真空輔助壓漿施工技術(shù)在濱德高速公路上的應(yīng)用

金朋飛 王秀申

（中交隧道工程局有限公司，北京 100001）

1、概述：濱州至德州高速公路是國(guó)家重點(diǎn)公路東營(yíng)至香港（口岸）公路濱州至衡水支線(xiàn)公路的重要組成部分。該段位于山東省北部，途經(jīng)濱州和德州兩市。它的建設(shè)不僅能促進(jìn)山東省高速公路網(wǎng)的形成，推進(jìn)全省交通現(xiàn)代化建設(shè)，也有利于區(qū)域路網(wǎng)的完善和結(jié)構(gòu)調(diào)整，進(jìn)而改善通行條件，同時(shí)加強(qiáng)冀東、魯北與膠東半島經(jīng)濟(jì)區(qū)、黃河三角洲、環(huán)渤海灣經(jīng)濟(jì)區(qū)的緊密聯(lián)系。該路段是山東省規(guī)劃的"五縱連四橫，一環(huán)繞山東"高速公路網(wǎng)"一橫"和"一環(huán)"的重要組成部分。

全段共劃分15個(gè)合同段。本標(biāo)段為中交隧道工程局承建的濱德高速公路第14標(biāo)段，南線(xiàn)起止樁號(hào)K134+158～K136+816，長(zhǎng)2.658km，北線(xiàn)起止樁號(hào) K134+160～K136+793，長(zhǎng)2.633km。

本合同段共設(shè)置：德州北高架橋1座、德城互通立交1座。橋梁主線(xiàn)均為南北分離式結(jié)構(gòu)，其中，德州北高架橋南線(xiàn)樁號(hào)K134+158～K135+880，橋梁長(zhǎng)度 1722m，北線(xiàn)樁號(hào)K134+160～K135+878，長(zhǎng)1718m。德城互通立交主線(xiàn)橋南線(xiàn)樁號(hào)K135+880～K136+816，橋梁長(zhǎng)度936m，北線(xiàn)樁號(hào)K135+878～K136+793，橋梁長(zhǎng)度915m。

德州北高架橋、德城互通立交主線(xiàn)橋上部結(jié)構(gòu)均采用現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)。

2、真空輔助壓漿技術(shù)原理。真空輔助壓漿原理：現(xiàn)澆箱梁縱向預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行真空壓漿，其基本原理在于，采用真空泵抽吸預(yù)應(yīng)力孔道中的空氣，使孔道內(nèi)的真空度達(dá)到80%以上，使孔道達(dá)到負(fù)壓0.06～0.1MPa的真空度，然后在孔道的另一端用壓漿機(jī)以≤0.7MPa的正壓力將水泥漿壓入預(yù)應(yīng)力孔道，以提高孔道壓漿的飽和度，減少氣泡影響。

3、真空輔助壓漿施工技術(shù)在實(shí)際施工中的應(yīng)用。了解了真空壓漿技術(shù)這項(xiàng)施工技術(shù)后，我們主要以德城互通立交主線(xiàn)橋?yàn)槔榻B一下真空輔助壓漿施工技術(shù)在實(shí)際施工中的應(yīng)用。德城互通立交主線(xiàn)橋北線(xiàn)橋上部除在主線(xiàn)橋與匝道橋分叉部位的異性結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)外（第九聯(lián)），其余均采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，主線(xiàn)橋梁高均采用1.6m，根據(jù)橋梁寬度不同預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁采用單箱雙室斷面或單箱多室斷面，頂板厚0.25m，鋼筋混凝土連續(xù)箱梁采用單箱多室斷面，頂板厚0.22m。全橋箱梁兩側(cè)懸臂各2m，底板厚0.22m，端橫梁厚1.3m，中橫梁厚2.0m。箱梁在腹板、底板和橫梁處設(shè)置通氣孔。主線(xiàn)橋采用縱向預(yù)應(yīng)力體系。縱向預(yù)應(yīng)力鋼束采用15.2鋼絞線(xiàn)。波紋管采用塑料波紋管。

