桥梁预应力真空压浆施工技术

桥梁预应力真空压浆施工技术
桥梁预应力真空灌浆施工技术
[摘要]通过对后预应力真空灌浆技术的调查和分析，探讨了后预应力真空灌浆技术的必要性和具体施工方法，为今后真空灌浆提供了新的研究方向。

[关键词]桥梁；预应力；真空灌浆；随着预应力桥梁在我国的广泛应用，在后张预应力隧道注浆中采用真空辅助注浆技术变得越来越重要，这就要求我们更加重视这一技术。

1。

真空辅助灌浆的必要性
概述了施工技术创新与发展的概况。

真空辅助灌浆法的形成和发展(验证)基本上属于第三项，即在施工过程中进一步提高经济技术指标所需的改进和变化，或向技术完善本身的进一步发展，或对施工和交付后出现的问题进行思考和总结后的对策
在后张有粘结预应力混凝土结构中，预应力钢筋与混凝土之间的连接工作和预应力钢筋的防腐是通过在预埋孔道中填充水泥浆来实现的；此外，为了防止预应力筋在预应力状态下长期存放时发生滑移和腐蚀，还要求在张拉一批预应力筋后立即对隧道进行灌浆。

众所周知，传统的方法是注浆法，即在0.5-1.0兆帕的压力下，将水灰比为0.4-0.45的稀水泥浆压入孔道中这种方法容易造成水泥浆离析、析水、干燥后收缩和硬化，造成疏松，留下隐患。

国内外灌浆的工程实践和经验一直使人们对传统压力灌浆
的效果感到担忧。

在后张预应力混凝土结构中，预应力筋的腐蚀主要是由于施工工艺和浆液配制不当造成的。

在传统的压力灌浆中，浆
液本身和施工工艺都有一定的局限性，主要表现为:注入的浆液往往含有气泡。

当混合物变硬时，积聚的气泡会变成小孔，成为自由水的聚集处水可能含有有害成分，容易造成预应力钢筋束和构件的腐蚀；在寒冷地区，由于温度低，水将形成冰，这可能使管道破裂并形成裂缝，造成严重后果。

此外，水泥浆易于分离，并在水分离和干燥后收缩。

分水后会产生孔隙，导致泥浆强度不足，粘结不良，给工程留下隐患。

因此，有必要对传统注浆技术进行改进，将真空辅助注浆技术等技术应用于预应力隧道施工中，使注浆技术更加完善合理。

其基本原理是:灌浆前，用真空泵抽取预应力孔道内的空气，使孔道内的真空度达到80%以上，产生-0.06-0.1兆帕的真空度，然后用灌浆泵从孔道的另一端注入优化后的水泥浆，并施加≥0.7兆帕的正压由于管道中只有很少的空气，所以很难形成气泡。

同时，由于导管与注浆机之间的正负压差，大大提高了导管注浆的饱满度和密实度降低水灰比，加入特殊添加剂，提高水泥浆的流动性，降低水泥浆的收缩率，从而保证水泥浆的和易性、充填通道的密实性和硬化浆体的强度因此，真空灌浆技术是提高后张混凝土结构安全性和耐久性的有效措施
2。

真空灌浆技术的特点和要求:
2.1降低孔道阻力，加快浆液流动，形成连续快速的过程，缩短灌浆时间，提高生产效率；
2.2增强了泥浆的惯性流动和冲击以及孔隙的填充。

在真空状态下，排除孔道内水泥浆中混入的空气、水和气泡，减少孔隙和泌水现象，
保证孔道灌注的密实性和水泥浆的强度，防止和克服对预应力筋的腐蚀，从而最大限度地提高结构的耐久性和安全性；
2.3锚封和灌浆可单独或一步完成，确保结构的完整性和美观性。

