真空辅助压浆（精选10篇）
真空辅助压浆 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 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 篇3
关键词:桥梁;预应力;加固技术;真空压浆技术
中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)06-0016-02
1前言
随着我国预应力桥梁的大量使用,预应力加固技术和后张预应力孔道灌浆中采用真空辅助灌浆法施工的工艺也越来越重要,这就要求我们更加重视这项技术。预应力加固技术在桥梁加固中的应用,具有更为特殊的意义。通过对大量具有20 a以上桥龄的混凝土桥梁的养护管理实践,人们发现桥梁的混凝土开裂、剥落、衰变及钢筋的锈蚀(管道灌浆不饱满普遍存在)对桥梁的损害问题非常严重,需要大量的资金来维护或改建,现实使人们开始重视混凝土桥梁的耐久性。提高混凝土桥梁耐久性的技术途径有:①采用高性能混凝土,以提高混凝土的抗渗性、匀质性、抗冻性,从而提高混凝土抵抗碳化和冷冻侵袭的能力;②提高既有桥梁耐久性的有效途径,即对缺陷桥梁进行加固改造,延长其使用寿命。
2路桥梁预应力加固及真空压浆技术
2.1高强复合纤维预应力加固体系
目前,工程上应用的高强复合纤维主要有芳纶纤维及碳纤维(FRP),由于碳纤维材料在桥梁加固中的应用广泛,技术成熟,故本文主要介绍碳纤维预应力加固。
2.1.1問题提出
工程上采用较多的是在结构受拉区或抗剪薄弱区域,直接粘贴纤维的加固方法。就实际工程中大量遇到的承载力加固而言,采用在受拉区直接粘贴碳纤维布的被动加固方法,后加补强材料是不能充分发挥作用的。按照分阶段受力特点,直接粘贴的后加补强材料只承担活载内力;与原梁钢筋相比,其应变严重“滞后”。极限状态下,其强度的发挥程度受原梁变形的限制,一般情况下达不到其抗拉强度设计值。
计算表明,对原梁高度较小、配筋率较大的情况,加固设计以混凝土压应变达到极限值控制设计,在极限状态下,后加补强材料的应力仅为700 MPa～800 MPa,此值只相当碳纤维抗拉强度标准值的21.2 %～24.2 %,对原梁高度较大、配筋率较小的情况,加固设计以原梁钢筋应变达到极限值0.01控制设计,在极限状态下,后加补强材料的应力也只有2 000 MPa左右,此值相当碳纤维抗拉强度标准值的60 %。由于受原梁变形限制,在极限状态下高强复合纤维的高抗拉性能根本无法充分发挥作用,造成一种极大的浪费。而且,不加分析的盲目增加后补强材料的用量,加固后构件可能发生超筋脆性破坏,设计是不安全的。
2.1.2作用原理
为了提高碳纤维材料的利用效率及增强旧桥加固效果,对碳纤维材料施加预应力是一种有效的办法。碳纤维预应力加固的作用原理为,利用锚固粘贴于被加固梁体上的碳纤维布条(或板条)对梁体施加预应力,改善加固梁的受力状态,其关键技术是解决适应于桥梁现场施工的预应力纤维布(或板)的张拉、锚固问题。目前,这种加固体系尚处于试验研究阶段。
2.1.3技术特点
(1)在加固修补混凝土结构中可以充分利用其高强度、高弹性模量的特点来提高混凝土结构构件的承载力和延性,改善其受力性能,达到高效加固修补的目的。
(2)线膨胀系数与混凝土接近,保证了温度变化时,FRP与混凝土可以协同工作。
(3)施工便捷、工效高、没有湿作业,不需大型施工机具,施工占地少,施工效率高。据有关资料统计,粘贴FRP是粘贴钢板施工工效的4倍～8倍。FRP轻质柔软,易贴附,与粘贴钢板相比其施工质量更易保证。
(4)不增加构件的自重和体积。FRP质量轻且厚度很薄,经加固修补后的构件,基本上不增加原结构的自重和尺寸,也就不会减少建筑物的使用空间。
(5)具有很好的耐腐蚀性和耐久性能。试验表明:碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维具有良好的耐腐蚀性和耐久性,可以抵抗建筑物中经常遇到的酸、碱、盐等对结构的腐蚀。使用此材料加固后,不仅不需要对其进行定期维护,而且其本身更可以对内部混凝土结构起到保护作用。
(6)适用面广。可广泛用于各种结构类型(如建筑物、构筑物、桥梁隧道、涵洞、烟囱等)、各种结构形状(如矩形、圆形、曲面结构等)、各种结构部位(如梁、板、节点、拱、壳、墩等)的加固修补,且不改变结构形状及不影响结构外观。
3桥梁预应力真空压浆施工技术
3.1浆体的配合比设计
浆体配合比确定浆体设计是压浆工艺的关键之处, 合适的水泥浆应是:①和易性好(泌水性小、流动性好);②硬化后孔隙率低,渗透性小;③具有一定的膨胀性,确保孔道填充密实;④较高的抗压强度;⑤有效的黏结强度;⑥耐久性。为了防止水泥浆在灌注过程中产生析水以及硬化后开裂,并保证水泥浆在管道中的流动性,掺加少量的减水剂。为使水泥浆在凝固后密实,则掺入适量膨胀剂。
3.2桥梁预应力真空压浆施工工艺
为确保压浆的安全及质量,采取以下措施:
(1)真空泵端设在高端,压浆端设在底端,有利于压浆质量的保证。
(2)管道密封及封锚。封锚做法:张拉完毕,将多余钢绞线切割,锚具端部留有3 cm左右长度,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,在水泥封锚后,再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胶带进行密封,从而保证了管道的密封。封锚提前两天进行,在压浆之前进行检查,对有漏气的情况,再用玻璃胶处理,以确保孔道密封。为进一步验证孔道的密封和通畅情况,在抽取真空达到要求后,将进浆端球阀少许开启,则可听到气流的尖锐啸声,同时真空表读数下降。
(3)工作水的循环。因真空泵工作用水不方便,应准备一个2 m3的水箱,与真空泵形成循环,从而节约了用水。
