連續(xù)箱梁預(yù)應(yīng)力管道的灌漿施工探討與分析

1、連續(xù)箱梁預(yù)應(yīng)力管道的灌漿施工探討與分析 連續(xù)箱梁預(yù)應(yīng)力管道的灌漿施工探討與分析 【摘 要】橋梁預(yù)應(yīng)力的施工主要包括：安裝、張拉、注漿三道工藝，預(yù)應(yīng)力安裝的孔道位置控制，張拉的張拉力與伸長值控制，注漿的密實(shí)度控制這三項(xiàng)是關(guān)系預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量好壞的關(guān)鍵因素。本文著重對橋梁主橋預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工運(yùn)用真空灌漿的施工工藝及考前須知進(jìn)行探討。 【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力管道；真空灌漿；施工技術(shù)；質(zhì)量控制 在后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，預(yù)應(yīng)力筋的防腐蝕問題及與結(jié)構(gòu)混凝土的共同工作問題是通過壓力灌漿充滿預(yù)應(yīng)力筋預(yù)埋孔道和預(yù)應(yīng)力筋之間的空隙予以解決的，當(dāng)后張預(yù)應(yīng)力筋處于非水平的傾斜狀態(tài)、多跨度彎曲狀態(tài)和垂直狀態(tài)時，水泥漿

2、的泌水蒸發(fā)后形成無水泥漿存在的空間，使該處的預(yù)應(yīng)力筋失去保護(hù)。而預(yù)應(yīng)力筋在高應(yīng)力現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中，預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力通常在1000MPa以上狀態(tài)下對腐蝕損壞相當(dāng)敏感即應(yīng)力腐蝕，造成預(yù)應(yīng)力筋的腐蝕部位斷面缺損，影響預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的平安和耐久性。因此，灌漿質(zhì)量的好壞直接影響到預(yù)應(yīng)力筋的防腐蝕性能、預(yù)應(yīng)力構(gòu)筑物的平安性能和耐久性能。傳統(tǒng)的灌漿手段是壓力灌漿，漿體本身和施工工藝帶有一定的局限性，主要表現(xiàn)為：灌入的漿體中常會含有氣泡，當(dāng)混合料硬化后，存積氣泡處會變?yōu)榭紫?，成滲透雨水的聚積地，這些水可能含有有害成分，易造成構(gòu)件的腐蝕；另外，水泥漿容易離析、析水，干硬后收縮，析水會產(chǎn)生孔隙，致使強(qiáng)度不夠，粘結(jié)

3、不好，為工程留下了隱患。目前，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中有平直束、彎束、U形束的布筋方法，為了防止預(yù)應(yīng)力筋被腐蝕，提高結(jié)構(gòu)的平安度和耐久性，確保工程質(zhì)量，目前國外尤其是歐洲已開始普遍采用真空灌漿工藝，并取得了良好的效果。真空灌漿工藝克服了傳統(tǒng)壓漿工藝的缺乏，提高了孔道壓漿的飽滿度和密實(shí)性。正是基于上述考慮，大橋主橋箱梁縱向預(yù)應(yīng)力管道灌漿決定采用真空灌漿工藝。 1. 真空灌漿工藝的原理和技術(shù)優(yōu)點(diǎn) 1.1 工藝原理。 真空灌漿工藝的根本原理是：在壓漿前在孔道的一端用真空泵對孔道進(jìn)行抽真空使之產(chǎn)生-0.1MPa左右的真空度真空度到達(dá)80%以上，然后用灌漿泵將優(yōu)化后的特種水泥漿從孔道的另一端灌入，直至布滿整條

4、孔道，并加以之不小于0.7MPa的正壓力，以提高預(yù)應(yīng)力孔道灌漿的飽滿度和密實(shí)度。 1.2 技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。 與傳統(tǒng)的壓漿工藝相比，真空灌漿工藝由于使孔道前形成負(fù)壓狀態(tài)這一特點(diǎn)，使其具有以下特點(diǎn)： 1.2.1 利用真空泵進(jìn)行去除孔道中的空氣和水分，使孔道內(nèi)達(dá)致負(fù)壓狀態(tài)，然后再用壓漿機(jī)以正壓力將水泥注入預(yù)應(yīng)力孔道，由此排除了孔道中的氣泡，提高了孔道內(nèi)壓漿的飽滿度，使孔道質(zhì)量和灌漿質(zhì)量都上一個新臺階。 1.2.2 灌漿過程中孔道具有良好的密封性，使?jié){體保持壓力和充滿整條孔道得到保證。 1.2.3 漿體中的微漿及稀漿在真空負(fù)壓環(huán)境下率先留入負(fù)壓容器，是稠漿留出后孔道漿體中的稠度能保持一致，使?jié){體密實(shí)度和強(qiáng)度

