真空輔助壓漿技術在廈門同安灣大橋的應用

唐雙全

(中鐵十七局集團第六工程有限公司，福建廈門 361009)

1 工程建設概況

廈門同安灣大橋為全長2 528.2 m的雙線市政公路橋梁，主橋(60+3×100+60)m為跨海通航主孔，橋寬32 m。主橋用變截面預應力混凝土連續箱梁，其他是等截面預應力連續箱梁，全橋共14聯。橋梁下部采用鉆孔灌注樁基礎，板式和柱式墩，預應力箱梁混凝土為C50。用塑料波紋管成孔，15.24 mm鋼絞線，群錨和扁錨體系。為保證同安灣大橋上部結構箱梁預應力質量、耐久性和安全性，采用真空輔助壓漿工藝的后張預應力孔道壓漿。橋梁布置見圖1。

圖1 同安灣大橋立面圖

2 真空壓漿的基本原理和工藝特性

2.1 基本原理

后張法預應力混凝土孔道壓漿中，常規壓漿如壓入的水泥漿不飽滿，預應力筋容易被侵蝕，相應的結構安全可靠和耐久性將受到影響。真空輔助壓漿技術克服了傳統壓漿技術的上述缺點和不足。

壓漿前，先采用真空泵抽吸預應力孔道中的空氣使真空度達到80%以上，然后從孔道的另一端用壓漿泵將水泥漿以不小于0.7 MPa的正壓力壓入。孔道內正負壓力差的存在，大大提高了孔道壓漿的密實度和飽滿度。真空輔助壓漿原理見圖2。

2.2 工藝特性

1)真空壓漿在負壓的作用下壓漿過程更為通順，管道狹窄間隙更易于通過，堵塞的情況大大降低。

2)真空壓漿使壓漿過程迅速連續，減少了孔道中的阻力，提高工效，縮短了壓漿時間。

3)保證了漿液對孔道的充盈。真空壓漿減少泌水孔隙現象，孔道壓漿的漿體強度和密實性得到了保證。結構的安全性和耐久性得到了確保。

圖2 真空輔助壓漿原理圖

4)真空壓漿宜使用塑料波紋管成孔預應力管道。

5)真空壓漿要求孔道具有良好的密封性，對預應力體系的安全性能、錨固效率及孔道密封提出了更高要求。

6)對水泥漿液的配合比、工藝及設備要求高。

3 真空輔助壓漿施工工藝

1)漿體配合比設計是質量控制的源頭，也是真空輔助壓漿工藝的關鍵，配合比設計應保證漿體的和易性、孔隙率、滲透性小、粘結強度、耐久性，為確保孔道填充密實還應有微膨脹性。

2)密封閥門接在水泥漿出口及入口處，真空泵連接非壓漿端，壓漿端接壓漿泵。三相閥門、負壓容器和密封罩以串聯的方式連接起來，其中閥門和密封罩之間連接透明喉管。

3)壓漿前除連接至真空泵的所有排氣閥門關閉，并啟動真空泵達到真空負壓力0.1 MPa。如未滿足應進行檢查及更正工作。

4)真空泵啟動并符合氣壓要求時，開始壓漿口壓漿，壓漿過程中從透明的喉管中觀察漿體是否已充滿波紋管，直至水泥漿達到三相閥門。

5)操作閥門以隔離真空泵及水泥漿，將水泥漿導向廢漿桶的方向，繼續壓漿直至所溢出的水泥濃漿均勻、流暢，沒有不規則的擺動。

6)關閉壓漿泵出漿處的閥門，關閉真空泵，打開密封罩上的閥門，關閉出漿閥門直至密封罩上的閥門所溢出形狀均勻的水泥濃漿。關閉密封罩上閥門并持壓0.6 MPa～0.7 MPa，繼續壓漿2 min左右后關閉壓漿泵。

4 真空輔助壓漿設備與材料

4.1 預應力錨具和蓋帽

為了達到預應力錨具良好的氣密性，在錨座的端部增加了蓋帽(見圖3)。安裝錨座時，抽真空端的抽氣孔則位于上方，壓漿孔位于下方。將錨座壓漿口和螺栓孔內清理干凈，在蓋帽環形圈槽內和錨座表面及結合面涂封膠，使蓋帽氣孔垂直向上，而后螺栓涂以密封膠后旋緊。

4.2 塑料波紋管

塑料波紋管是較理想的使用真空輔助壓漿工藝的預應力管道成孔工藝材料。它具有以下特點：密封性好、耐腐蝕、不生銹、耐疲勞性能好。波紋管安裝時，錨座喇叭口的塑料波紋管插入的長度應大于3 cm，連接處用防水膠帶密封，塑料波紋管連接用焊接機焊接。

圖3 蓋帽

4.3 真空輔助壓漿設備

真空輔助壓漿威勝利工程有限公司的CZB型抽真空機、YJJ型壓漿機、VHJ10型塑料波紋管焊接機。該型壓漿機性能優良，克服了傳統壓漿機的缺陷、壓漿連續，不會導致空氣混入孔道，具有體積小，重量輕，真空度高的特點。

5 真空輔助壓漿試驗與施工注意事項

5.1 真空輔助壓漿試驗

預應力管道真空輔助壓漿前進行模擬試驗，對真空輔助壓漿設備的選型、水泥漿配合比、工藝可操作性等進行驗證。

選用工程施工中最多，最具有代表性的φ100 mm塑料波紋管，模擬箱梁中豎向曲線布置，在鋪設碎石的地面上用架立鋼筋固定。波紋管接頭完全模擬實際施工進行連接且密實牢固，安裝模板和預應力錨墊板后，澆筑條形混凝土，將模擬管道等封閉其中。

條形混凝土達到規定齡期強度后，按照標準工藝流程進行壓漿。壓漿結束滿足漿體的養護齡期后，鑿除條形混凝土將完成壓漿的波紋管取出并多段切開，查證漿體飽滿密實和凝漿混凝土的性狀。如完全滿足要求即可進行正式的壓漿施工。

5.2 真空輔助壓漿施工注意事項

除常規壓漿注意點以外，真空輔助壓漿還有以下注意點：

1)真空輔助壓漿施工的真空度必須達到并維持在80%以上。

2)預應力管道如果是長曲線，可在曲線部分最高點預留壓漿管，避免管道空氣淤積并可以用預留壓漿管接力補壓。

3)氣溫5℃以下或35℃以上，真空輔助壓漿施工不得進行。

4)同一預應力孔道的真空輔助壓漿施工壓漿要一次完成，不得有中途停壓的情況。因故必要停壓不能連續一次壓滿時，要用壓力水清洗干凈后再做處理。互通孔道應要一次壓漿施工。

6 結語

廈門同安灣大橋預應力數量大，規格多，全部孔道壓漿施工采用真空輔助法。施工情況良好，質量可靠保證，可供同類型施工參考。

［1］ 李學平，陳富強，張 杰.后張法預應力孔道真空輔助灌漿施工技術［J］.世界橋梁，2006(2)：81-83.

［2］ 樂韓燕，張明卓，潘立泉.真空輔助壓漿施工技術在西堠門大橋的應用［J］.橋梁建設，2006(5)：65-67.