(4)施工时间。考虑浆体的稳定及对压浆的影响,应将压浆时间安排在夜间进行。
(5)保证压浆工作的连续性。
(6)工艺:①检查设备连接及电源、水管路、材料准备到位情况,施工平台等措施,检查封锚及孔道密封工作,高压水洗孔并用高压风将孔内积水吹干;②每压浆二至三孔作为一组,每一组在灌浆之前先用水灰比0.45的稀浆压入孔道少许润滑孔道,以减小孔道对浆液的阻力;③两端抽真空管及灌浆管安装完毕后,关闭进浆管球阀,开启真空泵。真空泵工作1 min后压力稳定在-0.075 MPa～0.08 MPa,继续稳压1 min后,开启进浆管球阀进行压浆;④补压及稳压:真空泵、灌浆机停机,将抽真空连接管卸下,将出浆端球阀关闭,用铁锤将出浆口端封锚水泥敲散,露出钢绞线间隙。再用灌浆机正常补压稳压。此时,从钢绞线缝隙中会被逼出水泥浆,再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,此时灌浆及压力表稳定在0.8 MPa～1.0 MPa。补压稳压结束,关闭球阀;⑤转入下一孔道压浆。
4结束语
总之,预应力加固技术是21世纪公路桥梁施工领域发展速度最快、用途最广的一门科学技术。然而,预应力加固施工工艺相对较复杂,要求预应力结构施工的专业性强,在实际施工中存在诸多质量问题。所以要切实抓好每道工序、每个环节的质量控制,确保公路桥梁板的质量。
参考文献
1 张建仁、王 磊.既有钢筋混凝土桥梁构件承载力估算方法[J].中国公路学报,2006(2)
2 王银桥、陈亨锦.预应力混凝土连续箱梁加固设计[J].桥梁 建设,2007(3)
3 邱式中.桥梁施工控制技术[J].预应力技术,2008(6)
The Bridge Prestressing Force of the Highway is Strengthened
and the Vacuum Press Thick Liquid Technology
Huang Yuncai
Abstract:This text has expounded the fact three kinds of commonly used prestressing force technology includes in the construction project of the bridge of the highway: Fibre prestressing force that external prestressing force, Gao Qiang compound, glueing and forming prestressing force, and has explained these three kinds of prestressing force operation principle and technological characteristic separately. Prestressing force strengthens the system, the problem not high of utilization efficiency of materials caused that add and mend the strong material to “ meet an emergency and lag behind ” after have solved on the function principle.
桥梁施工中真空辅助压浆法的应用 篇4
1 真空辅助压浆的基本原理及优点
1.1 基本原理
真空辅助压浆是以塑料波纹管代替金属波纹管, 在预应力张拉完成后采用专用密封罩将孔道系统密封, 一端用真空泵抽吸预应力孔道中的空气, 使孔道内的真空度达到80%以上, 然后在孔道的另一端再用压浆机以大于0.7MPa的正压力将水泥浆压入预应力孔道。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, 大大提高了孔道压浆的饱满度, 减少了孔道中因存在气泡和多余水分造成预应力筋受到锈蚀的现象, 确保了孔道压浆的质量, 提高了桥梁工程的安全、耐久性。
1.2 优点
在真空状态下, 管道内的空气极少, 浆体很难形成气泡, 孔道中残留的水珠在接近真空状态下被汽化, 随同空气一起被抽出, 避免了有害水积聚在预应力筋附近对预应力筋的腐蚀。同时减少了由于管道高低弯曲而使浆体自身形成的压力差, 便于浆体充满整个管道, 尤其是一些异形关键部位。
负压的作用使得浆体更易于通过狭窄间隙, 使压浆过程中出现堵塞情况的概率大为降低。
强化了浆液的惯性流动与冲击及对孔道的充盈, 浆体可以很好地充满整个管道, 使孔道内浆体饱满、密实, 浆体与钢绞线相接密贴, 浆体表面光滑密实, 浆体内不存在气泡或空洞。
由于在浆体中加入了专用的减水剂和膨胀剂, 降低了水灰比, 提高了水泥浆的流动度, 减少了水泥浆的收缩, 消除了裂缝的产生。
减少孔道中阻力, 加速了浆液的流动, 形成一个连续且迅速的过程, 缩短了压浆时间, 提高了生产工效。
2 工艺流程
2.1 管道密封
波纹管的选择。应使用高强度塑料波纹管, 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:密封性好、耐腐蚀、耐老化、永不生锈、不导电, 可防止杂散电流腐蚀;弯曲度大, 连接方便, 能满足小半径的弯曲及U形束、圆形束的布筋要求;柔韧性好、环刚度大、不怕踩压, 施工中不易被振捣棒弄破, 有效地避免管道漏浆的可能性;摩擦阻力小, 减少张拉过程中的预应力摩擦损失并提高了预应力筋的耐疲劳能力。
波纹管的安装。设置管道定位钢筋:波纹管在安装前, 应按设计管道坐标进行放样, 设置定位钢筋, 间距直线段约为0.75m, 曲线段宜≯O.5m。铺设波纹管:将波纹管铺设在定位钢筋上, 按设计要求将其位置摆放正确并用细铁丝将波纹管固定在定位钢筋上, 防止浇筑混凝土时波纹管位置偏移或上浮。波纹管安装就位过程中, 应防止点焊火花烧伤管壁。
