桥梁施工中真空辅助压浆技术应用分析论文

桥梁施工中真空辅助压浆技术的应用分析摘要：真空压浆是后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术，在桥梁施工中，真空压浆可以弥补普通压力压浆的缺点，更有效地保证并提高了后张预应力混凝土构件的安全性及耐久性，确保工程质量。结合多年的工作经验，介绍真空压浆的施工工艺及技术要求。

关键词：桥梁预应力；真空压浆；施工技术

中图分类号：tu74 文章标识码：a文章编号：

随着我国预应力桥梁的大量使用，对后张预应力孔道灌浆的常规方法已不能满足质量或大跨度要求。按新规范对结构设计要安全可靠、耐久适用的要求，采用真空辅助灌浆施工的工艺显得越来越重要，这就要求我们更加重视和掌握这项先进技术。预应力管道真空灌浆技术在我国桥梁施工中是一门新兴的施工工艺，其原理主要是利用在预应力管道内产生空气负压，使浆体更密实地填满整个预应力管道。

1真空辅助灌浆的重要性

在传统压力灌浆中，浆体施工工艺有一定的局限性，浆体中常会含有气泡，当混合料硬化后，存集气泡会变为孔隙，成为自由水的聚集地。为此有必要将传统压浆工艺进行改进，将真空辅助压浆工艺等技术应用于预应力孔道施工中，使灌浆工艺更加完善合理。其基本原理为：在压浆之前，首先采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气，使孔道内的真空度达到80％以上，使之产生-0．06—-0.1mpa 的真空度，然后用灌浆泵将优化后的水泥浆从孔道的另一端灌人，

并加以>o．7mpa的正压力。在真空辅助下，孔道中原有的空气和水被消除，同时混杂在水泥中的气泡和多余的自由水亦被消除，增强了浆体的密实度。浆体中的微沫浆及稀浆在真空负压下率先流人到负压容器，待稠浆流出后，孔道中浆体的稠度即能保持一致，使浆体密实和强度得到保证。真空辅助压浆的过程是—个连续且迅速的过程，缩短了灌浆时间。

2 真空压浆的理论形成

2．1真空压浆的浆体在管道内充盈程度

采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气，使孔道内的真空度达到负压真空度(-0．09—-0．1mpa)，然后在孔道另一端用螺旋式压浆机以大于0．5mpa的正压力浆水泥浆压人孔道内。由于孔道内空气量很少，很难在浆体中形成气泡，同时由孔道与压浆机间的正负压力差，大大提高了孔道压浆的饱满度和密实度。但需要说明的是，对于孔道中的较多留存水分，单靠真空泵的作用，处理效果不明显，必须靠高压风吹干净。

2．2传统成孔材料与真空压浆孔道材料区别

目前常用的成孔材料为金属波纹管，而真空压浆较理想的成孔材料为塑料波纹管。采用塑料波纹管的优点：1)真空灌浆孔道一般采用高质量的hdpe波纹管形成孔道，波纹管之间的接头采用相同材质的专用连接管，波纹管和锚垫板连接采用专用连接头，确保管道密闭，摒弃铁质波纹管和胶带的缠绕连接；2)提高预应力钢绞线的防腐保护，可防止氯离子入侵而产生的电腐蚀；3)不导电，可防

止杂散电流腐蚀；4)强度高，刚度大，不怕踩压，不易被振捣棒振破；5)减少张拉过程中预应力的摩擦损失；6)提高了预应力钢绞线的耐疲劳能力。

3 浆体的配合比设计

3．1浆体配合比确定

浆体设计是压浆工艺的关键之处，合适的水泥浆应是：1)和易性好(泌水性小、流动性好)；2)硬化后孔隙率低，渗透陛小；3)具有一定的膨胀性(不易过大)，确保孔道填充密实；4)抗压强度高；

5)有效的粘接强度和耐久性。为了防止水泥浆在灌注过程中产生析水以及硬化后开裂，并保证水泥浆在管道中的流动性，掺人少量的添加剂。其主要作用：1)改善水泥浆的性质，降低水灰比，减少孔隙、泌水，消除离析现象。2)降低硬化水泥浆的孔隙率，堵塞渗水通道。3)减少和补偿水泥浆在凝结硬化过程的收缩和变形，防止裂缝的产生。

