因
设计计算预应力混凝土受弯构件张拉控制应力σcon时, 除需要根据承受外荷载的情况, 估定有效预应力σy外, 还需要估算相应的预应力损失σs, 即:σy=σcon-σs。预应力损失σs主要包括预应力筋与管道壁间摩擦引起的预应力损失σs1;锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失σs2;钢筋与台座间温差引起的预应力损失σs3等。但由于有的施工行为不够规范, 致使实际施工情况与原估算应力损失的施工情况不完全相符, 导致实际预应力损失大于原估算值。
3 预应力技术孔道真空辅助压浆施工的质量控制
3.1 施工过程中的质量控制
预应力的下料过程:必须严格控制下料的长度与精准度, 在下料过程中, 应先用小吨位的千斤顶对细微部分进行调整, 再采用大吨位的千斤顶, 对下料的整体进行张拉, 以保证钢绞线每根的张拉力的一致性。在下料前。还要检查张拉横梁与台座轴线是否垂直, 为使其保持垂直, 首先检查台座两端面是否在同一平面上, 其次保证两台千斤顶同时通量供油。之后便可规范的采用经过检测后的下料机进行下料了。
预埋阶段:主要水文地质的复杂性, 以及材料自身是曲线形状的局限性, 因而要在施工中运用预应力进行质量控制, 就必须要选好每一个参考点, 准确、牢固的确定每一个标高控制点。在与其他相关工序衔接时, 要注意不要破坏到破坏波纹管管的弯曲的形状, 证保曲线的形变在规定的范围内, 且其形变后标高的控制点仍然正确。
张拉、灌浆阶段:为了保证控整个灌浆时间一定与混凝土浇筑时间错开, 从而保证预应力筋不会由于在孔道中放置时间过长而产生腐蚀现象, 就必须在张拉之前就对预应力筋进行后穿束。这样才能保证形变的伸长值变化在设计和规范的范围之内, 且最后张拉应力能够达到设计要求。
加强过程控制:为了防止浇灌中出现漏浆或异物粉尘进入, 堵塞管道的现象, 尤其是由于下层孔道的灌浆孔相对较小, 但其排气孔管的延伸长度又较大, 且是层层斜向伸出板面的结构, 因此必须要对其管道进行更好的封闭, 并且尽量选择地势上升较缓的地段来进行管道铺设。混凝土浇筑完毕要立即对孔道的开口处及转折处进行检查和必要的清理后, 及时封堵张拉端和灌浆孔、排气孔管口, 防止异物进入, 以确保后续的张拉和灌浆能够顺利进行。
3.2 施工完成后的质量控制
工程项目完工后, 要及时进行竣工审计。对于基本建设单位进行预验收, 提出相关问题的意见后, 再进行最后的竣工。要以目标责任合同中确定的各项指标为依据, 逐项核实、对比、分析, 精确计算各项考核指标, 客观地进行审计评价。并且还应对项目成本控制的全程技术指标及人员管理进行总结。
4 结语
工程建设项目质量控制是一项综合性很强的工作, 它不同于简单、独立的施工管理, 它是对一个或多个工程建设项目的前期设计、中期建设、后期使用功能以及资金、工程进度、质量等多种因素所进行的综合的、宏观的协调和监控的过程。因此, 要加强对预应力技术在公路、桥梁建设中的使用, 就要更好的对其技术进行改进, 并且在施工中严格注意其问题的产生。只有这样, 才能使预应力技术更好的为公路、桥梁的建设服务, 使我国能够更快的建设出更加先进的、质量更加过硬的公路与桥梁。
摘要：现代我国公路与桥梁的发展十分迅速, 但是与发达国家相比, 其建设还是严重滞后的。因此只有通过加强对施工技术尤其是预应力技术的使用, 才能确保桥梁建设的施工质量, 也才能更好的保证混凝土梁桥、公路的施工质量和工期。
关键词：公路,桥梁,预应力
参考文献
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[2]丁祖奇, 王长柏.预应力孔道真空辅助压浆质量控制关键技术分析[J].施工技术, 2007.
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