压浆孔与排气孔安装。压浆孔、排气孔均设置在锚垫板上, 同一孔道压浆孔设置在下方一端, 排气孔 (即抽成真空端) 设置在上方一端。
2.2 设备机具的检查和保养
设备阀门要勤检查和保养, 及时更换有问题的管道和阀门, 工作过程中不能出现故障, 严格按照操作规程操作, 确保工序顺利进行。
2.3 封锚
张拉完毕后, 用砂轮机切除外露的钢绞线 (注意钢绞线的外露量≤25mm) 进行封锚。封锚方式采用保护罩封锚, 保护罩作为工具罩使用, 压浆后3h拆除。将锚垫板表面清理, 保证平整, 在压浆保护罩底面和橡胶密封表面均匀涂一层玻璃胶, 装上橡胶密封圈。将保护罩与锚垫板上的安装孔对正, 用螺栓拧紧。清理锚垫板上的压浆孔, 保证压浆通道顺畅。
2.4 孔道检查
压浆孔、排气孔必须畅通无阻, 如发现管道内残留有水分或脏物, 吹入无油分的压缩空气清洗管道, 接着用含有生石灰或氢氧化钙澄清水溶液冲洗管道, 直到将松散颗粒及清水排除为止, 最后以无油分的压缩空气吹干管道, 严禁在孔道有积水的情况下进行真空压浆。
2.5 压浆工艺装置的布置
在水泥浆出入口处接上密封阀门, 将真空泵连接在非压浆端上, 压浆泵连接在压浆端上, 以串联的方式将负压容器、三向阀门锚具端头连接起来, 其中锚具端和阀门之间用一段透明的高强塑料管连接。压浆装置布置见图1。
2.6 试抽真空
各部件连接后, 将所有阀门关闭并启动真空泵5min～7min将孔道抽成真空, 观察真空压力表读数, 当真空压力表的读数达到-0.09MPa时, 停止抽气约2min, 若压力表保持不变, 则可认为孔道达到真空状态。若未能达到此数据, 则表示波纹管未能完全密封, 要在压浆前进行检查更正。
2.7 拌浆
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。
将称量好的水倒入搅拌机, 边搅拌边倒入水泥, 水泥加完后再搅拌3～5min, 直至均匀, 将溶于水的外加剂和其他液态外加剂倒入搅拌机, 再搅拌5～15min出料。
拌好的浆体应尽量卸尽, 卸出前不得再投入原材料, 同时对未及时使用而降低了流动性的水泥浆, 严禁采用加水的方法来增加其流动性, 更不能采取边进料边出料的方法。
2.8 压浆
浆体稠度检测符合要求后, 先将水泥浆注入压浆泵中, 压浆泵的高压胶管出口打出浆体, 待这些浆体的浓度与压浆泵中的浓度一样时, 将压浆管接到压浆孔上, 用丝扣扣牢, 开始压浆。
压浆前关闭所有排气阀门 (连接至真空泵的除外) , 启动真空泵进行抽真空。保持真空泵运行的同时, 打开阀1, 启动压浆泵, 开始压浆。
压浆过程中, 真空泵保持连续工作, 当观察到空气滤清器有浆体经过时关掉真空泵和阀3, 打开阀2, 观察排气管的出浆情况, 当浆体稠度和灌入前稠度一致, 关掉排气阀2, 仍继续压浆使管道内有0.5MPa～0.6MPa的压力, 持压1min～2min, 再关闭阀1。
压浆管拆下来, 拆卸活结, 清洗空气滤清器, 然后转入下一孔道开始压浆。
每束管道压浆完成后要用木塞封闭并免受振动直至水泥浆凝固。孔道压浆要继续, 一次完成, 在移动压浆泵及真空泵等设备时, 应继续启动压浆泵, 使浆体在输浆管与搅拌机之间循环流动, 防止浆体由于停留时间太久而产生沉淀, 造成堵管。
2.9 清洗配件
孔道压浆完毕后应尽快清洗压浆泵、搅拌机、空气滤清器、各种管道、接头阀门以及沾有灰浆的工具。
3 注意事项
针对曲线孔道的特点, 在波纹管每个波峰的最高点靠同一端设置观察阀, 高出混凝土2 0 c m。
整个连通管道的气密性须认真检查, 合格后方能进入下一道工序。
浆体搅拌时, 水、水泥和外加剂的用量都必须严格控制在1%的允许误差范围之内。
搅拌后的水泥浆必须做流动性、泌水性试验, 压浆时每一工作班应至少做3组7.07cm×7.07cm×7.07cm的立方体试件, 标准养护28d, 检查抗压强度作为水泥浆质量的评定依据, 制作试件的水泥浆应由出浆口提取。
水泥浆进入储浆罐前, 应先通过1mm～2mm的筛网过滤。
压浆工作宜在灰浆流动性没有下降前的30min内进行, 同一孔道压浆应一次完成, 不得中途停压, 因故中途停压不能连续一次压满时, 应立即用压力水冲洗干净, 研究处理后再压浆, 互相串通的孔道应同时压浆。
压浆过程不能太快, 速度太快水泥浆在孔道内会形成“湍流”, 孔道内原有的空气不但不能被水泥浆挤压出去, 反而会因“湍流”在水泥浆内形成气泡, 等到水泥结硬以后, 就形成了空洞。
真空泵放置应低于整条管道, 启动时先将连接真空泵的水阀打开, 然后关泵, 停泵时先关水阀, 后停泵。
4 结语
真空辅助压浆技术, 是确保预应力后张法高质量灌浆的一种强有力手段, 解决了压浆的质量问题, 克服了传统压浆工艺的不足, 从根本上解决了压浆的缺陷, 提高了孔道压浆的饱满度与密实性, 确保了预应力筋的防腐, 大大提高了结构的耐久性, 延长了桥梁的使用寿命。
摘要：文章针对传统压浆不密实、不饱满, 压浆有效距离短, 预应力筋易生锈等诸多问题, 阐述了真空辅助压浆施工法在桥梁工程中的应用, 确保了孔道压浆的质量, 提高了结构的安全耐久性。
真空辅助压浆 篇5
关键词：桥梁；后张法；预应力施工；真空压浆技术
当前后张法预应力施工在桥梁建设方面有非常广泛应用，后张法预应力施工中，钢绞线、锚具、张拉等方面的质量控制和检测难度相对较低，由于孔道压浆相对较为隐蔽，属于隐蔽工程内容，采取传统压力注浆施工方式，在质量控制方面更多的依靠工作经验，很难实现对施工质量的准确判断。真空压浆技术应用在桥梁后张法预应力施工中，能够实现对人为影响因素的有效控制，压浆饱满度有明显提升，可保证整个工程项目施工安全性，增强所建设桥梁使用寿命，取得理想的建设效益和社会效益。当前桥梁后张法预应力施工真空压浆技术在实际应用中还存在一定的问题，应用效果不是十分理想，本文就此展开了研究分析。
