桥梁预应力管道真空辅助压浆施工技术及应用

浅析桥梁预应力管道真空辅助压浆施工技术及应用
[摘要]近年来，随着我国交通业的不断发展，各类路桥工程随之不断增多。

施工技术是确保桥梁施工质量的关键环节，为此，在具体工程中必须选用最为合理、可行的施工技术。

在预应力钢筋混凝土桥梁结构中，预应力束的耐久性主要取决于张拉后管道压浆的施工质量，正因如此，使得真空辅助压浆技术被广泛应用于桥梁预应力施工中。

基于此点，本文就桥梁预应力管道真空辅助压浆施工技术的及应用进行研究。

[关键词]桥梁；预应力；真空辅助压浆技术
中图分类号：u445.57文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）21-0290-01
一、真空辅助压浆技术概述
（一）基本原理
所谓的真空辅助压浆技术实质上就在传统压浆工艺的基础之上，以塑料材质的波纹管代替金属材质的波纹管对孔道系统进行密封，并在一端利用抽真空设备将孔道当中80%左右的空气抽出，借此来使孔道内部的真空度维持在80%左右，随后从压浆端向孔道内压入水泥浆，当被压入孔道内部的水泥浆液由抽真空端流出且稠度与压浆端大致相同时，再通过特定位置的排浆和保压来确保孔道内水泥浆液饱满。

（二）技术特点
真空辅助压浆技术的特点大体上可归纳为以下几个方面：
1.能够有效消除传统压浆工艺引起的气泡问题，并且孔道当中残存的水珠在真空条件下被逐步气化，随同空气一并被抽出，这在一定程度上增强了水泥浆体的密实度。

此外，因混合在浆液当中的气泡被完成消除，从而避免了水分积聚在预应力钢筋周围的可能性，降低了钢筋的腐蚀速度。

2.在真空负压的条件下，浆液当中的微沫浆液和稀浆会率先进入到负压容器当中，而较稠的浆液流出后，能够使孔道内浆体的稠度保持一致，这有助于提高浆体的强度和密实度。

3.通过对孔道的真空处理，进一步减小了因孔道高低弯曲使浆体形成的压头差，这有利于浆体充盈整个孔道，特别是一些异型的关键部位，如弯型、u型等，更能体现出真空辅助压浆的技术优势。

4.对工艺、设备以及操作都有着较高的要求。

水泥浆的配合比、外加剂的选用、孔道密封度等都会对灌浆质量有所影响，并且操作人员对工作流程的熟悉程度也会影响灌浆质量。

5.真空压浆是一个连续且十分迅速的过程，这样一来大幅度缩短了压浆时间，有助于提高施工进度。

二、桥梁预应力管道真空辅助压浆施工技术的具体应用研究（一）真空辅助压浆的技术要求
1.真空度。

当孔道基本处于密封状态后，借助真空泵将其内部的空气抽出，孔道内70%以上的空气被抽出后，此时真空表显示的压力为-0.07mpa以下，该真空度是辅助真空压浆技术的最低要求。

2.真空率。

通常情况下，抽真空设备对孔道内空气的抽出效率按
照每小时抽出空气的立方米数进行计算，抽真空率大于等于40/h
是真空辅助压浆最低的技术要求。

3.保压。

当孔道压浆经过排水、抽空气、微泡沫以及两端排气等工序后，应在正常的压浆压力状态下保持2分钟左右之后，再关阀停泵。

4.浆体指标。

浆体各项指标及要求如表1所示。

（二）施工技术要点
1.压浆设备。

主要包括真空泵、灌浆泵、浆体搅拌机等等。

2.施工准备。

在进行辅助真空压浆施工前，应做好以下准备工作，这有助于确保施工整体质量。

对压浆孔和排气孔进行检查，看其是否通畅，发现堵塞应及时疏通；检查供水、供电及用电设备接线情况；对灌浆泵进行全面检查，看其零部件是否存在松动和损坏等情况，发现问题应及时采取相应的措施加以处理，以免施工过程中因设备故障影响施工质量；检查真空泵、搅拌机，看其工作状态是否正常，若存在异常应及时调整。

3.浆体材料选用。

①水泥。

可选用普通水泥或是硅酸盐水泥，强度等级不可低于42.5且不得含有团块；②水。

生产过程中使用的水应经过检查合格后方可使用，每升水中的氯化物离子以及其它有机物含量不允许超过500mg；③外加剂。

应采用含水量低、流动性好、渗出率小的外加剂。

4.搅拌。

在对水泥浆进行搅拌之前，应先向搅拌机内加水空转
5-10min左右，然后将水清除干净，借此来使搅拌机内部润湿，同
时搅拌好的水泥浆应当全部卸尽，在水泥浆没有全部卸出之前不得继续投入原材料，更不可采取边投料边出料的搅拌方法。

应当按照浆体设计好的配合比，将部分水泥、膨胀剂以及80%的水共同倒入搅拌机当中，使其搅拌均匀，随后再缓慢将剩余的水泥加入，最后将溶于20%水的减水剂溶液倒入搅拌机内，直至搅拌均匀为止。

在搅拌的过程中，必须对用水量进行严格控制，若是加入的水超量容易导致管道顶端出现空隙，对于没有及时使用的水泥浆，如果流动性降低，不可采取重新加水的方法增加其流动性。

此外，在规定的搅拌时间内，应确保水泥浆拌合均匀，压浆时应保证水泥浆的搅拌连续不间断，若是中途因故停顿，不得通过加水的方式来提高浆体的流动度，正确的做法是让水泥浆在搅拌机与灌浆泵之间循环流动，直至压浆结束。

5.抽真空及压浆。

当预应力筋张拉、切割完毕后，先采用水泥砂浆对工作锚进行封锚处理，待其强度达到设计要求后，便可进行管道压浆，为了进一步提高压浆质量，可在水泥浆中加入适量的防腐蚀压浆剂。

具体施工流程如下：启动真空泵对孔道进行抽真空处理，同时将水泥浆加入到灌浆泵中，然后打出一些浆体，待其浓度与灌浆泵中浆体浓度相同时，便可将输浆管固定在孔道压浆管上；孔道内真空度稳定在-0.07-0.1mpa之间时，启动灌浆泵开始压浆，在此过程中，应对料斗中的水泥浆、压力表读数进行认真观察，看其是否正常，当空气滤清器内有浆体通过时，则可关掉真空泵；当一组孔道压浆完毕后，先将输浆管拆下，并对空气滤清器进行清洗，随
后接到另一组孔道重复以上步骤即可。

结论
总而言之，真空辅助压浆技术作为一项新的预应力桥梁施工技术，其对于确保后张法预应力梁的压浆质量起到了非常重要的作用。

该技术在大量桥梁工程的应用中基本未出现过管道堵塞、压浆不饱满等问题，同时还有效提高了预应力桥梁结构的安全性和耐久性，这为该技术的推广应用奠定了坚实基础。

参考文献
[1] 单炜.异形截面斜拉桥索塔锚固区节段受力性能及真空辅助压浆技术研究[d].东北林业大学.2008（5）.
[2] 刘征宇.杜华.后张预应力结构的灌浆——先进的真空辅助压浆技术及浆体设计[a].华东公路发展研讨会暨2009年华东公路科技情报网年会论文集选编[c].2009（6）.
[3] 陶延安.宜万铁路宜昌长江大桥超长预应力管道抽真空辅助压浆试验[j].科技信息.2011（32）.
[4] 王跃年.刘灿.预应力管道真空辅助压浆工艺在武汉天兴洲公铁两用长江大桥的应用[j].桥梁建设.2008（2）.。