64预应力管道真空辅助压浆施工工法

预应力管道真空辅助压浆施工工法

GGG(鲁)C3064-2008

杨荣泉闫宗山齐继忠王培光刘本立（山东省路桥集团有限公司山东省公路桥梁建设有限公司）1.前言

在后张法预应力混凝土结构中，孔道压浆主要目的是防止预应力筋的腐蚀及实现预应力筋与结构混凝土之间提供有效的粘结；孔道压浆的密实性是孔道压浆成功与否的首要技术要点。传统的在砼内预埋金属波纹管，用压浆机直接压入水泥浆的施工工艺，普遍存在着压过的管道内浆体不密实，不饱满，容易产生离析，干硬收缩，泌水等质量通病，导致预应力筋受到锈蚀、使得桥梁倒塌或重建或加固。预应力筋的防腐问题、结构的耐久性问题，得到土木工程界的普遍关注。

鉴于上述情况，预应力结构的耐久性和预应力孔道的压浆的质量得到社会的普遍关注。孔道的浆体作为空隙的填充料、提供预应力系统和结构的粘结以及预应力筋的防腐作用其质量直接影响到结构的耐久性。

2.工法特点

1）可以消除普通压浆法引起的气泡，同时，孔道中残留的水珠在接近真空的情况下被汽化，随同空气一起被抽出，增强了浆体的密实度。

2）消除混在浆体中的气泡。这样就避免了有害水积聚在预应力筋附近的可能性，防止预应力筋的腐蚀。

3）浆体中的微沫浆及稀浆在真空负压下率先流入负压容器，待稠浆流出后，孔道中浆体的稠度即能保持一致，使浆体密实度和强度得到保证。

4）孔道在真空状态下，减小了由于孔道高低弯曲而使浆体自身形成的压头差，便于浆体充盈整个孔道，尤其是一些异形关键部位。对于弯型、U型、竖向预应力筋更能体现真空灌浆的优越性。

5）作为一种全面的技术，真空辅助压浆要求施工现场具有高水平的质量管理，包括高水平的管理人员和操作队伍。这样，由于这种方法本身的性质决定了它具有高水平的质量控制。

使用此项技术的前提条件是采用配套的预应力锚具组装件、成孔性能良好的塑料波纹管，使用专用设备、外加剂、标准化的施工规程以及专业施工人员，这些都是保证此项技术得以正确实施必不可少的条件。

3.适用范围

适用于所有后张预应力混凝土结构预应力管道的压浆，尤其是曲线束和长线束。

4.工艺原理

桥梁预应力孔道压浆施工是一个重要工序环节，为了保证工程质量，要在预应力孔道压浆施工中，精心设计水泥浆的配合比及选择最优的材料，预应力孔道施工预先通过1 ：1模型试验，得到精确数据后，做好工期安排，选好灌浆时间。

真空辅助压浆工艺是塑料波纹管将孔道系统密封；一端用抽真空机将孔道内80%以上的空气抽出，并保证孔道真空度在60%以上，同时压浆端压入水灰比为0.29~0.35的水泥浆.当水泥浆从真空端流出且稠度与压浆端基本相同，再经过特定位置的排浆(排水及微末浆)、保压以保证孔道内水泥浆体饱满。

真空辅助压浆系统主要由标准压浆设备（压浆机、高压喉管、隔离式压力表、密封球阀、水泥浆测试用具等）和抽真空设备（真空泵、负压容器、一个三通连接管、密封球阀、加固透明喉管等）两大部分组成。为确保真空辅助压浆在整个孔道内填实达到最佳效果，在进浆端与出浆端锚座上安装金属管盖帽，利于设备安装。金属管盖帽即能保证孔道的密封，又能保证孔道封锚与灌浆一次完成。

采用下图的压浆盖帽作为封锚工具。

其与使用传统压浆工艺的锚垫板略有不同，其锚垫板上预留固定电源真空泵球阀真空压力表真空泵电动机启动开关换向按钮加固透明喉管三向球阀快换接头球阀出浆端球阀废浆池

水阀负压容器图2 普通封锚方式和压浆盖帽方式的比较图

压浆盖帽的螺栓孔。其上有安装密封圈的凹槽，保证与锚垫板的密贴和密封。使用密封盖帽的好处是可反复使用，并且可以节约等封锚砼凝固的时间。

冲洗管道：孔道在压浆前应用压力水冲洗，以排除孔内粉渣等杂物，保证孔道畅通。冲洗后用空压机吹去孔内积水，但要保持孔道湿润，而使水泥浆与孔壁结合良好。在冲洗过程中，如发现有冒水、漏水现象，则应及时堵塞漏洞。

5.1.2.灌浆准备

①检查确认材料数量，种类是否齐备，品质是否保证；

②检查机具是否齐备、完好；

③检查供水、供电是否齐全、方便；

④按配方秤量浆体材料，外加剂首先溶于一部分水，待用；

⑤按图4所示连接装好各部件。

5.1.3.水泥浆的拌制

先下水再下水泥，拌和时间不少于1分钟，灰浆过筛后存放于储浆桶内。此时桶内灰浆仍要低速搅拌，并经常保持足够的数量以保证每根管道的压浆能一次连续完成。水泥浆自调制到压入管道的时间间隔不得超过40分钟。对于因延迟使用所致的流动度降低的水泥浆，不得通过加水来增加其流动度。

有条件的情况下，最好采用高速灰浆搅拌机（转速在1700转/分以上）。

图3 普通灰浆搅拌机和高速搅拌机的比较图

5.1.4.真空泵的准备

按照图1的示意，接好真空泵的管路。

5.2. 压浆工艺

5.2.1 工艺概述

1)孔道压浆顺序是先下后上，要将集中在一处的孔一次压完。若中间因故停歇时，应立即将孔道内的水泥浆冲洗干净，以便重新压浆时，孔道畅通无阻。对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水。

2)关闭与真空泵连接外的所有通风孔，启动真空泵，从导管中排除空气。孔道真空度达到60～90%（即真空度维持在-0.006～-.009MPa），并且能稳定在该区间一个值附近时，表明导管密封良好，没有裂缝，方可压浆。如果不能满足上述情况时，应查明原因，将管道密封后再进行压浆。

3)压浆应缓慢，均匀的进行，不得中断，并应将所有最高点的排气孔依次一一放开和关闭，使孔道内排气通畅。较集中和临近的孔道，宜尽量先连续压浆完成，不能连续压浆时，后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。

4) 当压浆管路长度超过30米时，应提高压力100kPa~200kPa。每个压浆孔道两端的夹片进、出浆口均应安装一节带阀门的短管，以备压注完毕时封闭，保持孔道中的水泥浆在有压状态下凝固。整个压注系统及胶管各阀门处内径不得小于10mm，以防堵塞。

5）清洗

压浆完毕后，用清水连续冲洗灌浆设备，直至出水口流出清水，如有必要应该拆开设备进行清洗；拆下灌浆胶管，清洗灌浆泵、搅拌