1桥梁后张法预应力施工真空压浆技术原理
1.1桥梁后张法预应力施工真空压浆技术
真空压浆需要在桥梁主梁预应力筋张拉完成后进行，真空压浆技术主要原理为：压浆前先使用真空泵等设备将预应力孔道内残留空气吸除干净，将孔道的真空度控制在负压0.1MPa，之后在孔道另一端通过压浆机将水泥浆压入预应力孔道，产生相应压力。因为孔道内的空气数量少，浆体中不容易产生气泡。另外，由于孔道与压浆泵之间存在有一定的压差，能够使灌浆密实性和饱满度明显提高。水泥浆中随着水灰比的下降，可添加专门的添加剂，降低浆体离析现象发生率，使浆体强度有明显提升。
1.2桥梁后张法预应力施工真空压浆技术应用优势
第一，浆体中不可避免的会存在微沫浆和稀浆，当有真空负压出现后，这些浆料先进入负压容器，流出稠浆后，可以保持孔道浆体稠度一致性，进而使混凝土浇筑密实性和浇筑强度得到保证；第二，真空压浆所使用的管道材料较为特殊，管道内壁存在非常多凹凸，这种结构会很大程度上提高浆体与混凝土之间的摩阻系数，提高浆体与混凝土之间连接紧密性；第三，真空状况下，可以避免由于孔道高低弯曲所产生的浆体压差，使浆体更容易充盈在孔道，提高密实性；第四，孔道阻力明显减少，可加速浆液流动，在缩短灌浆时间的同时提高整个施工效率；第五，封锚施工与压浆施工既可以分开进行，也可以同时展开施工，能够使桥梁结构的整体性和美观性得到有效保证；第六，能够使浆液的惯性流动和冲击性明显提升，及时消除孔道内存在的空气和水分混合气泡，使浆体强度和密实性得到保证，保护预应力筋不被腐蚀，使桥梁结构耐久性和安全性明显提高。
2桥梁后张法预应力施工真空压浆施工在材料和设备方面要求
2.1在材料方面
桥梁后张法预应力施工真空压浆技术策略周旸广西路桥工程集团有限公司道桥分公司，广西南宁530000首先是管道材料，真空压浆施工中需要使用塑料波纹管，这种管道强度高，刚度非常大，在施工过程中不容易受到振捣棒影响而破碎。使用波纹管，预应力筋的防腐能力明显提升，可有效避免氯离子渗透所产生的电腐蚀。塑料波纹管在实际应用中还能使预应力筋耐疲劳水平提升，避免因为预应力张拉出现摩擦损失。在浆体材料方面，真空压浆所使用的水泥需要注意防止结块，其强度比一般水泥高42.5MPa以上。将浆体水灰比控制在0.3~0.35，泌水性与普通水泥相比，不能超过2%。同时还需要注意管道真空控制，在-0.08~0.1MPa间，控制浆体初凝时间在6h以上，在压浆后28h对其强度进行检测，必须要超过40MPa。
2.2在设备方面
真空泵型号选择SK-1.5型，抽除管道空气后，将管道真空度控制在-0.08~0.1MPa间。真空泵工作过程中，将管道的水和空气排入水气分离器，通过这种方式，在排出气体的同时实现对水的循环利用。管道内杂质会进入过滤器罐，该型号设备罐底位置有专门的排污阀。如果选择螺杆式压浆泵，这种泵属于全封闭式，将压力腔和吸入腔相互分隔，该泵有阀门隔断作用，能够实现对泵量的有效调节，吸入性能优良，可使浆料密实性有明显提升。高速灰浆搅拌机，该设备在实际使用过程中可实现对浆体的充分搅拌，提高浆料均匀性，同时添加适当外加剂，使浆料水灰比得到有效控制。
3桥梁后张法预应力施工真空压浆施工工艺
3.1施工准备
首先，做好当地气候条件的分析，选择符合条件水泥，之后确定最佳水泥浆配合比，同时展开必要的泌水性、流动性等试验，保证其满足工程项目施工需要。其次，在真空压浆施工设备调试方面，详细检查设备的型号、材料质量、数量等，是否与工程项目要求相一致；再次，压浆施工前，还需要使用生石灰澄清水等进行管道的冲洗，完成冲洗后将管道吹干；最后，各个单元体的密封连接方面结合设备原理图进行，保证密封后设备有良好的密封效果。
3.2密封管道
在张拉后，使用切割机切除多余钢绞线，预留锚具提前留出3cm左右长度，之后使用工作罩完成封锚。压浆时间达3h后，可以进行拆锚施工，做好锚垫板的清理。选择保护罩底面以及密封表面位置均匀涂抹玻璃胶，之后安装密封圈，工作罩等位置安装孔必须要使用螺栓牢固。
3.3试抽真空
将灌浆阀和排气阀等阀门关闭后，可打开抽真空阀启动真空泵，在试抽真空时，必须要仔细观察管道内真空度情况，将预应力管道真空度维持在-0.08~0.1MPa间，真空泵停止工作约1min，检查预应力管道压力，是否会有较大变化。如果预应力管道压力值未达到真空度要求，则表示密封存在问题，需要详细检查密封并重新试抽真空。
3.4搅拌水泥浆
水泥浆搅拌前先维持设备空转，清理干净设备内积水，保持搅拌设备内壁湿润。水泥浆搅拌完成后需要及时倒出，避免设备内存在水泥浆残留，水泥卸出前不能再向设备内加入原材料，同时也不能选择边进料边出料施工方式施工。在水泥浆搅DOI:10.19301/j.cnki.zncs.2018.17.062拌时，结合配合比，首先加入水泥、外加剂、80%水，搅拌均匀，注意水加入要规范，避免管道顶端有空隙情况出现。如果水泥浆未及时使用，严禁使用加水等方式提高水泥浆流动性。在搅拌时间方面，需要保证水泥浆能够有效混合，观察好水泥浆稠度，可采取浆体稠度试验等方式进行。保持水泥浆在灌浆泵与储浆桶之间循环流动，避免水泥浆有沉淀等情况出现。
3.5压浆
先启动压浆剂，排除喉管与压浆剂中残留的水分和气泡，将水泥浆从喉管位置排出后，暂停压浆剂，将压浆喉管连接至锚座压浆快接接头。真空泵需要始终保持启动状态，打开压浆端阀门，水泥浆拌好后压注人管道。喉管位置有水泥浆压出后，对水泥浆稠度进行检查，在确定水泥浆稠度与流动顺畅性相一致后，可将出浆端阀门关闭。
4桥梁后张法预应力施工真空压浆施工注意事项
