长束真空辅助压浆技术在连续箱梁施工中的应用

长束真空辅助压浆技术在连续箱梁施工中的应用
郭 乐
摘 要: 本文介绍真空辅助压浆技术的基本原理、压浆设备和参数、工艺流程以及注意事项，为其它大跨径桥梁的预应力真空压浆提供参考
关键词 :大跨径桥梁 真空辅助压浆 饱满度 密实性
1 引言
真空辅助压浆技术是目前在省内外后张预应力混凝土结构施工中推广的一项新技术。与传统的压浆技术相比，它提高了预应力孔道灌浆的饱满度与密实度，大大提高了结构的耐久性和使用功能。尤其是弯型、U型、竖向预应力筋，以及在大跨径桥梁纵向预应力筋压浆施工中更能体现真空压浆的优越性。
预应力筋和混凝土之间的共同工作以及预应力筋的防腐蚀是通过在预埋孔道中灌满水泥浆来实现的。传统的做法是采用压浆法来灌浆，即在0.5～1.0MPa的压力下，将水灰比为0.4～0.45的稀水泥浆压入孔道。在后张预应力混凝土结构中，预应力筋的腐蚀大部分是由于施工工艺和浆体混合料配制不好造成的。传统压力灌浆中，浆体本身和施工工艺带有一定的局限性，主要表现为：灌入的浆体中常会含有气泡，当混合料硬化后，存集气泡会变为孔隙，成为自由水的聚集地。这些水可能含有有害成分，易造成预应力筋及构件的腐蚀；在北方严寒的地区，由于温度低，这些水会 结成冰，可能会胀裂管道、形成裂缝，造成严重的后果；另外水泥浆容易离析，干硬后收缩，析水后产生孔隙，致使浆体强度不够，粘接不好，容易使梁体出现裂纹，为工程留下了隐患。针对传统压浆存在的不足，采用真空辅助压浆技术，大大提高了预应力孔道灌浆的饱满度与密实性，从而提高了结构的耐久性。
在压浆之前，首先采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气，使孔道内的真空度达到70%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。在水泥浆中，减小了水灰比，添加了专用的添加剂，提高了水泥浆的流动度，减小了水泥浆的收缩。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头差，便于浆体充盈整个孔道。
3 真空辅助压浆施工
3.1 压浆设备
要以下设备：
（1）小于90%真空度的抽真空能力。
（2） 压力瓶，可作为防护屏障防止稀浆混合料进入真空泵而损坏真空泵。
（3） 干净的加筋泌水管，能够承受较大的负压。
（4） 气密阀及气密锚帽。
压浆泵可连续操作，对于纵向预应力管道，能以0.7MPa的恒压作业。压力表在第一次使用前及此后需要校正。
3.2 压浆参数
水泥浆的设计是真空辅助压浆的关键。一般情况下，水泥浆的技术条件应符合下列规定：
（1） 浆体水灰比为0.30～0.35。一般宜控制在0.33。
（2） 浆体泌水率最大不得超过3%，拌和3h后，其泌水率小于2%，泌水在24h内重新被浆体吸收。
（3） 浆体流动度控制在14～18s，拌制30min后控制在50s内。
（4） 通过试验，浆体内可掺入适量膨胀剂，但其膨胀率小于5‰。
（5） 初凝时间不小于3h。
（6） 浆体搅拌及压浆时浆体温度小于32°C。
3.3 压浆工艺流程
（1） 在水泥浆出口及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。
（2） 在压浆前关闭所有排气阀门（连接至真空泵的除外）并启动真空泵10min，显示出真空负压力的生产，应能达到负压力0.1MPa。如未能满足此数据，则表示波纹管未能完全封闭，需在继续压浆前进行检查及更正工作。
（3） 在保持真空泵运作的同时，开始往压浆端的水泥浆入口压浆，直至水泥浆达到安装在负压容器上方的三相阀门。
（4） 操作阀门以隔离真空泵及水泥浆，将水泥浆导向废浆桶的方向，继续压浆直至所溢出的水泥浆为浓浆。
（5） 关闭真空泵和设在压浆泵出浆处的阀门。
（6） 将设在压浆盖帽排气孔上的小盖打开，打开压浆泵出浆处的阀门直至所溢出的水泥浆形状均匀。在压浆盖帽的排气管上安装小盖，并保持压力在0.4MPa下继续压浆半分钟。
（7） 关闭设在压浆泵出浆处的阀门，关闭压浆泵。
4 压浆要求及注意事项
（1） 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，应立即用压力水冲干净，研究处理后再压浆。
（2） 互相串通的孔道应同时压浆。
（3） 制作试件的水泥浆应由出浆口提取。
（4） 水泥浆在拌浆机中的温度不宜超过25°C，夏季施工采取降温措施（降水温及掺减水剂等）。同时尽量安排在早晚压浆。
4 小结
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。