时速160公里客货共线铁路简支T梁真空辅助压浆施工技术及常见质量问题处理措施

时速160公里客货共线铁路简支T梁真空辅助压浆施工技术及常见质量问题处理措施
发布时间：2022-07-01T03:17:43.036Z 来源：《中国科技信息》2022年3月5期作者：敌丁以万
[导读] 本文结合施工实践，对T梁真空压浆施工工艺的特点、原理、施工工艺以及压浆中常见质量问题采取的措施进行简要阐述。

敌丁以万
中铁二十一局集团路桥工程有限公司，陕西西安 710065
摘要：孔道压浆是后张法预应力构件生产工艺中的重要环节，预应力孔道压浆对预应力筋的锈蚀起到了重要作用，能使预应力筋同构件结构混凝土粘结成一个整体，填充了孔道空间，防止了孔道积水及冰冻等现象，提高了构件的整体刚度及强度。

真空辅助压浆是一种比压力压浆更先进的一门压浆技术，它采用真空辅助技术，对预应力孔道抽真空后再压浆，具有使压浆孔道更密实、均匀、饱满、减少预应力筋的应力损失等优点。

本文结合施工实践，对T梁真空压浆施工工艺的特点、原理、施工工艺以及压浆中常见质量问题采取的措施进行简要阐述。

关键词：客货共线铁路、压浆原理、施工工艺、常见质量问题、处理措施
1.压浆基本原理：
将要压浆的整个预应力孔道封闭，启动真空泵抽吸管内空气，使之达到-0.06～-0.08Mpa的负压，然后打开压浆阀将灌浆剂压入孔道，当出浆端浆体浓度与进浆端浓度一致时，关闭排气阀，在0.5-0.6Mpa下持压3min，完成排气及泌水，持压时间结束后，快速关闭压浆泵及压浆端所有阀门，待管道内无浆体反溢现象后，方可卸除进出口段排气阀。

2.压力压浆和真空辅助压浆工艺特点：
①压力压浆法在预应力孔道会引起气泡，浆体难以填满孔道、密实，采取真空辅助压浆可以消除此缺陷，同时避免了有害水积聚在预应力筋附近的可能性，提高了预应力筋的抗腐蚀能力；压浆孔道在接近真空的情况下残留在孔道中的水珠将被气化，采用真空辅助压浆法可以将气化的水珠随同空气一同被抽出孔道，增强了浆体的密实度；
②T梁预应力孔道设计一般有直线与曲线线型，对于曲线孔道，由于存在高低弯曲现象，采用压力压浆难以使浆体填满整个孔道；采用真空辅助压浆法，孔道在真空状态下，可减少孔道由于高低弯曲而使浆体自身形成的压力差，便于浆体充满整个孔道；
③采用压力压浆法易发生浆体析水、干硬收缩等现象，采用真空辅助压浆法可避免发生浆体析水、干硬收缩等问题。

3. 真空压浆工艺流程
机具准备密封孔道管道抽真空制浆压浆清洗设备
4.压浆设备：
真空压浆的配套设备有：TGZY型全自动压浆设备。

孔道密封材料和接头附件等。

搅拌机的转速不低于1000r/min,浆叶的最高线速度限制在15m/S以内。

5. 压浆准备
①张拉完成之后，切除外露钢绞线，清除管道并吹干积水，清理锚垫板上的灌浆孔，保证灌浆通道通畅。

压浆前，对压浆设备进行试运转，检查其是否能正常运转，以及检查压浆附件是否满足压浆要求。

②原材料：使用的压浆料抗压强度不得低于50Mpa，抗折强度不小于10Mpa。

其技术要求符合高性能无收缩防腐蚀灌浆剂的规定，不得掺入氯化物或其它对预应力钢绞线有腐蚀作用的外加剂，有结块不得使用，经检验合格后方可使用。

③压浆之前，用密封罩进行封堵锚头，在密封罩边缘与支承垫板接触面增加橡胶圈，防止漏浆；用螺丝进行固定密封罩，保证与支承垫板接触面无缝隙。

④安装引出管，球阀和接头，并检查其功能，确保所安装阀门能完全开启及关闭。

⑤抽真空：将压浆阀、排气阀全部关闭，使整个孔道形成一个全密封系统，抽真空阀打开。

启动真空泵试抽真空，当真空压力表显示真空值达－0.06～0.08Mpa时停泵1min，若压力能保持不变即可认为孔道能达到并维持真空。

6.制浆
TGZY型全自动压浆设备设有高速制浆桶和低速放浆桶。

首先在高速桶中加入实际拌合水用量的80％～90％，开动搅拌机，均匀加入全部压浆剂，边加入边搅拌，然后均匀加入全部水泥，全部粉料加入后再搅拌2min，然后加入剩余的10％～20％的拌合水，继续搅拌2min。

搅拌均匀后，打开高速制浆桶放浆阀将搅拌均匀的浆体放入低速放浆桶，实验人员应在现场对拌制好的浆体进行出机流动度试验，每10盘进行一次检测，其流动度符合规定要求后。

浆体在低速放浆桶中应继续搅拌，以保证浆体的流动性，准备压浆作业。

严禁施工过程中由于流动不够额外加水。

7.真空压浆
压浆前，首先对管道进行抽真空，使孔道内的真空度稳定在－0.06MPa～－0.08MPa之间，待真空度稳定后，将拌制好的水泥浆流入低速放浆内，立即开启管道压浆端阀门，同时开启压浆泵进行连续压注，当出浆端的浆体浓度与搅拌桶内的浓度一致时，关闭出浆端排气孔，压浆泵保持最高输浆压力，以保证压入管道内浆体饱满密实为准，浆体注满后，在0.5MPa ～0.6MPa下持压3min。