第一，想要保证有理想真空度，就必须要做好管道密封，尤其注意锚头位置的密封，压浆过程中注意将真空度始终控制在初始值；第二，注意对设备和阀门的检查、保养，及时发现存在的问题并更换；第三，真空压浆施工各个工序之间需要保证操作顺畅，及时、迅速完成操作，使压浆始终处于负压状态；第四，准确配料，使配置的混凝土浆液质量满足工程项目施工需要；第五，在压浆过程中，需要按照低位孔道向高位孔道方向进行；第六，排浆完成后及时封闭出浆口，向孔道内施加适当压力，保证孔道浆液密实性；第七，在压浆过程中以及压浆完成后2d时间内，需要保证结构混凝土温度在5℃以上，如果外界气温温度在35℃以上，为了保证压浆质量，压浆施工需要在午后进行；第八，操作人员在压浆操作过程中需要佩戴必要的防护眼镜，避免人身受到伤害。
5结语
将真空压浆技术应用在桥梁后张法预应力管道施工中，能够实现对浆体水灰比的有效控制，减少预应力管道中所残留的气泡数，保护预应力钢筋不受腐蚀，使浆体密实度明显提高，同时还能有效控制孔道弯曲所产生浆体压头差。真空压浆技术在实际应用中主要应用高密度聚乙烯塑料波纹管，这种管材相比于普通金属波纹管，有着非常明显的耐腐蚀性，可使预应力筋耐腐蚀性明显提升，保证压浆密实性和饱和度，在完成施工后，桥梁结构的耐久性和安全性会有提升，延长桥梁使用寿命。
参考文献
真空辅助压浆 篇6
压浆前, 先用真空泵抽吸预应力孔道中的空气, 使孔道的真空度达到-0.07～-0.1MPa, 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。这就可以减少孔道中阻力, 加速了浆液的流动, 形成一个连续且迅速的过程, 缩短了灌浆时间, 提高了生产工效;在真空状态下, 孔道内的空气、水份以及混在水泥浆中的气泡被消除, 减少孔隙、泌水现象, 确保了孔道灌注的密实性和浆体的强度, 以及预防和克服对预应力筋的腐蚀, 从而最大限度地提高了结构的耐久性和安全性;而且在水泥浆中, 由于降低水灰比, 添加专用的外加剂, 从而减少浆体的离析、析水和干硬收缩, 同时提高浆体的强度。
2 真空辅助压浆的基本要求
2.1 人员要求
所有参与的人员必须经过培训, 主要操作人员能熟练掌握该施工工艺。
2.2 仪器设备要求
进行真空辅助压浆所用到的仪器设备有水泥浆搅拌机, 压浆泵, 真空泵, 真空压浆组件, 各种接头阀门, 浆桶等。对于水泥浆搅拌机, 压浆泵, 真空泵在使用前必须经过计量或校准, 符合要求后方可使用。对于真空压浆组件, 各种接头阀门在使用前检查其密封性, 确保不漏气。
2.3 浆体要求
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:
2.3.1 水泥。
采用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
2.3.2 水。
拌和用水必须清洁, 水中的氯化物离子含量不超过0.1%。
2.3.3 外加剂。
应具有高效减水、增强的功能, 无泌水、不含有引起钢筋锈蚀的物质, 具有适度的微膨胀性, 以补偿水泥浆体的塑性收缩、干缩收缩和自身体积收缩变形, 并具有适度的缓凝和保持流动性的能力。
2.3.4 预应力管道。
预应力管道可采用金属波纹管和塑料波纹管, 宜采用塑料波纹管。
2.3.5 水灰比。
0.3～0.4之间。在满足各方要求的前提下, 尽可能采用低的水灰比。
3 真空辅助压浆施工工艺
3.1 准备工作
3.1.1 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≤30mm) , 进行封锚
3.1.2 在压浆施工前将锚垫板表面清理, 保证平整, 在保护罩底面与橡胶密封圈表面均涂一层玻璃胶, 装上橡胶密封圈, 将保护罩与锚垫板上的安装孔对正, 用螺栓拧紧
3.1.3 清理锚垫板上的压浆孔, 保证压浆通道通畅
3.1.4 确认浆体配合比
3.1.5 检查材料、设备、附件的型号或规格、数量等是否符合要求
3.1.6 按设备原理图进行各单元体的密封连接, 确保密封罩、管路各接头的密封性
3.2 试抽真空
启动真空泵并关闭阀门, 观察真空压力表的读数, 应能达到-0.07～-0.1MPa。当孔道内的真空度保持稳定时 (真空度越高越好) , 停泵1min, 若压力降低小于0.02MPa即可认为孔道能基本达到并维持真空。如未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及更正工作。
3.3 拌制水泥浆
3.3.1 拌浆前先加水空转数分钟, 使搅拌机内壁充分湿润, 将积水倒干净
3.3.2 先将称量好的水 (扣除用于溶化固态外加剂的那部分水) 倒入搅拌机, 之后边搅拌边倒入水泥, 在搅拌3～5min直至均匀
3.3.3 将溶于水的外加剂和其它液态外加剂倒入搅拌机, 再搅拌5～15min, 然后倒入盛浆浆桶
3.3.4 倒入盛浆桶的浆体应尽量马上泵送, 否则要不停地搅拌
3.4 压浆
3.4.1 启动真空泵抽真空, 使真空度达到-0.07～-0.1Mpa并保持稳定。
3.4.2 启动灌浆泵, 当灌浆泵输出的浆体达到要求的稠度时, 将泵上的输送管阀门打开, 开始灌浆。灌浆过程中, 真空泵保持连续工作。
3.4.3 待真空泵端的空气滤清器中有浆体经过时, 关闭空气滤清器前端的阀门, 稍后打开排气阀, 当水泥浆从排气阀顺畅流出, 且稠度与灌入的浆体相当时关闭抽真空端所有的阀门。
3.4.4 灌浆泵继续工作, 压力达到0.5～0.6Mpa, 持压2分钟。
3.4.5 关闭灌浆及灌浆端所有阀门, 完成灌浆。
3.4.6 拆卸外接管路、附件, 清洗空气滤清器及阀等。
3.4.7 完成当日灌浆后, 必须将所有粘有水泥浆的设备清洗干净。
3.4.8 安装在压浆端及出浆端的球阀, 应在灌浆后一小时内拆除、清洗。
4 真空压浆注意事项
4.1 终张拉完毕后, 必须在48h之内进行管道压浆作业。采用真空辅助灌浆工艺。压浆时及压浆后3d内, 梁体所处环境温度不得低于5℃。