2.4对导管密封和预应力系统的锚固效率和安全性能提出了更高的要求在灌浆过程中，由于孔道具有良好的封闭性，保证了用泥浆填充整个孔道的要求。

2.5对水泥浆配比提出了更高的要求
2.6作为一个单一系统工程，在工艺布置方面，有必要从预应力孔道的分布入手进行配套。

作为一个高度可操作性的项目，也要求操作人员有清晰的工作流程、全面的技术和良好的协调。

2.7对技术和设备要求高水泥浆的配比、外加剂的种类和用量、水泥浆的温度和孔道的封闭程度都会影响灌浆质量。

2.8用加压水冲洗管道后，应使用高压空气及时将隧道内的水吹出2.9真空灌浆工艺:
启动真空泵，将真空混合物泵入
浆液灌浆清洗配件
3。

真空灌浆的理论形成:
|在1993.1中，采用真空灌浆的管道中浆液的填充度为A，推拉理论: 在封闭的孔道中，如果将浆液视为一个流动的液柱，一方面浆液入口端的正压会不断地将液柱注入管道中，另一方面对液柱施加强大的推力；另一方面，浆液出口端的真空泵对液柱施加拉力，这种真空形成的拉力给传统的灌浆带来神奇的变化:
1)使孔道中的空气变薄，液柱相对于空气的表面张力和表面能降低，从而使浆料更容易填充预应力筋的缝隙，带走预应力筋缝隙中残留的水分，不容易形成气泡(更多的气泡也会影响浆料区域)，成孔材料空间被密集填充
2)拉力形成液柱的导向，这减小了液柱在通道中的湍流，也减小了通道的阻力。

3)在真空的作用下，液柱中的气泡和多余的水移动到液柱的末端，并在后来的传统压力补偿和稳定过程中被消除这种效应对于长通道更为明显。

，但需要注意的是，对于孔道内滞留较多的水，仅靠真空泵的作用处理效果并不明显，必须用高压风清洗。

3.2传统成孔材料与真空灌浆技术的结合:
目前常用的成孔材料是金属波纹管，而真空灌浆的理想成孔材料是pt-plus？塑料波纹管(以较小的孔摩擦和电绝缘性能取胜)，考虑到当前预应力结构设计和施工单位的成本承受能力，这里就真空灌浆和金属波纹管的结合进行讨论。

1)在孔道摩擦方面:pt +?尽管塑料波纹管孔道的摩擦阻力很小，但PT-PLUS？塑料波纹管管道在灌浆过程中的摩擦阻力也很小。

然而，金属波纹管的摩擦阻力仍能满足现行规范的要求。

2)确保预应力筋的耐久性:无疑是PT-Plus？塑料波纹管具有无可置疑的优势。

我们知道预应力筋张拉后基本上靠近隧道。

用注入泥浆加压的预应力钢筋束的腐蚀主要是由于电化学腐蚀。

电化学腐蚀的元素
除了受电流的影响，如排斥电和感应电，还需要电解质(或有害气体)。

然而，真空灌浆技术在这方面最大限度地减少了电解液的存在(密实度、气泡少、填充预应力筋间隙的密实度、硬化浆体中基本无游离水)，这意味着电化学腐蚀的条件基本消除，从而保证了预应力筋的耐久性。

3)金属波纹管与混凝土和压力灌浆液具有良好的粘结强度。

4)金属波纹管节省的成本几乎是塑料波纹管的两倍4.4.1水泥浆配合比设计
水泥浆配合比设计的确定是灌浆工艺的关键，合适的水泥浆应是:1)和易性好(泌水小、流动性好)；2)硬化后的低孔隙率和低渗透性；3)具有一定的膨胀性，保证孔道密实；4)高抗压强度；5)有效粘结强度；
6)耐用性
为了防止水泥浆在浇注过程中硬化后产生水沉淀和开裂，并保证水泥浆在管道中的流动性，加入了少量的添加剂。

为了在凝固后使水泥浆致密化，添加了诸如超塑化剂的添加剂
1)改善水泥浆性能，降低水灰比，降低孔隙率，减少泌水，消除离析现象
2)降低硬化水泥浆的孔隙率并堵塞渗水通道
3)减少和补偿水泥浆在凝结和硬化过程中的收缩和变形，防止裂缝的发生
4.2配合比试拌及各项指标的流动性要求
1):拌和后的流动性小于60S
2)水灰比:0.3 ~ 0.4。

为满足可灌性要求，水泥浆水灰比宜为0.3 ~ 0.38
3)泌水性能:小于水泥浆初始体积的2%;
四次连续测试结果的平均值小于1%；搅拌24小时后水泥浆的泌水应被吸收
4)初凝时间:6h 5)体积变化率:0 ~ 2%
6)强度:7天龄期强度大于40兆帕
7)浆液温度:5℃≤T浆液≤25℃，否则浆液易离析5.真空灌浆施工预应力混凝土t梁5.1工程简介:
立交桥，上部结构为17+27+27+17米预应力混凝土连续结构箱梁，底板宽8米，顶板宽12米，有3根纵梁，每根纵梁上分布有6孔OVM15-7钢绞线束(管径80mm)，底板上分布有8孔BM15-4钢绞线束(管径:22ф77)预应力孔道最长长度为89.3米，拉端两个弯曲孔道段切线夹角之和为0.6845弧度，拉端高度差为3米89米长的管道上没有预留排气管或排浆管。

