后张预应力混凝土孔道真空压浆施工技术.doc

PAGE 5 后张预应力混凝土孔道真空压浆施工技术 在后张法有粘结预应力混凝土结构中，孔道压浆的主要作用：一是防止预应力筋被锈蚀，增强预应力构件的耐久性；二是填充预应力束的孔道，将构件形成整体，传递预应力并防止预应力筋的松驰，因此要求孔道压浆必须饱满，凝固后的水泥浆致密、收缩少，并具有一定的强度。传统的压力灌浆技术是在0.5～1.0MPa的压力下，将一定水灰比的水泥浆压入孔道。由于水泥浆体质量不稳定、封锚不密实、工艺措施难以控制等原因，普遍存在浆体收缩大、压浆不密实、管道不饱满的缺陷，特别是在预应力孔道较长的结构中更为严重。随着科学技术的发展和施工工艺的创新，真空辅助压浆的工艺技术正逐渐在桥梁施工中得到了广泛地应用。 1 工程概况 安徽省某高速公路某段某标共有桥梁3422m/12座，上部构造全部采用后张法预应力混凝土连续箱梁，跨径30～45m，3～5跨为一联。采用双向预应力体系，竖向预应力采用φ32精轧螺纹钢筋，YGM锚固体系；纵向顶、底板预应力钢束为9φj15.24mm高强低松驰钢铰线，YM15-9锚固体系；纵向腹板下弯束为7φj15.24mm钢铰线，YM15-7锚固体系。预应力筋最大张拉长度为165.9m。为了提高结构的安全度和耐久性，消除传统压力灌浆的质量通病，根据设计要求，采用塑料 2、真空辅助压浆基本原理及施工工艺 2.1　基本原理 真空辅助压浆技术的基本原理是：在孔道的一端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负压0.06～0.09MPa，然后在孔道另一端用压浆泵以0.5～0.7MPa的压力将搅拌好的水泥浆体压入预应力孔道。由于压浆过程孔道内始终保持负压状态，在真空形成的“压”和“吸”作用下，水泥浆液柱内的气泡和富余水分（包括孔道内残存的水分）向液柱端部移动，并在后期稳压过程中排除了。而且由于孔道内空气稀薄，液柱相对于空气中的表面张力及表面能减小，使浆体很难形成气泡，更容易填充预应力筋的间隙，大大提高孔道内浆体的饱满性和密实度。 2.2　施工工艺流程 施工用水电、材料、设备的准备→水泥浆液配合比选定→多余钢铰线切割及锚端处理→压浆设备检查和安装→孔道压水检查和处理→密封压浆管道→试抽真空→真空度符合要求后，现场配制水泥浆，开始真空辅助压浆→压浆结束，场地清理及质量评价。 2.3　配套设备 真空辅助压浆采用柳州欧姆建筑机械公司研制生产的专用设备，它主要有注浆系统和真空辅助系统组成。压浆系统包括强制式净浆搅拌机、计量设备、储浆桶、过滤器、螺杆式压浆泵、高压橡胶管、连接头、控制阀。真空辅助系统包括水环式真空泵、压力表、控制盘、压力瓶、加筋透明输浆管、气密阀等。主要设备如图1所示。 图1　真空注浆设备示意图 图1　真空注浆设备示意图 3　注浆材料要求及配合比 3.1　原材料要求 ⑴、水泥：普通硅酸盐水泥，强度等级42.5MPa； ⑵、水：最好采用饮用水，水中硫酸盐含量不大于0.1%，氯盐含量不大于0.5%，不含有糖分或悬浮有机质； ⑶、外加剂：为改善浆体在施工中（低泌水）和硬化后（微膨胀）的性能，可加入水泥相匹配的专用高性能注浆剂，外加剂中氯离子含量不大于水泥重量的0.02%，并不得产生气泡或降低浆体质量。 3.2　配合比设计 水泥浆的配合比直接影响到浆体强度和灌注密度，是真空注浆施工工艺的一个关键环节。水泥浆的配制除考虑足够的抗压强度和粘结强度，还必须改善水泥浆的性能，不离析、不泌水，控制水灰比，降低硬化后的孔隙率，改善孔隙结构，增强抗渗能力；同时减少和补偿水泥浆在凝结硬化过程中的收缩变形，防止裂缝和空隙的产生。经过现场试配优化，本工程采用的配合比为水泥：水：膨胀剂：缓凝高效减水剂＝1:0.36:0.12:0.006，浆体的主要性能： ⑴、泌水率：1h为2%，3h为1.3%，24h被水泥浆全部吸收； ⑵、稠度：在1725ml的漏斗中，稠度为12～16s，最多不大于18s； ⑶、水泥浆凝结时间：初凝时间4～5h； ⑷、浆体强度：3d≥25MPa，7d≥40MPa，28d≥50MPa。 4　真空辅助压浆施工步骤及质量控制要点 4.1　工艺试验 在工地模拟施工现场进行工艺试验，检验各种工艺参数的实行效果，并对硬化后的浆体进行解剖和检测。从实际情况来看，使用真空压浆的浆体外表明显要比普通压浆的外观要致密，几乎没有泌水造成外观松散的现象。 4.2　施工准备 ⑴、检查材料、设备、附件的型号或规格、数量等是否符合要求，品质是否有保证；确认浆体配合比。 ⑵、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；供水、供电的准备。 ⑶、检查张拉和锚固情况，切除外露的多余钢绞线，保留2～4cm左右端头，用水泥砂浆对孔道端进行封锚。 ⑷、清理锚垫板上的灌浆孔，用压浆泵对每条管道进行压水检查，检验管道是否畅通，