4.2 张拉施工完成后, 清水冲洗, 高压风吹干, 安装两端锚垫板上压浆孔、联接管和联接阀, 进行封锚, 抽真空。
4.3 搅拌好的水泥浆要做到基本卸尽, 在全部灰浆卸出之前不得投入未拌和的材料, 更不能采取边出料边进料的方法, 严格控制浆体配比。水泥浆采用二级拌制, 启动电机使搅拌机运转, 然后加水, 再缓慢均匀地加入水泥, 拌和时间不少于3min;然后将调好的水泥浆放入压浆罐, 压浆罐水泥浆进口处设2.5mm×2.5mm过滤网, 以防杂物堵管。
4.4 严格控制用水量, 否则易造成管道顶端空隙。
4.5 对未及时使用而降低了流动性浆体, 严禁采用加水的办法来增加灰浆的流动性, 配制时间过长的浆体不应再使用。
4.6 水泥浆出料后应尽量马上泵送, 否则应不停搅拌防止离析。
5 常见问题及预防措施
5.1 预应力孔道注浆不密实
5.1.1 现象
水泥浆从入口压入孔道后, 前方通气孔或观察孔不见有浆水流过, 或有的是溢出的浆水稀薄。钻孔检查发现孔道中有空隙, 甚至没有灰浆。
5.1.2 原因分析
a、灌浆前孔道未用高压水冲洗, 灰浆进入管道后, 水分被大量吸附, 导致灰浆难以流动。b、孔道中有局部堵塞或障碍物, 灰浆被中途堵住。c、灰浆在终端溢出后, 持续荷载继续加压时间不足。d、灰浆配制不当。如所用的水泥沁水率高、水灰比大, 灰浆离析等。
5.1.3 防治措施
a、孔道在灌浆前应以高压水冲洗, 除去杂物、疏通和湿润整个管道。b、配制高质量的浆液。选用的水泥可用强度等级不低于42.5MPa的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥, 灰浆水灰比宜控制在0.3～0.4, 沁水率宜小于2%。灰浆应具有良好的流动度并不易离析, 可掺入适量的减水剂和微膨胀剂, 但不得使用对管道和预应力索有腐蚀作用的外掺剂, 掺量和配方应根据试验确定。
5.2 预应力孔道灌不进浆
5.2.1 现象
灰浆灌不进孔道, 压浆机压力却不断升高, 水泥灰浆喷溢但出浆口未见灰浆溢出。
5.2.2 原因分析
孔道内落入杂物, 波纹管内径过小, 穿束后管内不通畅, 管道或排气孔受堵, 浆液通过困难。
5.2.3 防治措施
用高压水多冲几次, 尽可能清除杂物。
6 结束语
虽然真空辅助压浆这项施工工艺的具体操作并不复杂, 然而, 其压浆质量有时却因一些小小的操作不当而"差之毫厘, 失之千里"。因此, 在实际操作过程中, 我们要掌握其各个细节的具体要求, 确保压浆的质量。
摘要：孔道压浆是后张法预应力构件非常关键的的一道工序, 多年来, 由于孔道压浆达不到预期的效果, 压浆后的预应力管道浆体不饱满, 压浆的密实度差, 甚至强度不足, 构件投入使用一段时间后出现预应力孔道渗水、预应力孔道附近混凝土碳化程度高, 影响了结构的安全和结构的耐久性。为弥补普通压浆的不足, 提高孔道压浆质量, 现在大家普遍采用真空辅助压浆对后张法预应力孔道进行压浆。
关键词：后张法,孔道压浆,真空辅助
参考文献
[1]王海榜.真空辅助压浆施工工艺[J].桥梁建设, 2005.
[2]武晓庆.真空辅助压浆在施工中应用的探索[J].科技资讯, 2006 (08) .
[3]陈建华.后张法预应力混凝土孔道真空压浆施工技术, 交通技术与经济, 2007年9卷第6期.
[4]张世平.桥梁预应力孔道真空辅助压浆施工技术, 科技资讯, 2007年11期.
真空辅助压浆 篇7
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 篇8
桥梁预应力施工是保证桥梁结构安全和耐久性的关键工序, 是结构安全的生命线。大量现役桥梁的调查和检测结果表明:预应力桥梁主要质量隐患来源于预应力张拉不规范和缺乏有效的质量控制手段, 其实质是没有建立有效预应力, 或有效预应力失效、不足。为了预防预应力张拉力不足或超张、压浆不饱满、起拱过大等质量通病, 项目部推行了预应力智能张拉、真空辅助压浆等工艺
2 T梁预应力张拉
建泰高速公路A6标于2011年6月份引进预应力智能张拉仪, 是福建省首家引进并应用智能张拉技术的标段。智能张拉仪通常情况下张拉一片T梁用时60分钟左右。
2.1预应力智能张拉仪的特点
2.1.1实现了张拉过程的程序化、标准化、规范化, 提高了张拉质量
桥梁预应力施工质量智能控制系统, 实现了预应力张拉施工由计算机自动完成与管理的理念。传统张拉工艺与现代信息 (物联网) 技术相结合, 实现了张拉过程的程序化、标准化、规范化, 提高了张拉质量。通过计算机控制张拉施工全过程, 按照设计好程序张拉 (如30米T梁三孔四次的顺序为50%N2→100N3→100%N2→100%N1) 。一个步聚完成之后程序自动进行下一个步聚, 完全改变了传统的通过人工来操纵油泵进行张拉操作的模式, 从而排除人为、环境等因素影响。
2.1.2精确控制施工过程中所施加的预应力力值
预应力智能张拉设备张拉时根据输入好的数据, 智能张拉系统能精确控制施工过程中所施加的预应力力值, 应力精度达0.01Mp, 张拉力自动补张, 降低了由于预应力施加不足或超过引起的桥梁开裂、下挠等风险, 有利于保证结构安全, 提高耐久性, 延长使用寿命, 降低养护维修成本。另外持荷时间自动控制, 如持荷时间设置300s, 则在每一个分级张拉完成后, 只有等待持荷时间完成后方可进入下一个步聚。传统张拉方式应力由工人操作油泵, 应力及持荷时间受人为影响大, 另外油表的精度较低, 稳定性差。
2.1.3自动记录张拉数据, 杜绝人为造假
预应力伸长量通过系统的感应器自动测试, 精度达到0.1mm, 数据无线传输, 无需人工读数, 也无需人工记录, 所有张拉数据自动保存, 实际伸长量与理论伸长量误差系统自动计算即时显示。杜绝了人为造假质量数据, 可进行真实的质量追溯。真正实现了预应力张拉的双控。