4.、真空壓漿工藝

（1）孔道成型。預(yù)應(yīng)力管道成型采用塑料波紋管，塑料波紋管在使用前要逐根檢查，不得使用沾有油污，泥土或有撞擊、壓痕，裂口的波紋管。塑料波紋管在安放時(shí)，根據(jù)管道座標(biāo)值，按設(shè)計(jì)圖紙要求設(shè)置定位架，直線(xiàn)段和曲線(xiàn)段按0.5m設(shè)一道定位架。在波紋管接頭部位及其與錨墊板喇叭接頭處，用寬膠帶粘繞緊密，保證其密封，不漏漿。

（2）真空輔助壓漿配合比：用42.5#水泥拌制水泥漿，采用真空壓漿專(zhuān)用攪拌機(jī)攪拌，水灰比控制在0.3～0.35之間；稠度控制在30～50s之間；水泥漿體泌水性小于水泥漿初始體積的2%，拌和后泌水應(yīng)在24h內(nèi)全部被漿吸回；漿體初凝時(shí)間3h；漿體體積變化率小于2%；漿體強(qiáng)度7d齡期大于25MPa，28d齡期強(qiáng)度不小于40MPa。壓漿時(shí)，每個(gè)工作班應(yīng)留取不少于3組的7.07×7.07×7.07cm立方體試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天，并檢查其抗壓強(qiáng)度作為壓漿質(zhì)量評(píng)定的依據(jù)之一。

（3）真空輔助壓漿施工工序：1）、張拉工序完成。2）、切斷外露的鋼絞線(xiàn)，注意保證鋼絞線(xiàn)外露量≤25mm。3）、用鋼絲刷清理錨座底面的水泥漿，保證錨座底面平整。4）、清理密封槽，注意保持清潔。在密封槽內(nèi)均勻涂一層玻璃膠，裝入"O"型橡膠密封圈。并在錨座平面的商標(biāo)處涂玻璃膠。5）、在兩端錨座上安裝壓漿管、球閥。必須檢查并確保所安裝閥能安全開(kāi)啟及關(guān)閉。6）、確定抽吸真空端及壓漿端。7）、在安裝完設(shè)備后擰開(kāi)排水口，利用高壓風(fēng)將管道可能存在的水份吹出。8）、將接駁在真空泵負(fù)壓容器上的三向閥的上端出口用透明喉管連接到抽真空端的快換接頭上。9）、在正式真空壓漿前，用真空泵試吸真空。10）、正式開(kāi)始真空輔助壓漿。啟動(dòng)真空泵，開(kāi)啟出漿端接在接駁管上的閥門(mén)。關(guān)閉入漿端的閥門(mén)。抽吸真空度使孔道達(dá)到負(fù)壓0.06～0.1MPa的負(fù)壓值。11）、啟動(dòng)壓漿機(jī)并壓出殘存在壓漿機(jī)及喉管的水份、氣泡，并檢查所排出的水泥漿的稠度。在合格的水泥漿從喉管排出后，暫停壓漿機(jī)并將壓漿喉管通過(guò)快換接頭接到錨座的壓漿快換接頭上。12）、保持真空泵啟動(dòng)狀態(tài)，開(kāi)啟壓漿端閥門(mén)并將已攪拌好的水泥漿往管道壓注。13）、待水泥漿從出漿端接往負(fù)壓容器的透明喉管壓出時(shí)，檢查所壓出水泥漿的稠度。直至稠度一致及流動(dòng)順暢后，關(guān)閉出漿端閥門(mén)，暫停壓漿機(jī)。14）、開(kāi)啟置于壓漿蓋上的出氣孔，開(kāi)動(dòng)壓漿機(jī)。直至水泥漿從出氣孔流出，待流出的水泥漿稠度一致及流動(dòng)順暢時(shí)，暫停壓漿機(jī)，密封出氣孔。15）、開(kāi)動(dòng)壓漿機(jī)，保持壓力于0.7MPa，持壓3分鐘。16）、關(guān)閉壓漿機(jī)及壓漿端閥門(mén)，完成壓漿。17）、清洗連接至負(fù)壓容器上的透明喉管，以便下次壓漿時(shí)能容易分辨水泥漿從抽空端流出。18）、確保負(fù)壓容器內(nèi)水泥漿不會(huì)超過(guò)容量的50%，并定時(shí)將負(fù)壓容器拆開(kāi)，傾倒容器內(nèi)水泥漿，清洗容器。19）、在完成當(dāng)日全部壓漿后，必須將所有壓漿喉管、壓漿機(jī)、負(fù)壓容器、透明喉管、三向球閥等進(jìn)行清理，以方便下一次壓漿之用。20）、安裝在壓漿端及出漿端的球閥可在壓漿后24小時(shí)內(nèi)拆除并進(jìn)行清理。清洗時(shí)將球閥用扳手拆開(kāi)，在閥門(mén)保持在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)（扳手與閥體成90°時(shí)）用細(xì)長(zhǎng)棒輕敲即可退出閥內(nèi)不銹鋼球，清洗后涂上黃油即可重復(fù)使用。21）、真空吸漿的管道在24h內(nèi)不得受到振動(dòng)。管道內(nèi)水泥漿在壓漿后48h內(nèi)，結(jié)構(gòu)砼的溫度不得低于5℃，否則應(yīng)采取保溫措施。當(dāng)白天氣溫高于35℃時(shí)，壓漿宜在夜間進(jìn)行。22）、壓漿完成后做好壓漿記錄。

