真空壓漿法在預應力砼箱梁或T梁施工中的應用

黃 初

摘要:為了保證預應力砼箱梁或T梁的鋼絞線在張拉后處在一個良好的受力狀態,應及時將預應力管道進行封閉,以防止預應力鋼絞力暴露在空氣中產生腐蝕。因此,管道壓漿的作用就顯得非同小可了,考慮到現行箱梁及T梁施工中普遍采用真空壓漿,故此對真空壓漿施工應注意的一些要求進行共同探討。

關鍵詞:預應力箱梁;管道壓漿;真空壓漿;施工工藝

1 管道壓漿的作用及普通壓漿的缺點

隨著越來越多大跨徑橋梁構造物的出現,在箱梁、T梁等后張法預應力混凝土施工中,為了保證預應力鋼絞線的使用壽命,對孔道必須填充密實,在公路工程中普遍采用壓漿進行處理。因為壓漿對結構物來說,它作為一種填料,能將預應力孔道填實;作為一種粘結料,能將預應力鋼絞線與混凝土粘結在一起,使鋼絞線、填料、波紋管和混凝土結構物形成一個整體,將預應力鋼絞線上的力均勻地傳入到結構物中;另外可以很好地防止預應力鋼絞線銹蝕,因此作為預應力鋼絞線銹蝕最后一道屏障,管道壓漿質量的好壞越來越受到重視。

現有管道的壓漿主要有普通壓漿和真空壓漿兩種類型,通過分析兩種方式的優缺點,真空壓漿法越來越被廣泛的應用,因為普通壓漿法在壓漿時,當壓力保持在0.5～1.0MPa的壓力下,這時由于壓力有限、當漿體較稀時施工中容易發生析水、干硬性收縮等現象,致使孔道內預應力鋼絞線和結構物粘結強度不夠,在這種情況下,漿體和結構物之間有一定的空隙,空隙內存有的水分將使預應力鋼絞線銹蝕。因此,為了從施工方案及施工工藝上保證漿體對孔道充分密實,保證漿體在管道中的密實度,確保工程質量,在后張法預應力結構物中,常常采用真空灌漿法進行施工。現在讓我來了解一下真空壓漿法施工的一些技術要求。

2 真空壓漿的技術要求

2.1 真空壓漿管道的要求

真空壓漿孔道的材較一般采用鍍鋅波紋管,波紋管之間的接頭采用相同材質的專用連接管,波紋管和錨墊板的連接采用專用連接頭,以確保管道密閉,在連接時應注意摒棄采用膠帶進行纏繞連接。當采用波紋管做為管道時,在施工前應對波紋管的環剛度、摩擦系數、變曲度等技術指標按照行業規范進行試驗檢測,以確保管道材質滿足使用要求。此外,在條件允許的前提下,應盡量使用高強度塑料波紋管,塑料波紋管與普通壓漿使用的金屬波紋管相比具有以下優點:

A、更好的密封性和耐腐蝕性

B、更好的彎曲性,能滿足小半徑的彎曲及U形束、圓形束的布筋要求。

C、強度高,不怕踩壓,施工中不易被振搗棒弄破,有效地避免管道漏漿的可能性。

D、摩擦阻力小,減少張拉過程中的預應力摩擦損失并提高了預應力筋的耐疲勞能力。

2.2 真空漿體材料的要求

真空灌漿應采用真空灌漿劑配制的特種漿體,水泥強度應采用不低于42.5MPa的普通硅酸鹽水泥或普通水泥,且不得有結塊現象;拌和用水采用日常飲用水;外加劑宜采用低含水量、流動性好、最小滲出及膨脹性等特性的外加劑,同時它不得含有對預應力鋼絞線或水泥有害的化學物質。

對于真空壓漿漿體要求一般為:泌水性應小于水泥漿體的2%;水灰比控制在0.3~0.35;水泥漿體體積變化控制在小于2%的范圍內;初凝時間應大于6h;一般構造物28天的強度應達到40 MPa以上,同時在壓漿期間抽出的真空應保持在-0.08~-0.1MPa內,水泥漿稠度宜控制在14～18s之間。

2.3 真空壓漿設備的要求

真空灌漿除了傳統的壓漿施工設備外,真空灌漿還應具有專用設備。灌漿泵一般采用螺桿灌漿泵,螺桿式灌漿泵是一種新型高效灌漿設備,屬全封閉式螺桿泵,有定子——轉子構成的密封線,將吸入腔和壓力腔隔開,使泵具有閥門的隔斷作用,具有吸入性能好,泵壓穩,擾動小,泵量調節性能好,壓力無極可調,效率高且效區寬。該泵大大優于活塞式灌漿機,更有利于灌漿密實。其最大壓力應達到2.5Mpa;儲漿罐中的漿體體積必須大于所需灌漿的一道預應力孔道的體積;同時應配備達到6.0MPa壓力表、真空泵、空氣率清器等真空灌漿設備。