如图3所示:张拉过程再现, 张拉加载速率、停顿点、加载力、伸长量、持荷时间等张拉要素真实记录, 一览无余。传统的预应力张拉方式, 施工质量的好坏随着封锚的完成, 被掩盖得严严实实。预应力智能化张拉技术的应用, 改变了这一切。
2.1.4实现“多顶同步张拉”工艺
一台计算机控制两台或多台千斤顶同时、同步对称张拉, 实现“多顶同步张拉”工艺。同步张拉消除了对称张拉不同步对结构造成的扭曲等危害。
2.1.5实现了施工质量远程监控功能
业主、监理、施工、检测单位可在同一个互联网平台, 实时进行交互, 突破了地域的限制, 及时掌控预制梁场和桥梁预应力施工质量情况, 实现远程监控功能, 方便质量管理, 提高管理效率。监督人员能在不去现场的情况下对张拉施工质量进行及时、高效的掌握。
2.2预应力智能张拉步聚
2.2.1准备工作
需要张拉的T梁梁片龄期及混凝土强度满足设计要求;钢绞线及夹片安装完毕;提供施工临时用电闸箱, 具备张拉所用的三相五线电源及电脑所用的二相220V电源;通知监理工程师, 征得同意后方可张拉。
2.2.2张拉过程
2.2.2.1布置张拉控制站, 请专业电工连接好电源。
2.2.2.2连接好油管, 将油嘴及快接头擦拭干净, 回油管安装在张拉时远离梁板的一端, 油管必须顶紧后, 方可拧动螺帽。
2.2.2.3安装位移传感器, 拧紧位移传感器的螺丝, 保证传感器与导向杆平行安装, 传感器伸缩杆伸缩自然。
2.2.2.4启动电脑, 连接好无线网关, 双击软件图标, 单击“启动张拉程序”, 进入“张拉施工控制”界面。
2.2.2.5设备通讯正常后, 进行启动调试。
2.2.2.6按照张拉程序填写或调用张拉梁参数, 相关参数必须反复检查, 切勿出错。
2.2.2.7张拉操作员检查设备及连线安装情况, 合格后开始张拉。气温低时, 仪器要进行预热。
2.2.2.8循环张拉, 每束张拉完成后, 设备自动退顶, 保存数据, 并自动跳到下一个张拉步骤。每一个张拉步聚开始之前, 计算机操作人员应再次检查锚具、千斤顶、限位板是否正确嵌套, 传感器螺丝是否拧紧, 千斤顶是否与钢筋有冲突等, 确保无误后方可张拉。
2.3结束工作
张拉结束之后, 关闭软件、电脑、电机、切断电源;取下位移传感器, 放入工具箱保存;张拉仪推入室内存放或视情况进行严密覆盖, 做到防雨防晒;张拉数据及时打印签字确认。
2.4预应力智能张拉仪使用效果
截止到2011年9月30日项目部使用智能张拉仪共张拉了88片T梁。数据统计如下:
2.4.1伸长量统计情况
智能张拉88片T梁, 伸长量数值共计264个, 合格率为98.5%, 不合格伸长量数值共4个, 位于不同的梁片, 分别为+7.42%, +6.03%和+6.46%和+8.65%, 两端伸长量均方偏差为5.3mm。经分析导致伸长量增加的主要原因是工作锚与锚垫板开始时接合不好造成的。与传统张拉仪相比, 伸长量合格率有显著提高, 两端伸长量更为均匀。
2.4.2应力统计情况
智能张拉88片T梁共264个数值, 1#顶油压表终值与理论值偏差情况:极值为+1.65Mp, 均方偏差为0.29Mp;2#顶油压表终值与理论值偏差值情况:极值为+2.00Mp, 均方偏差为0.20Mp。传统张拉仪因持荷时间不规范、表盘精度不高等因素很难记录最终锚固应力值。
2.5预应力智能张拉仪注意事项
2.5.1做好张拉仪的保管工作, 不能曝晒雨淋, 不能强烈振动, 不能把砂子弄进油管。
2.5.2输入张拉数据一定要经过不同的人复核, 确保准确无误, 调用方案一定与所张拉的T梁类型一致。
2.5.3张拉时要防止电磁干扰, 电脑操作员要紧盯张拉界面, 特别是接近目标值时。
3预应力管道压浆
本标段采用真空压浆工艺, 由ZKB (MBV80) 型真空泵与和活塞式灰浆机配合使用。在应用过程中, 可使预应力孔道内部产生-0.06~-0.1Mpa的负压并保持住, 然后从孔道另一端压入灰浆直至充满整个孔道。这样, 通过真空负压的作用能减少灌注用水泥浆的水灰比, 消除孔道和水泥浆中的气泡, 减少孔隙和泌水现象, 使灌浆的饱满性、密实性及强度得到保证。管道压浆的步聚如下:
3.1钢绞线封锚
压浆的前一天, 用砂轮机割除钢绞线, 并用水泥砼封堵密实, 外用塑料薄膜包裹, 不得露气。
3.2搅拌水泥浆
本标段采用红狮P.O 42.5水泥, 外加剂采用复合型压浆剂, 在施工过程中严格按照批复的配合比施工, 对所有量具都需要试验室对其进行标定并做好标记。搅拌时间控制在2分钟以上, 确保搅拌出合格的水泥静浆。
3.3真空抽气
连接真空机, 注浆口连接压浆机, 关闭注浆口开关, 开启真空机, 将管道内压力控制在-0.06~-0.1MPa。
3.4压浆
当孔道压力处于-0.06至-0.1MPa时, 可开启压浆机, 同时打开注浆阀门, 真空压浆机继续工作, 当从透明胶管观察到浆液进入负压容器内部时, 立即关闭阀门4和真空泵, 打开阀门2, 让浆液流出孔道, 一直到出浆口出现稠度和储浆池静浆稠度一样时才关闭出浆口阀门, 压浆机继续工作, 压力维持在0.5~0.7MPa, 稳压期的保持时间为3~5min。同时利用水泥浆在高压下易沁水的特点, 将出浆端封锚水泥敲散, 露出钢绞线间隙, 再用灌浆机正常补压稳压。此时, 从钢绞线缝隙中会被逼出水份, 通过排除多余的水分, 可降低孔道内浆液的实际水灰比, 灌浆会更饱满、更密实。
结语
项目部引进智能张拉仪及真空泵之后, 通过采用新技术和新工艺, T梁预制质量通病得到了较好的治理。减少人为因素对质量的影响, 以工艺保质量、以标准化保质量是我们今后质量控制的必由之路。
参考文献
真空辅助压浆 篇9
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
[1]李传平, 刘耀武, 张保和.公路桥梁140m长预应力孔道压浆质量控制[J].施工技术, 2005.