关闭压浆机及压浆端阀门，完成压浆。

拆卸外接管路附件，清洗滤清器及阀门等。

由于后张法T梁在预制时，相邻上下孔道可能存在串孔现象，采用从上后下顺序压浆时，浆体将会从上部孔道流入下部孔道，从而导致下部孔道堵塞或存在压浆不饱满现象，因此在采用真空辅助压浆法时，应采用先下后上顺序压浆，同一管道应连续压浆，一次性完成。

8.真空压浆质量控制要点
①后张T梁在终张拉结束后宜在48h内进行管道真空压浆，浆体自搅拌结束至压入管道的间隔时间不得超过40min，管道压浆控制在正温下施工，并保证无积水、无结冰现象。

压浆时及压浆后3天内，梁体及梁体周边环境温度不得低于5℃。

冬季压浆时要采取保温措施，应掺加适量掺加引气剂，含气量由试验确定。

②压浆顺序应自下而上进行，以免上下孔道存在串孔情况下，水泥浆流到临近的下层孔道凝固，堵塞临近下层孔道。

同一管道压浆应连续进行，一次完成。

③压浆过程中经常检查压浆管道是否堵塞和漏浆。

如不能连续一次灌满或间隔时间超过40分钟，立即用水冲洗干净，待处理后再压浆。

④压浆后应检查压浆料的密实情况，如有不实，应及时补灌，必须使压浆孔完全密实。

⑤在拌制浆体时，严禁掺入氯盐类、亚硝酸盐类或其它对预应力筋有腐蚀作用的外加剂。

⑥压浆前，应对孔道清洁处理，当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。

9.压浆注意事项
①孔道密封检查：压浆前将灌浆阀、排气阀全部关闭，打开真空阀，启动真空泵抽真空，观察真空压力表读数，当管内真空度维持在－0.06MPa～-0.08Mpa之间停泵约1min时间，若压力保持不变即可认为孔道能达到并维持真空，否则重新检查密封。

②浆体搅拌：搅拌好的水泥浆要做到基本卸尽，在全部灰浆卸出之前不得投入未拌和的材料，更不能采取边出料边进料的方法，严格控制浆体配比。

③对未及时使用而降低了流动性的浆体，严禁采用加水的办法来增加灰浆的流动性，配制时间过长的浆体不应再使用。

④浆体出料后应尽量马上泵送，否则应不停搅拌，防止离析。

⑤每个孔道一次灌注要连续进行，一次性灌注完毕。

⑥浆体进入压浆泵前应通过不大于3mm的筛网进行过滤。

10.真空压浆施工中常见问题及处理措施
①预应力孔道注浆不密实
a、现象
浆体从进浆口压入孔道后，前方通气孔或观察孔不见有浆体流过；或溢出的浆水稀薄。

钻孔检查发现孔道中有空隙，甚至没有灰浆。

b、原因分析
灌浆前孔道内含有大量水分，导致灰浆难以流动或过于稀释；孔道中有局部堵塞或障碍物，灰浆被中途堵住；灰浆在终端溢出后，持续荷载继续加压时间不足、持压力不够；灰浆配制不当。

如所用的水泥泌水率高、水灰比大，灰浆离析等。

c、处理措施
孔道在灌浆前应除去杂物、疏通和湿润整个管道；配制高质量的浆液，选用的压浆料抗压强度不得低于50Mpa，抗折强度不小于10Mpa，灰浆水灰比宜控制在0.32～0.34，灰浆应具有良好的流动度并不易离析，可掺入适量的减水剂和微膨胀剂，但不得使用对管道和预应力索有腐蚀作用的外掺剂，掺量和配方应根据试验确定。

②预应力孔道灌不进浆
a、现象
灰浆灌不进孔道，压浆机压力却不断升高，水泥灰浆喷溢但出浆口未见灰浆溢出。

b、原因分析
管道或排气孔受堵，管道内径过小，穿束后管内不通畅，浆液通过困难；孔道内落入杂物。

c、处理措施
用高压水多次冲洗管道，尽可能清除杂物；用疏通器疏通受堵孔道。

结束语
综上所述，影响真空辅助压浆质量的因素主要有原材料质量、压浆时限、压浆时浆体及环境温度、压浆工艺控制，因此在采用真空辅助压浆时，应严把材料质量关，合理选择压浆时限、压浆时环境温度，严格按压浆工艺规范操作，精心组织施工，科学合理地处理施工遇到的问题，确保真空辅助压浆工艺质量，真正达到大大提高压浆孔道密实性、增强预应力筋抗腐蚀能力、提高梁体整体刚度及强度、增长梁体使用寿命要求。

参考文献：
[1]《真空辅助压浆工艺在客运专线箱梁中的应用》温朝斌铁道标准设计，2007年第8期；
[2]《客货共线铁路预制后张法预应力混凝土简支梁》 TB/T3043-2018
[3]《铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术条件》TB/T3192-2018,。