桥梁预应力管道真空辅助压浆工艺

桥梁预应力管道真空辅助压浆工艺研究摘要：预应力钢筋砼桥梁中，预应力束的耐久性极大程度上取决于张拉后管道压浆施工的质量，近年来，真空辅助压浆工艺在桥梁预应力施工中得到了广泛普及，本文结合本人在河南许禹高速公路项目桥梁工程施工实践，阐述了真空辅助压浆工艺的原理及应用方法，可为普遍推广施工提供指导。关键词：预应力管道；管道；真空辅助压浆；施工工艺

1引言

众所周知，在后张法预应力砼结构中，管道压浆的主要目的是为了防止预应力筋的腐蚀，为预应力筋与结构砼之间提供有效的粘结，因此，管道内浆体的密实性是管道压浆成功与否的关键。预应力管道压浆工艺常用的做法是在砼内预埋金属波纹管，预应力钢束张拉完成后，用压浆设备由低往高压入水灰比为0.4～0.5的纯水泥浆。常规做法在工艺上普遍存在着局限，诸如浆体不密实、无法确保管道饱满，容易产生离析、干硬收缩形成空隙，导致预应力筋锈蚀，对桥梁结构的安全和耐久性具有较大影响。

真空辅助压浆是后张预应力混凝土结构施工中的一项新枝术，近几年在桥梁施工中的应用逐渐增多。真空辅助压浆可以弥补普通压力压浆的一些缺点，而且能够很好的提高后张预应力混凝土构件的安全性和耐久性，保证工程的质量。真空辅助压浆首先是用真空泵抽出孔道内的空气，要求孔内形成约0.1mpa 的负压，这要求封

锚必须严密。真空辅助压浆是边抽真空边压浆，孔道内始终保持约0.1mpa 的负压，既利于排出浆体内混合的掺气，利于浆体致密，又相当于给浆体施加了个拉力，这样可以大大降低压浆机的负荷，减小压浆的水灰比，提高浆体的密实性和强度，减少浆体的收缩。本文拟通过工程的具体实践，总结施工过程的经验。

2真空辅助压浆工艺原理和要点

真空辅助压浆的工艺通常适用于后张法预应力体系采用塑料波纹管的情况下，其原理是在传统压浆基础上将孔道系统密封，一端用抽真空机将孔道系统内的70%～90%左右空气抽出，并保持真空在70%以上，同时从压浆端压入水泥浆，当水泥浆从抽真空端流出且稠度与压浆端基本相同时，再经过两端排气（排水及微沫浆），利用预应力管道内空气的负压，以使管道内的预应力筋保护水泥能更饱满更密实地填满整个预应力管道，从而达到根除或减少预应力筋在使用过程中的腐蚀。

2.1基本技术要求

①真空度：孔道整个系统基本密封后通过真空泵抽出空气，当70%以上空气被抽出时，真空表显示压力为-0.07mpa以下，此真空度是真空辅助压浆的最低要求。②真空率：抽真空机抽出空气的效率，一般按每小时抽出空气的m3数计算，真空辅助压浆要求抽真空率≥40m3／h。③保压：当孔道压浆经过排水、空气及微泡沫，两端排气等工序后还需在压浆压力下（≥0.5mpa）保持压力≥2min

后关闭压浆管阀及关停压浆泵。④浆体指标：

水灰比：0.29～0.35，一般控制在0.33左右;

浆体泌水率：搅拌成的水泥浆三小时后泌水率在2%以内，泌出的水24小时内应被浆体完全吸收;

温度：搅拌及压浆时浆体温度应小于35℃;

稠度：13～18s，在45min内，浆体的稠度变化不应大于2s;

缓凝时间：初凝时间不小于3h，终凝时间不大于17h;

膨胀率：不小于5％;

密度：不小于2g/ m3;

抗压强度：根据设计要求，28d强度不小于40mpa。

2.2真空辅助压浆设备

①水环式真空泵1台，配有真空压力表（量程-0.1-0.6mpa）1个，空气过滤器qsl—20型1个。

②灌浆泵1台，配套高压橡胶管。

③灰浆搅拌机1台。

④精确秤量用的计量设备，能供给压浆操作的所有材料。

⑤水桶、贮浆桶。

⑥连接头、控制阀门等小型机具。

2.3施工准备

①孔道：检查压浆孔、排气孔是否畅通，若是堵塞，则必须疏通。确认畅通后，在锚索张拉完成后，根据施工规范要求，切掉预

应力筋多余部分，压入水泥浆对孔道端部进行密封，保证密实。压浆孔、排气孔（抽真空管）由镀锌水管引出，引出端带螺纹。压浆管设置在预留孔道下部，排气管设置在预留孔道上部。为操作方便将所有压浆孔排在同一端。

②确认材料种类、品质、数量是否已验收，并将外加剂按每包水泥量（50kg）的整数倍计量、准备。

③检查供水、供电是否齐全，并于压浆前将所有的用电设备接好线。

④检查灌浆泵部件是否有损害、松动。

⑤检查灌浆泵输送管和吸浆管是否存有干灰、球阀是否堵塞，否则要拆下来清洗干净。

⑥检查真空泵是否正常工作。

⑦检查搅拌机是否工作正常，是否漏水，搅拌是否均匀，搅拌后的浆体能否达到要求。

⑧按施工示意图所示连接各部件。

真空辅助压浆施工示意图

2.4预应力管道

真空辅助压浆工艺施工的预应力孔道成孔技术采用的是预埋高密度聚乙烯塑料波纹管成孔。跟传统的金属波纹管相比,塑料波纹管是由高密度聚乙烯塑料制成的,它比传统的金属波纹管摩阻系数

要小。塑料波纹管不漏气、不漏水,有很好的密封性，接头可以用密封接头和塑料焊接机焊接,对于保护钢绞线束非常有利；配合真空辅助压浆工艺将对结构的质量也有很大好处；极佳的耐腐蚀性在结构使用过程中,是预应力筋防腐蚀的一道坚实防线；在施工过程中,不必担心长时间存放会引起生锈等腐蚀损坏；金属波纹管不能踩压,易变形,易于被振捣棒凿破，而高密度聚乙烯塑料波纹管则有很好的刚度，在施工现场不用担心意外的踩压的影响,在混凝土浇注时也不会被振捣棒凿破。

2.5 水泥浆材料的选用及搅拌

①水泥宜采用硅酸盐水泥或普通水泥。水泥的强度等级不宜低于42.5，不得含有任何团块。生产用水必须经过检查合格之后才可以使用，要求每升水氯化物离子或任何一种其他有机物含量不得超过500mg。选用具有低含水量、流动性好、最小渗出及膨胀性等特性的外加剂，其用量通过试验确定。

②搅拌水泥浆之前，加水空转数分钟，将积水倒净，使搅拌机内壁充分湿润。搅拌好的水泥浆要做到基本卸尽。在全部水泥浆卸出之前不得投入原材料，更不能采取边出料边进料的方法。

③根据浆体配比，首先将部分水泥、膨胀剂及80%的水倒入搅拌机中、搅拌均匀，然后继续缓慢将水泥加完，最后将溶于20%水的减水剂溶液倒入搅拌机中搅拌，直至搅拌均匀。

④水用量一定要严格按配比加入，否则多加的水会全部泌出，