真空注浆工艺

真空注浆施工工艺
由于真空灌浆工艺是新技术、新工艺，所以我们成立了以项目经理、项目总工为首的专门研究小组，配备了有经验的工程技术人员，并得到了公司及分公司领导的全力支持，在项目实施前我们多次对真空灌浆生产工艺进行咨询、参观并组织专题研讨，查阅大量相关资料，最后确定准备在真空度（负压）的控制，孔道及两端密封的控制，配套设备的选择等方面有所创新。

1、真空灌浆技术的工作原理
真空辅助灌浆原理图
在水泥浆出口及入口处接上封闭阀门，并用保护罩将锚具处密封，将真空泵连接在非压浆端上，压浆泵接在压浆端上，启动真空泵，抽吸孔道中的空气，使孔道内达到-0.1MPa左右的真空度后，启动压浆泵，将搅拌好的水泥浆压入孔道，并最终施以0.4MPa的正压力，持续1-2min。

2、主要施工设备
压浆设备：强制式灰浆搅拌机，螺杆式压浆泵，计量设备、贮浆桶、过滤器、高压橡胶管、连接头、控制阀、压力表。

抽真空设备：真空泵、负压表、负压箱、长透明管、钢保护罩、连接头、控制阀。

3、试验的准备阶段：
（1）、波纹管的选择和使用。

在实验过程中我们使用了塑料波纹管，塑料波纹管与传统的金属波纹管相比有如下优点：
a.摩阻力小，塑料波纹管由高密度聚乙烯塑料HDPE制成，与钢束之间的摩阻
力远远小于金属波纹管与钢束间的摩阻力。

b.密封性能较好，使孔道密封良好，容易达到并维持真空且荷载作用前后均无
渗透，不漏气，不漏水，不漏水能有效地杜绝雨水等有害介质腐蚀钢绞线。

c.耐温性和阻燃性较好，不易被电焊渣熔穿。

d.强度高，刚度大，不怕踩压，不易被振捣棒凿破。

（2）、预应力钢绞线张拉完毕后，切除外露钢绞线，外露量保证在30mm左右。

在实验过程中我们发现用1：5的石膏和水泥将锚板封闭，这样有利于孔道两端的密闭性，抽真空时不漏气，加压时不跑浆。

（3）、用砂纸将锚垫板表面的杂物和浮锈打磨干净并清理螺栓孔内的杂物。

（4）、清理护罩和封闭槽“O”型橡胶圈。

（5）、在密封槽内均匀地涂一层玻璃胶装入“O”型橡胶圈后将保护罩装在锚垫板上，并在保护罩与锚垫板的接口处再均匀地涂一层玻璃胶。

在实验过程中我们发现塑料保护罩强度较低，材质不均匀，又耐不住浆体而崩
爆的现象，而钢保护罩效果良好，并且可以作为工具重复使用。

（6）、在锚垫板上安装压浆管，球阀，并均能正常关闭，开启。

（7）、在两端球阀后面分别接上压浆设备和抽真空设备。

压浆端应尽量位于构件低端，抽真空端尽量位于构件高端。

（8）、在保护罩及相应附件安装完毕后，用高压空气将孔道内的水吹出。

在实验过程中我们发现孔道必须清理干净，如果孔道内的水分过多在灌浆过程中将进入真空泵的负压箱，如果负压箱内水分过多则必须关闭真空泵而影响灌浆质量。

（9）、将所有设备接好后，关闭压浆端球阀，试抽真空当孔道内真空度达到-0.1MPa并保持稳定时停泵1min，若压力降低小于0.02MPa即认为孔道内可达到并维持真空。

（10）、拌制水泥浆：搅拌水泥浆前，加水空转数分钟后将水倒净，使搅拌机内壁充分湿润，将称量好的减水剂，膨胀剂加入搅拌机搅拌1min出料。

注意：a.水泥浆出料后应马上泵送否则应不停搅拌。

b.必须严格控制用水量
c.未及时使用而降低了流动性的水泥浆不得使用，严禁采用加水的方式增加流动性。

d.水泥浆温度最好控制在25℃以下。

4、试验的实施阶段：
（1）、关闭除与真空泵连接的所有阀门，启动真空泵，开始抽真空，真空度要求到到-0.1MPa左右，不可过高，但不得低于-0.08MPa并保持。

（2）、启动压浆泵，将水泥浆加到灌浆泵中，当高压管出口处流出的浆体与水
泥浆浓度相同时，表明泵和管中的水份、气体已被排除干净，停泵，将高压管接至高压端阀门上。

在实验过程中我们发现常用的柱机式压浆泵压出的浆体中容易夹带气泡，因此我们购进了螺杆式压浆泵，连续注浆效果良好。

（3）、开启压浆端阀门并开启压浆泵，将一准备好的水泥浆压入孔道。

在实验过程中我们采用的水泥浆配比为水泥：水：外加剂：膨胀剂，1：0.391：0.00815：0.087，水灰比为0.391 ，经实测在1.725L漏斗中的流动度为32S大于规范的14-18S，但灌浆过程十分顺利，且所用时间比压力灌浆还要短。

（4）、继续压浆，从透明胶管中观察水泥浆情况，当浆体流动连续稳定无气泡时，打开通往废浆桶的阀门，关闭真空泵。

浆体前端的水和部分希浆允许进入负压箱，但要严格控制，不允许进入真空泵。

（5）、继续压浆至排出的水泥浆与压入水泥浆稠度一直流出顺畅无间断式关闭抽真空阀门，开始加压，当压力达到0.4MPa以上时，持压2min。

实验过程中我们发现螺杆式注浆泵所带的5MPa的表不容易观察0.4MPa ，且误差较大，更换为1MPa压力表后数据直接可靠。

（6）、关闭压浆端阀门，完成压浆。

试验完成后，剖开观测发现浆体非常饱满、密实效果十分理想，试验成功。

八、主要技术成果：
通过对真空灌浆技术的研究和试验验证，证明了真空灌浆技术的实用性和各项指标的可操作性。

完成了孔道两端密封的控制和孔道在灌浆过程中真空度的控制，浆体的水灰比小于0.4而流动度为32S且强度满足设计要求，经试验剖开观看饱满密实，并且在工艺操作上形成了后张预应力真空灌浆施工工法（附录
1），基本完成了项目合同中规定的内容达到了预期的目标。

九、主要经济和社会效益分析：
后张预应力真空灌浆技术可提高预留孔道内水泥浆的饱满度和密实度，解决了后张预应力的关键技术性问题，增加了后张预应力混凝土结构的安全度和耐久性，从而延长桥梁的使用寿命，减少维护费用具有长远的经济和社会效益。

十、体会和建议：
后张法预应力混凝土结构中，灌浆是一道隐蔽而关键的工序，浆体的质量如何直接关系到桥梁的内在质量和使用寿命，再好的工艺也需要操作人员有高度的责任心，严格按程序操作，才能达到理想的效果，真空灌浆比传统的压力灌浆更容易保证预留孔道内水泥的密实度和饱满度，在今后工程中必将普遍推广使用。