2.4 真空壓漿工藝的要求

2.4.1 漿體應嚴格按照批準的配合比進行稱量配料,攪拌機在拌制漿體前,應加水空轉攪拌將貯漿罐內壁充分濕潤,注意在拌料過程中須待全部漿體用完之前再投入第二批原材料,不能采取邊出料邊進料的方法,攪拌好的水泥漿須一次用完。

2.4.2 在壓漿前,應將外露的鋼絞線進行切除,并用無收縮水泥砂漿封錨,將錨板、夾片、外露鋼絞線全部包裹,覆蓋層大于15mm,封錨后應在短時間內進行壓漿處理。另外,在壓漿時,孔道和兩端必須采用氣密錨帽密封,且孔道內無石、砂及其他雜物,確保孔道暢通、清潔、干爽;同時清理錨墊板上的灌漿孔,保證灌漿孔與孔道暢通連接。

2.4.3 開始壓漿時應先啟動真空泵抽真空,使孔道真空達到-0.08～-0.1MPa且保持穩定,同時對拌制好的漿體通過1.2mm的篩網過濾后加入到灌漿泵中,當漿體稠度達到要求稠度時,灌漿泵上的輸送管應接到錨墊板上的引出管上,輸漿管應采用高強度橡膠管,并注意連接牢固。灌漿過程中保持真空泵連續工作。當漿體從排氣閥順暢流出且稠度與灌入的漿體相同時,關閉抽真空端的所有閥門。壓漿時對孔道的排氣孔和排水孔應按照規范使用,漿體應達到孔道的另一端飽滿和出漿并應達到排氣孔排出與規定稠度相同的水泥漿為止。為保證管道中充滿灰漿,關閉出漿口后,應保持不小于0.5MPa的一個穩壓期,該穩壓期不應小于2min。完成灌漿后。應及時清洗空氣濾清器及閥門等,并將所有粘有漿體的設備清洗干凈。

2.4.4 根據結構物的特點,灌漿順序應從孔道的下層孔道開始,對于曲線孔道和豎向孔道應從最低點灌漿孔灌入,并且由最高點的排氣孔排出水和泌水。

2.4.5 壓力和速度。在真空灌漿過程中,一般情況下壓力控制在0.5～0.7MPa。當孔道較長時,壓力可以達到1.0MPa,同時應經常檢查孔道真空度的穩定性;灌漿時速度按施工經驗一般控制在5～15m/min,對豎向孔道的灌漿宜采用低限,對較長或直徑較大的管道或在炎熱氣候條件下,壓漿宜采用較快的速度。

2.4.6 進行壓漿作業時,每個工作班應留取不少于3組的70.7×70.7×70.7mm的立方試件,并進行標準養護,以便檢查壓漿質量。

2.4.7 其它注意事項。曲線管道的每個波峰的最高點靠同一端設置觀察閥,高出混凝土200mm;灌漿工作宜在漿體流動性下降前進行,孔道應一次連續灌注;中途調換壓漿管道時,應繼續啟動灌漿泵,真空泵應連續工作,讓漿體循環流動。

2.5 施工注意事項

2.5.1 錨頭一定要密封好,最好在密封后24h開始灌漿。

2.5.2 灌漿管應選用牢固結實的高強橡膠管,抗壓能力≥1MPa,帶壓灌漿時不能破裂,連接要牢固,不得脫管。

2.5.3 嚴格掌握材料配合比,否則多加的水會全部泌出,易造成管道頂端有空隙。對未及時使用而降低了流動性的水泥漿,嚴禁采用加水的辦法來增加其流動性。

2.5.4 水泥漿進入灌漿泵前,應先通過1.2mm的篩網進行過濾。

2.5.5 灌漿工作宜在灰漿流動性沒有下降的30～45min時間內進行,孔道一次灌注要連續。

2.5.6 中途換管道時間內,繼續啟動灌漿泵,讓漿體循環流動。

2.5.7 攪拌的水泥漿嚴格進行流動度和沁水試驗,制作試件檢查強度

結束語

總之,越來越多的工程經驗證明,在預應力砼結構物施工中,管道壓漿質量的好壞對橋梁的設計使用壽命及耐久性起著關鍵性作用。對此,作為一名工程技術人員,本著對工程質量高度負責的態度,本人認為,在進行管道壓漿這道看似不起眼的工序操作時,應當緊張有序,認真嚴格地做好壓漿過程的各項準備工作,并從工藝上加強控制,從技術上加強管理,從思想上給予重視,只有做到了這些,真空壓漿的施工質量才能得到一個有力的保障。

參考文獻

[1]呂賢良.預應力砼結構真空壓漿的幾個誤區.《鐵道建筑》.2007年第7期.