真空辅助压浆工艺探讨

真空辅助压浆工艺探讨

【摘要】后张预应力结构真空辅助压浆作为近年来发展起来的一项新技术，与传统压浆工艺相比有着无可比拟的优点，文中着重探讨了真空辅助压浆的施工控制措施。

【关键词】后张预应力结构；真空辅助压浆；施工工艺

1.引言

真空辅助压浆是近年发展起来的一项技术，它克服了传统压浆工艺的缺陷，提高了孔道压浆的饱满度与密实性，确保预应力筋的防腐效果，也大大提高了结构的耐久性，延长了桥梁的使用寿命。2.真空压浆工艺说明

由于孔道内和真空泵之间的正负压力差的存在，孔道内浆体饱满度、密实度、稠度较好，浆体充盈整个孔道，气泡较少，且由于真空压浆过程是一个连续且迅速的过程，压浆时间得到了缩短。

3.真空压浆的浆体配合比设计

3.1浆体配合比确定原则

水泥浆应具有以下特性：

1）流动性能好。2）均质性好，孔隙率低、渗透性小。3）具有轻微的膨胀性。4）抗压强度满足要求。5）与孔道各单元牢固粘接。6）泌水性小。

3.2对材料的要求

1）水泥：采用普通硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5mpa。2）水：水中硫酸盐含量不能大于0.1%，氯盐含量不能大于0.5%，且

不能含有糖分或悬浮有机质。3）外加剂：不得含有对预应力筋或水泥有害的化学物质。

3.3技术指标

1）水灰比控制在0.3～0.38 。2）流动度30～50s。3）浆体泌水性小于水泥浆初始体积的2%，四次连续测定的结果平均值<1%；拌合24小时内泌水被浆体吸收。4）浆体初凝时间大于6小时，终凝时间小于24小时。5）浆体膨胀率<2%。6）充盈度：无肉眼可见水囊，无直径大于3mm的气囊。7）浆液温度：5℃≤t≤35℃。8）浆体强度不小于50mpa。9）浆体对钢绞线无腐蚀作用。

3.4配合比设计实例

以**高速*标段30米箱梁真空压浆配合比设计为例，采用**水泥有限公司所产p.o42.5水泥、**公司产灌浆剂，经对比筛选，初步确定水灰比0.30（灌浆剂掺量为10%）和水灰比0.34（灌浆剂掺量为8%、10%）为备选配合比，用于现场拌合进行验证对比。

4.普通拌和与高速拌和的差别

在真空压浆工艺中，拌和方式对浆体质量有很大影响。

4.1普通拌和

低速拌和设备因为产生涡流的冲击力过小，可能无法克服粉团静电吸附作用和水膜表面张力，从而难以达到理想状态。在试验室条件下，因为拌和设备转速有限，容易造成粉团存在。粉团在重力作用下，其沉降速度大于液体流动速度时，则无法形成均匀的悬浮液。

4.2高速拌和

当采用高速搅拌机时，搅动引起的液体流速更高，在高速液流与周围低速液流之间的界面上出现剪切作用，从而产生大量的局部性漩涡。这些漩涡迅速向四周扩散，又把更多的液体卷进漩涡中来，在小范围内形成涡流扩散。能更有效地粉碎粉状团块、挤出其空隙中残留的空气，从而得到密度和材质更均匀的混合液体。高转速拌和设备另一个更直观的效果是大幅提高了浆体的流动度。而流动度的提高显然更有利于浆体的渗透、扩散，可以有效填充孔道空间，充满孔道的角落和缝隙。水泥浆流体表面更平坦光滑。

4.3结论

我们通过实践发现，水灰比与灌浆剂掺量在合理范围内的选用对浆体的流动性有一定的影响，对其他指标无明显影响。而拌合机的转速对水泥浆的流动特性有较大影响，相对于普通拌合机，高转速拌合机具有明显优势。所以在拌合机的选型上，建议拌合机主轴转速不低于1000转/分钟。对流动度的控制，应以现场测试为主，建议10～18s为宜。

5.管道系统密封方法

真空压浆工艺的优点要得以实现，必须要达到规定的真空度并在压浆期间保持稳定，这就要求管道系统具有良好的密封性。各单元体的密封包括成孔管材密封、管道接头密封、锚垫板与工作锚间密封、预应力筋穿孔处密封、管路各接头处密封。

5.1密封罩封锚

密封罩为杯状金属护罩，其杯底预留排气孔，金属管外端设置球

型阀门，可以在压浆期间密闭。杯口外沿车出环形凹槽，以备安装o型密封圈。杯口直径与工作锚直径或锚垫板匹配，便于对应安装挤紧。杯口四角预留螺栓孔，与锚垫板四角的丝孔对齐，用螺栓固定。其优点如下：

1）施工简单，将密封罩安装在锚垫板上，螺栓拧紧即可压浆。底面与锚垫板间加橡胶密封圈，密封性好。2）密封罩可重复使用，水泥浆终凝后即可拆除。3）密封罩自带排气孔，管道顶部残留的水分、空气、混夹在水泥浆的气泡和多余的自由水可全部排除，减少空隙。4）密封罩拆除后，通过锚头浆体的密实和饱满状况，可直观判断出管道内浆体密实程度。这也可能是评定压浆质量的唯一手段。5）使用密封罩封锚，有效地缩短了压浆时间，提高了生产工效。

6.设备选用

抽真空设备首选水环式真空泵，应达到-0.07mpa以上的真空度。压浆机首选螺杆式压浆泵，它具有出浆速度快、流量和压力调节简单方便的特点，且停止输送后可保压。

拌和设备推荐拌压一体机，它集成了拌和、储浆、压浆等各项功能，具有较高的可靠性。

7.真空压浆的质量控制

1）拆阀时间过早

拆阀时间过早，会致使端头浆体流失，导致孔道内浆体外泄。解决的方法是每次使用前，将阀门拆开，涂上油脂材料隔离灰浆，即

可循环利用。压浆后6小时内所有的阀门不得打开。

2）放气放浆量不够

应严格遵守排气--放浆—排气—放浆的步骤。首先在抽真空端，依次开放真空阀门和排气阀门进行排气、放浆操作，有均匀浓浆出现才能停止，保证浆柱前部的气体和稀浆全部排净。在压浆端重复同样步骤。

3）保压时间不够

放浆完成后，关闭除进浆口外的所有阀门，在压力大于0.7mpa

的条件下保压2min。这是必不可少的步骤，不能省略。这既是对放气、放浆过程中可能的压力损失的一种补偿。亦可防止在自身重力和内外压力差的作用下，浆体可能流出而不饱满。

4）阀门和连接部位进气

在重复施工过程中经常出现连接部位漏浆现象，降低了压浆质量。主要原因是橡胶圈老化变形、凹槽内有杂物使其不能紧贴；有时由于锚垫板密封罩的螺丝孔被水泥浆堵塞，螺杆安装不全，使密封罩偏心受压，被挤开而漏浆。应加强清理检查，易损件及时更换。密封罩安装时，应对角交替拧紧其固定螺栓，使其密贴于锚垫板。排气孔应位于上端。

5）底板砼振捣质量差

由于底板砼振捣质量差而不密实，造成压浆时孔道串浆，解决这个问题，需高度重视底板砼和波纹管密集区域砼的振捣，采取有效措施保证砼密实。