3．2 配合比的试拌及各项指标

1)流动度要求：搅拌后的流动度为l8～25s；2)水灰比：0．3～0．4，为满足可灌性要求一般选用水泥浆的水灰比最好在0．3～0．38之间；3)泌水性：小于水泥浆初始体积的2％；4次连续测试结果的平均值小于1％；拌和后24h水泥浆的泌水应能被吸收；4)初凝时间：应大于6h；5)体积变化率：0～2％。6)强度：7d龄期强度大于40mpa。7)浆液温度：5℃≤浆液≤25℃，否则浆体容易发生离析。

4 真空压浆在现浇预应力混凝土连续箱粱施工中的应用

为确保压浆的安全及质量，我们采取了以下措施：1)真空泵端设在高端。压浆端设在底端，因高差2．8m引起的浆液静力压强为0．06～0．07mpa，而柱塞式灌浆机的设备能力为0.8～1．0mpa，那么对高差造成的影响基本可忽略，却有利于压浆质量的保证。2)管道密封及封锚。张拉完毕，将多余钢绞线切割，锚具端部留有3cm 左右长度，用湿润水泥团封堵，为确保水泥团不掉落及养护期间不开裂，在水泥封锚后，又用双层塑料薄膜密封并绑扎固定在锚具上。

3)工作水的循环：因真空泵工作用水不方便，我们准备了一个2立方米的水箱，与真空泵形成循环，从而节约了用水。4)施工时间。考虑浆体的稳定及气温对压浆的影响，我们将压浆时间安排在夜间进行。5)浆体配比及指标，拌浆的连贯性。由于管道较长，为减小孔道对浆体的阻力，我们修正了配比，水泥：水：高效减水剂＝1：0．38：0．4％，使浆体流动度控制在22±2s，其他指标满足规范要求。为保证灌浆的连续性，每拌和好0．5m后，才予以连续灌浆。

6)工艺。开动真空泵抽一混合料搅拌浆+搅拌成浆压浆一清洗配件

①压浆前检查——检查设备连接及电源、水管路、材料准备到位情况，施工平台等措施，检查封锚及孔道密封工作，高压水洗孔并用高压风将孔内积水吹干；②压浆机安放——真空泵端设在高瑞，压浆机放在底瑞，要计算高差引起的浆液静力压强为0．07mpa(如两端高差3m)，必须小于柱塞式压浆机压力0．8～1．0mpa，否则要采取措施，保证压浆质量。③封锚做法:张拉完毕，用五齿锯切割

钢绞线，锚具外留有3cm左右长，用水泥团封堵后外包双层塑料薄膜，并绑扎固定在锚具上。在两、三天后进行检查。对其漏气点，采用玻璃胶及密封生料带进行密封。④工作循环用水——制作一个能存不小于2m的水箱。⑤浆体配合比及指标——因管道较长，且不能实现压浆接力的情况，为减小孔道对浆体的阻力，修改配合比为：水泥：水：高效减水剂＝1：0．38：o．4％，使浆体流动度控制在22±2s，在拌制好0.5立方米浆液后，才开始灌浆。⑥管道处理——每压浆二到三孔为一组，每一组在灌浆之前先用水灰比0.45的稀浆压入孔道少许润滑，以减小孔道对浆液的阻力。

5 真空辅助压浆注意事项

1)针对曲线孔道的特点，在波纹管每个波峰的最高点靠同一端立泌水管，泌水管为钢管，高出混凝土200mm，并带螺纹；2)输浆管应选用高强橡胶管，抗压能力≥1mpa，带压浆时不易破裂，连接要牢固，不得脱管；3)灰浆进入压浆泵之前应通过1．2mm的筛网进行过滤；4）搅拌后的水泥浆必须做流动度、泌水性试验，并浇注浆体强度试块；5)灌浆工作宜在灰浆流动性下降前进行(约

30---45min时间内)，孔道一次压注要连续；6)中途换管道时间内，继续启动压浆泵，让浆体循环流动；7)压浆孔数和位置必须作好记录，以防漏灌；8)储浆罐的储浆体积大于一倍所要压注的一条预应力孔道体积；9)预应力梁在压浆强度达到设计要求后方可移动和吊装。

6 结束语