淺析橋梁后張法預應力真空壓漿技術及施工管理

王 訓

(貴州省公路工程集團有限公司)

1 工程概況

該項目是廣西東部某大橋工程，該大橋主橋為80 m+130 m+130 m+80 m四跨預應力混凝土連續剛構梁，其連續的剛構上部采用分離式雙箱梁布置，箱梁為單箱雙室結構。縱向預應力束采用17-5、17-7兩種預應力群錨體系;橫向預應力采用17-3預應力鋼絞線扁錨，整個通長束管道長達475 m。為了確保預應力后張法施工的質量，在橋梁施工過程中嚴格按照設計及施工規范要求進行施工控制，并采用真空輔助壓漿技術進行大橋預應力管道的施工。

2 真空輔助壓漿原理

真空輔助壓漿基本原理是先在在孔道的一端使用真空泵將整個預應力管道抽成真空狀態，使管道內部產生約0.08 MPa的真空度，接著通過壓漿泵將按照設計要求攪拌好的水泥漿體從孔道的另一端開始壓入使漿體充滿整個孔道，與此同時施加0.7 MPa的正壓力。在處于封閉狀態的孔道中，一方面將漿液視為流動的液柱，通過進漿端的正壓力將液柱壓進管道，給液柱施加一強大的推力;另一方面，通過出漿口端的真空泵給液柱施加一定的拉力。因在孔道內與壓漿泵之間產生正負壓力差，這種壓力差可以將孔道中空氣和水被清除，有效地提高孔道的密實度。從而達到根除或減少預應力筋在使用過程中的腐蝕，同時大大地縮短了灌漿時間。

3 施工時采用的機械設備及技術要求

3.1 采用的機械設備

(1)真空泵1臺(含真空壓力表量程 -0.1～0.6 MPa、過濾裝置)，配透明軟管一根;空氣過濾器QSL-20型1個。

(2)壓漿泵1臺，配套高壓橡膠管1根;

(3)砂漿攪拌機2臺，拌漿能力各0.5 m3;

(4)帶閥門金屬管若干根;

(5)20 kg左右秤1臺、水桶、儲漿桶、廢漿桶各兩臺;

3.2 技術要求

3.2.1 漿體設計標準

它是壓漿技術中最重要的一個方面，壓漿中對水泥的要求：(1)具有良好的和易性和流動性;(2)膨脹性應滿足規范要求，確保孔道填充密實，使漿體充分地布滿在整個孔道;(3)有效的粘接強度和較強的耐久性。

3.2.2 配合比的試拌及各項指標

(1)水灰比：水灰比控制在0.29～0.35之間，一般控制為0.33;(2)漿體泌水率：泌出的水分被漿體吸收的時間要在24 h內完成;(3)在施工過程中攪拌及壓漿時漿體溫度控制在35℃以下;(4)初凝時間：3～4 h;(5)稠度：在1.725 L漏斗中，水泥漿的稠度14～18 s，在45 min內，漿體的稠度變化不應大于2 s;(6)根據規范的設計要求，28 d強度不小于40 MPa。(7)漿體對鋼絞線無腐蝕作用。

4 施工工藝流程控制

4.1 施工工藝流程

封閉端頭→清理灌漿孔→確定真空端及灌漿端→安裝引出管、球閥和板頭→拌制水泥漿的用量和配比→啟動真空泵→進行灌漿→關閉真空端閥門→持壓→關閉灌注泵及灌漿端閥門→完成灌漿。

4.2 施工準備

(1)在橋梁后張法預應力張拉施工完成后，對外露的鋼絞線要進行切除，正常情況下鋼絞線外露量長度應控制在3 cm以內，接著錨頭通過水泥的砂漿來進行密封，隨后對在其上安裝密封罩，最后將真空泵、壓漿泵和其它配套設備牢固地連在一起，保證處在嚴格的密封狀態下;(2)在施工前，保證錨墊板的平整度;(3)真空壓漿前對灌漿孔、真空泵等壓漿工藝所用的相關設備進行核查;(4)對材料、設備、附件的型號或規格、數量等進行核查，看是否滿足規范要求;(5)對施工技術人員進行技術交底。

4.3 試抽真空

將灌漿和排氣閥門關閉，啟動真空泵10 min試抽真空，當真空度的壓強達到-0.08 MPa時，關閉壓漿閥，并將真空閥打開，開始啟動真空泵，利用該泵從導管中排除空氣，再次觀察真空壓力表中讀數，當真空壓力表的讀數保持在一定小范圍內穩定的情形下，停泵約1 min左右，若此時壓力表的讀數仍能保持不變，可以判斷孔道已經達到并能維持真空狀態。

4.4 拌漿

(1)拌漿進行之前，先加一定量水至拌漿筒中空轉幾分鐘，讓拌漿機筒的內壁保證充分的濕潤;將積水全部排除完畢。

(2)將稱量好的水、含有0.000 1用量的鋁粉、一起倒入的拌漿筒，之后邊攪拌邊倒入水泥，對該混合液進行攪拌，時間通常為先攪拌2 min，然后將溶入水的減水劑倒入到拌漿桶中;等到攪拌到3 min后，達到均勻狀態出料。

(3)當水泥漿出料后，馬上組織泵送，若不馬上進行泵送，則需要繼續攪拌下去。

4.5 壓漿

(1)孔道壓漿順序是先下后上，要將集中在一處的孔一次壓完。確定抽真空端及灌漿端，安裝引出管，球閥和接頭，并檢查其功能。啟動真空泵，當真空度達到并維持在-0.06～ -0.08 MPa之間，并保持穩定狀態，即孔道真空度達到60%～90%，此時將壓漿泵開啟;(2)當壓漿泵漿體濃度達到施工要求的求稠度，關掉壓漿泵，將泵上的輸送管接到錨墊板上的引出管上，開始灌漿;(3)灌漿過程中，真空泵保持連續工作。

5 施工質量管理要點

(1)確保技術人員的專業素質，在真空輔助壓漿開始前，標準、特定的工藝規范必須按制定出來，應該有技術負責人確認由有經驗的受過操作訓練的人員正確執行。

(2)保證壓漿過程的連續性，直至水泥漿從出漿端流出合格的水泥漿為止。

(3)嚴格掌握材料配合比，保證泥漿的和易性，若加水過多，則會使泌水性增大，易造成管道頂端不密實;若加水過少，則降低了水泥漿的流動性。

(4)將錨頭嚴格密封，最好在密封后24 h開始灌漿。

(5)應盡量使用高強度塑料波紋管，保證在壓漿的過程中具有更好的密封性和耐腐蝕性。

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［1］楊要軍.橋梁預應力管道真空輔助壓漿工藝研究［J］.城市建設理論研究，2011，(20)：33.

［2］平樹江，李小曼.真空壓漿技術在濱海地區耐久性橋梁預應力蓋梁中的應用研究［J］.公路，2010，(12)：70.