5、得到保證。 1.2.4 工藝及漿體的優(yōu)化，消除了裂隙的產(chǎn)生，使灌漿的飽滿性和強(qiáng)度得到保證。 1.2.5 真空灌漿過程是一個連續(xù)且迅速的過程，灌入的水泥漿在負(fù)壓環(huán)境下流動，由于沒有受到來自孔道中的空氣的壓力，漿體能輕易地充滿孔道的所有空隙，縮短了灌漿的時間。 2. 技術(shù)要求 2.1 壓漿工藝要求。 2.1.1 孔道及兩端必須全封閉。 2.1.2 壓漿前，應(yīng)對孔道進(jìn)行清潔處理?？椎狼逑春?，應(yīng)使用不含油的壓縮空氣將孔道內(nèi)的所有積水抽出。 2.1.3 攪拌水泥漿之前，加水空轉(zhuǎn)數(shù)分鐘，將積水倒凈，使攪拌機(jī)內(nèi)壁充分濕潤。攪拌好的灰漿要做到根本卸盡。在全部灰漿卸出之前不得再投入未拌合的材料，更不能采取邊出料

6、邊進(jìn)料的方法。 2.1.4 水泥漿的拌和首先將水參加拌和機(jī)，然后在參加水泥，充分拌和后，再參加減水劑和膨脹劑，膨脹不超過5%，任何一次配制以滿足一小時的使用即可。 2.1.5 抽真空時，真空度負(fù)壓控制在-0.060.1之間。 2.2 水泥漿的技術(shù)要求。 水泥漿的性能有流動性、凝結(jié)時間、泌水率、體積收縮率、濃度及化學(xué)成分等方面的要求。真空灌漿工藝使孔道和灌漿機(jī)之間存在著負(fù)壓力差，水泥漿通過孔道的阻力較小，使低水灰比、低流動性的水泥漿可以較快、順暢地通過孔道并充滿孔道的所有孔隙，最大可能地減少泥漿收縮變形和孔隙，提高孔道灌漿的飽滿度和密實(shí)性。本工程對水泥漿的技術(shù)要求以下： 1水灰比：為滿足可灌性要

7、求，一般選用水泥漿，水灰比應(yīng)在0.30.4之間。 2漿體流動度1418S。 3漿體泌水性a.小于水泥漿初始體積2%。b.四次連續(xù)測試的結(jié)果的差值1%。c.拌和后24h水泥漿的泌水應(yīng)能有吸收。 4漿體初凝時間：6小時。 5漿體強(qiáng)度：7天齡期強(qiáng)度40MPa，28天齡期強(qiáng)度50MPa。 6漿體對鋼鉸線無腐蝕作用。 2.3 壓漿設(shè)備要求。 2.3.1 壓漿設(shè)備。 1排量為2立方米min的SZ-2水環(huán)式真空灌漿泵1臺。 2真空壓力表1個，QSL-20型空氣過濾器1個，15Kg左右秤1臺。 3灌漿泵1臺，配套高壓橡膠管1根。 4灰漿攪拌機(jī)1臺。 2.3.2 水泥漿拌和機(jī)應(yīng)能制備具有膠稠狀的水泥漿。 2.3

8、.3 水泥漿泵及其吸收循環(huán)應(yīng)是完全密封的，以防止氣泡進(jìn)入水泥漿內(nèi)，它應(yīng)能在壓漿完成的管道上保持壓力，且裝有一個噴嘴，該噴嘴關(guān)閉時，導(dǎo)管中無壓力損失。 2.3.4 壓力表在第一次使用前加以校準(zhǔn)，所有設(shè)備在灌漿操作中至少每3個小時用清潔水切底清洗一次，每天使用結(jié)束時應(yīng)清洗干凈。 3. 施工工藝 3.1 張拉施工完成之后，采用切割機(jī)切除外露的鋼鉸線注意鋼鉸線的外露量30mm進(jìn)行封錨，并用清水沖洗孔道，高壓風(fēng)吹干凈。 封錨方式有兩種： 1采用保護(hù)罩封錨：保護(hù)罩作為工具罩使用，在灌漿3后小時內(nèi)撤除，將錨墊板外表清理，保證平整，在灌漿保護(hù)罩底面和橡膠密封圈外表均勻涂上玻璃膠，裝上橡膠密封圈，將保護(hù)罩和錨墊