[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.
[3]徐占国, 温江涛.青藏线32m后张梁孔道真空压浆工艺[J].铁道建筑, 2005.
真空辅助压浆 篇10
在压浆之前, 首先采用真空泵抽吸预应力孔道的空气, 使孔道内的真空度达到8 0%以上, 使之产生-0.0 6 M P a~-0.1 M P a的真空度, 然后用灌浆泵将优化后的水泥浆从孔道的另一端灌入, 并加0.7MPa以上的正压力。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, 因而大大提高了孔道压浆的饱满度和密实度。又由于添加了专用的添加剂, 减少水灰比, 提高了水泥浆的流动度, 从而保证了浆体的可施工性、充盈孔道的密实性, 减少了水泥浆的收缩, 提高硬化浆体的强度。因此真空压浆工艺是提高后张预应力混凝土结构安全和耐久性的有效措施。
与传统压浆工艺相比, 真空辅助压浆工艺具有以下优点: (1) 降低了水灰比, 减少空隙、泌水, 消除离析现象。 (2) 降低了硬化浆体的空隙率, 获得较好的灌浆质量, 保证耐久性。 (3) 减少和补偿浆体在凝结硬化过程中收缩变形, 防止裂缝的产生。
真空辅助压浆主要设备有灰浆搅拌机、压浆泵、真空泵、高压压浆管、ZKGJ真空压浆组件、各种接头阀门、浆桶等。
因为塑料波纹管与以前金属波纹管相比具有的优点: (1) 塑料波纹管使用高密度聚乙烯材料进过热熔成型, 具有弹性好、刚度大、强度高的特点。 (2) 塑料波纹管密封性好不易损坏, 经一般施工碰撞后不变形, 满足后穿预应力束的要求。 (3) 塑料波纹管摩阻系数在0.15以下, 更适合较长预应力筋的孔道, 减少摩阻损失。 (4) 塑料波纹管可使用真空压浆技术, 孔道灰浆密实。且塑料本身防水, 可防止预应力筋锈蚀失效。
2 浆体的技术要求
2.1 水泥浆的技术要求
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御性能和稠度, 不离析, 不析水, 硬化后空隙率低, 渗透性小, 不收缩或低收缩。
浆体的技术要求如下: (1) 水灰比为0.2~0.45。 (2) 拌和好后的流动度<30s;在管道出口处流动度>15s。 (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1%。 (4) 初凝时间为3h~4h。 (5) 在1.725L漏斗中, 水泥浆的稠度为15s~45s, 最多不得大于50s。 (6) 浆体强度满足设计要求。
2.2 原材料的技术要求
(1) 水泥。采用普通硅酸盐水泥, 水泥强度等级不低于42.5。 (2) 水。水中硫酸盐含量不大于0.1%, 氯盐含量不能大于0.5%, 水中不能含有糖分或悬浮有机质。 (3) 外加剂。经过对比试验优选外加剂。
3 真空压浆施工方法
3.1 真空压浆工艺过程
准备工作—试抽真空—搅拌灰浆—抽真空—灌浆—清洗。
(1) 准备工作。 (1) 将孔道二端相对应的锚头用无收缩水泥沙浆或锚头罩密封好不漏气、不漏浆。 (2) 检查配套设备完好状态, 按系统工作要求连接各部件。检查供水, 供电是否齐备、安全。 (3) 按照灰浆配合比要求, 确认各材料用量。 (4) 检查孔道是否干燥、洁净。如发现管道有残留物或积水则应用空压机将孔道内的杂物或水份排除, 确保孔道压浆质量。
(2) 试抽真空。 (1) 将灌浆阀、排浆阀全部关闭, 使整个孔道形成一个密封系统。 (2) 打开抽真空阀, 启动真空泵试抽真空, 检查管、连接件、锚头等处密封情况。 (3) 当真空压力表显示真空值达-0.07MPa~-0.09MPa时停泵1分钟, 观察压力表变化, 若压力能保持不变, 即可认为孔道能达到真空压浆的要求。
(3) 搅拌灰浆。搅拌灰浆之前应使搅拌机内壁充分湿润, 前盘搅拌好的灰浆要做到全部卸尽后再加入新料。不得将新料与搅好的灰浆掺在一起拌和使用。
(4) 抽真空、灌浆。 (1) 将搅拌好的浆体经过孔径不大于2mm网筛加到灌浆泵中, 关闭梁端灌浆阀, 打开排浆阀, 启动灌浆泵, 待打出的浆体浓度与灌浆泵中的浓度一致时, 关掉灌浆泵, 同时关闭排浆阀。 (2) 启动真空泵, 当真空度达到并维持在-0.07MPa~-0.09MP a时, 启动灌浆泵, 打开灌浆阀, 开始灌浆, 真空泵保持持续工作。 (3) 当看到有浆体进入真空泵进气透明胶管内时, 关掉真空泵和止浆阀。 (4) 打开真空泵侧排浆阀, 观察排浆阀的出浆情况, 当浆体稠度与灌浆泵中的一样时, 关掉排浆阀, 仍继续灌浆直至灌浆压力达到规定值, 关掉灌浆阀门后停止压浆 (孔道两端的进出浆阀门都要关闭) 。
(5) 清洗。从孔道出浆端拆下双阀三通, 用真空泵的冲水管路冲洗真空泵到双阀三通这段管路, 如孔道水分较多, 负压容器内会存储较多的水, 此时每进行完一束后, 应将排水阀打开排水, 否则, 真空泵的启动压力将较高, 影响抽真空的效果。灌浆泵用毕后, 按要求进行清洗, 包括三通阀门和连接管路。
4 真空辅助压浆的注意事项
(1) 压浆前应对孔道进行中性洗洁水清洁孔道, 并使用不含油的压缩空气将孔道内的积水吹出。 (2) 压浆顺序要求从低位孔道向高位孔道单端进行。 (3) 整个压浆过程应保持缓慢、均匀进行, 且不得中断, 相邻孔道宜尽量连续进行压浆, 不能连续压浆时, 后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗干净。
5 结语