5、壓漿工序的注意事項(xiàng)：

（1）預(yù)應(yīng)力鋼材張拉后應(yīng)盡早壓漿，一般應(yīng)在48小時(shí)內(nèi)完成，如情況特殊不能及時(shí)壓漿者，應(yīng)采取保護(hù)措施，保證錨固裝置及鋼絞線(xiàn)不被銹蝕，以防滑絲。（2）壓漿要注意盡量避免高溫時(shí)間進(jìn)行，拌制的水泥漿溫度＜35℃，水泥漿的延續(xù)時(shí)間應(yīng)控制在30～45min之內(nèi)。（3）壓漿要注意是否有串孔現(xiàn)象和漏漿發(fā)生。（4）壓漿泵的壓力要逐漸加大，加壓速度不能過(guò)快。（5）壓漿過(guò)程中出現(xiàn)異常，如管道堵塞，機(jī)械故障不能繼續(xù)壓漿時(shí)，應(yīng)立即用清水將管道內(nèi)的水泥漿沖洗干凈，并用空壓機(jī)吹干積水。（6）操作完畢后機(jī)具和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)及時(shí)沖洗干凈。（7）填寫(xiě)壓漿原始記錄要及時(shí)、認(rèn)真、整潔，試件按規(guī)定制取。

6、真空壓漿技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：孔道內(nèi)只有極少的空氣，所以很難形成氣泡。同時(shí)，由于孔道與壓漿機(jī)之間的正負(fù)壓力差，大大提高了孔道壓漿的飽滿(mǎn)度和密實(shí)度。水泥漿減小了水灰比，添加了專(zhuān)用的外加劑，這樣大大提高了水泥漿的流動(dòng)度，減小了水泥漿的的收縮，從而保證了漿體的可施工性、充盈孔道的密實(shí)性，從而提高硬化漿體的強(qiáng)度。所以說(shuō)真空輔助壓漿施工工藝能夠克服傳統(tǒng)壓漿技術(shù)存在氣泡、易發(fā)生凍脹、水泥漿離析、容易產(chǎn)生空隙等缺點(diǎn)，大大提高后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)安全度和耐久性。

缺點(diǎn)：真空壓漿的施工設(shè)備須增加一臺(tái)真空泵及其附屬配件。在技術(shù)上要求孔道密封，孔道成型要求采用塑料波紋管，其價(jià)格比較高，增加了資金投入。

結(jié)束語(yǔ)

濱德高速公路第十四合同段現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁采用真空輔助壓漿施工工藝后，在孔道壓漿的施工質(zhì)量控制上是比較理想的，經(jīng)過(guò)檢查驗(yàn)收后沒(méi)有發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力孔道出現(xiàn)管道堵塞、壓漿不飽滿(mǎn)的情況，從而很好的保證了施工質(zhì)量。

[1]王棟，方日成.淺談?wù)婵蛰o助壓漿施工工藝.[期刊]民營(yíng)科技，2007-07-20.