5.2技术与施工的测定
为了保证灌浆的安全和质量，我们采取了以下措施:
1。

真空泵位于高端灌浆端设在底部，3米高差引起的浆液静压为0.06-0.07兆帕，柱塞式灌浆机设备能力为0.8-1.0兆帕，对高差的影响基本可以忽略，但有利于保证灌浆质量。

2.管道密封和锚固密封密封锚固法:张拉完成后，将多余的钢绞线切断，在锚固装置末端留3厘米左右的长度，用湿水泥块密封。

为了确保水泥块在养护过程中不
会脱落和开裂，在制作水泥密封锚后，用双层塑料薄膜将其密封，并将其系在锚固装置上。

对于其他可能漏气的连接点，采用玻璃胶和密封胶带进行密封，从而保证管道的密封。

封锚应提前两天进行，灌浆前应进行检查。

如有漏气，应使用玻璃胶进行处理，以确保孔道的密封。

为了进一步验证管道的密封性和通畅性，我们将在抽真空满足要求后稍微打开浆液入口端的球阀，然后我们可以听到气流的尖锐汽笛声，同时真空计的读数也会下降
3。

工作水的循环:由于真空泵使用不方便，我们准备了一个2立方米的水箱与真空泵一起循环，这样可以节约用水。

4。

建造时间考虑到浆液的稳定性及其对灌浆的影响，我们将灌浆时间安排在夜间。

5。

泥浆比和指数，泥浆混合的稠度当管道较长且无法实现注浆接力时，为了降低孔道对浆液的阻力，我们将配比修改为:水泥∶水∶高效减水剂= 1∶0.38∶0.4%，使浆液的流动性控制在22±2s，其他指标满足规范要求为了保证灌浆的连续性，根据并考虑储量，只有在搅拌完成0.5立方米后，才能进行连续灌浆。

6.工艺:
1)检查设备连接及电源、水管、材料、施工平台等措施的准备，检查锚封和封孔工作，用高压水冲洗孔，用高压空气吹干孔内积水。

2)每次灌浆应分2-3个孔为一组，每组用水灰比为0.45的泥浆压入孔道，在灌浆前对孔道稍加润滑，以降低孔道对泥浆的阻力。

3)两端真空管和注浆管安装完毕后，关闭进浆管球阀，开启真空泵。

真空泵
工作一分钟后，压力稳定在-0.075 Mpa至-0.08 Mpa，持续稳定一分钟后，打开进浆管球阀，同时压浆
4)灌浆:对于圆形管道，从开始灌浆到从真空泵的透明喉管抽出大约需要5分10秒，并且所有管道相对一致；对于扁平管道，灌浆需要大约2分30秒，并且所有管道相对一致。

5)压力补偿和稳定:关闭真空泵和灌浆机，拆除抽真空连接管，关闭出浆端球阀，用预先准备好的4磅锤将出浆端锚固水泥敲松，露出钢绞线的缝隙然后使用灌浆机正常补充和稳定压力。

此时，水泥浆将被挤出钢绞线间隙，在连续的压力补偿和稳定过程中，水泥浆将由稠变稀，由稀变清，由大流量变滴清水。

此时，灌浆和压力计将稳定在0.8-1.0 Mpa压力补偿和压力稳定完成后，关闭球阀(这里需要说明的是，我们利用水泥浆在高压下易泌水的特点，通过去除多余的水，降低孔道内水泥浆的实际水灰比，进一步改善孔道内水泥浆的物理化学性质)补充和稳定压力需要3分钟。

球阀的拆卸和清洗应在半小时至一小时之间进行。

6)转移到下一个孔道灌浆5.3结果
1。

通过对提交检验的水泥浆和水泥浆试块各项指标的现场测试，水泥浆三天强度超过30 Mpa，认为水泥浆合格。

2。

当补充压力时，浆液出口处的压力相对较高。

水和泥浆从钢绞线缝隙中分泌出来，可以喷射到4米以外。

压力补偿结束时，放气基本排空，稳压时间符合规范要求。

3.清孔和干燥更加细致，灌浆网持续时间更加均匀一致
4。

拆除两端的球阀进行观察。

锚板上和排浆孔中的水泥浆相对坚硬
牢固，不流动，用手指按压会留下模糊的指纹。

5。

灌浆后两天，灌浆孔中的硬化水泥浆略有凸出。

6.结论
后张预应力孔道灌浆采用真空辅助灌浆法，保证了预应力混凝土结构的施工质量随着科学技术的发展，真空辅助灌浆法将有更广阔的应用空间。