9、板上的安裝孔對上，用螺栓擰緊，注意將排氣口朝正上方。 2用無收縮水泥砂漿封錨：必須將錨板及夾片、外露鋼鉸線全部包裹，覆蓋層厚15mm，封錨后2448小時之內(nèi)灌漿。本工程采用第二種封錨方式，第二種更方便、快捷。 3.2 清理錨墊板上的灌漿孔，確定抽真空端及灌漿端，安裝引出管球閥和接頭并與真空機(jī)相連，并檢查其功能。 3.3 攪拌水泥漿。 1首先將稱量好的水扣除用于溶化減水劑的那局部水、水泥、膨脹水泥、粉煤灰倒入攪拌機(jī)，攪拌2min。 2將溶于水的減水劑倒入攪拌機(jī)中，攪拌3min出料。 3水泥漿出料后應(yīng)盡量馬上進(jìn)行泵送，否那么要不停地?cái)嚢琛?4必須嚴(yán)格控制用水量，否那么多加的水全部泌出，易造成管道頂

10、端有空隙。e對未及時使用而降低了流動性的水泥漿，嚴(yán)禁采用增加水的方法來增加灰漿的流動性。 3.4 待儲漿罐的水泥漿的漿量到達(dá)不少于所要灌漿的一條孔道所需的灌漿量的1.3倍之后，關(guān)閉除與真空泵連接外的所有閥門，啟動真空泵，通過壓力表使真空度到達(dá)-0.06-0.1MPa并保持穩(wěn)定。 3.5 啟動真空泵，當(dāng)灌漿泵輸出的漿體到達(dá)要求稠性時，將泵上的輸送管接到錨墊板上的引出管上，開始灌漿，灌漿過程中，真空泵持續(xù)工作。 3.6 觀察排氣管的出漿情況，當(dāng)漿體稠度和灌入之前稠度一樣時，關(guān)掉排氣閥，仍繼續(xù)灌漿23min，使管道內(nèi)有一定的壓力，最后關(guān)掉灌漿閥。 3.7 拆下抽真空管的兩個活接，卸下真空泵；拆下空氣

11、濾清器和灌漿膠管，清洗灌漿泵、攪拌機(jī)、閥門、空氣濾清器以及粘有灰漿的工具。 4. 施工考前須知 4.1 管道一定要密封好，波紋管的接頭要密封，壓漿要在工具錨板的封錨水泥砂漿到達(dá)一定強(qiáng)度后進(jìn)行，最好在密封后24h開始灌漿。 4.2 灌漿管應(yīng)選用牢固結(jié)實(shí)的高強(qiáng)橡膠管，抗壓能力1MPa，在灌漿時不能破裂，連接要牢固，不得脫管。 4.3 施工前要認(rèn)真根據(jù)不同品種、不同廠家生產(chǎn)的水泥，選擇與水泥相容性好的添加劑，針對水泥漿的流動度、泌水率、凝結(jié)時間、收縮率或膨脹率、強(qiáng)度及化學(xué)成分等性能展開水泥漿的配比設(shè)計(jì)，以選擇最正確的灌漿配合比。 4.4 嚴(yán)格控制材料配合比，否那么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(yán)禁采用加水的方法來增加其流動性。 4.5 灰漿進(jìn)入灌漿泵之前應(yīng)通過70目的篩子。 4.6 灌漿工作宜在灰漿流動性沒有下降的3045min時間內(nèi)進(jìn)行，孔道一次灌注要連續(xù)。 4.7 中途換管道時間內(nèi)，繼續(xù)啟動灌漿泵，讓漿體循環(huán)流動，防止出現(xiàn)輸漿管堵塞現(xiàn)象。 5. 結(jié)語 實(shí)踐證明，施工現(xiàn)場高水平的質(zhì)量管理和操作人員專業(yè)操作水平、高度的責(zé)任心，加上合理的漿體配合比，采用真空灌漿技術(shù)將能保證孔道灌漿的均勻性，能形成一個密實(shí)、不透水的保護(hù)層，并能消除孔隙