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    真空輔助壓漿技術(shù)在廈門同安灣大橋的應(yīng)用

    2012-03-10 00:19:52唐雙全
    山西建筑 2012年31期
    關(guān)鍵詞:真空泵壓漿孔道

    唐雙全

    (中鐵十七局集團(tuán)第六工程有限公司,福建廈門 361009)

    1 工程建設(shè)概況

    廈門同安灣大橋?yàn)槿L2 528.2 m的雙線市政公路橋梁,主橋(60+3×100+60)m為跨海通航主孔,橋?qū)?2 m。主橋用變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,其他是等截面預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁,全橋共14聯(lián)。橋梁下部采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ),板式和柱式墩,預(yù)應(yīng)力箱梁混凝土為C50。用塑料波紋管成孔,15.24 mm鋼絞線,群錨和扁錨體系。為保證同安灣大橋上部結(jié)構(gòu)箱梁預(yù)應(yīng)力質(zhì)量、耐久性和安全性,采用真空輔助壓漿工藝的后張預(yù)應(yīng)力孔道壓漿。橋梁布置見圖1。

    圖1 同安灣大橋立面圖

    2 真空壓漿的基本原理和工藝特性

    2.1 基本原理

    后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道壓漿中,常規(guī)壓漿如壓入的水泥漿不飽滿,預(yù)應(yīng)力筋容易被侵蝕,相應(yīng)的結(jié)構(gòu)安全可靠和耐久性將受到影響。真空輔助壓漿技術(shù)克服了傳統(tǒng)壓漿技術(shù)的上述缺點(diǎn)和不足。

    壓漿前,先采用真空泵抽吸預(yù)應(yīng)力孔道中的空氣使真空度達(dá)到80%以上,然后從孔道的另一端用壓漿泵將水泥漿以不小于0.7 MPa的正壓力壓入。孔道內(nèi)正負(fù)壓力差的存在,大大提高了孔道壓漿的密實(shí)度和飽滿度。真空輔助壓漿原理見圖2。

    2.2 工藝特性

    1)真空壓漿在負(fù)壓的作用下壓漿過程更為通順,管道狹窄間隙更易于通過,堵塞的情況大大降低。

    2)真空壓漿使壓漿過程迅速連續(xù),減少了孔道中的阻力,提高工效,縮短了壓漿時間。

    3)保證了漿液對孔道的充盈。真空壓漿減少泌水孔隙現(xiàn)象,孔道壓漿的漿體強(qiáng)度和密實(shí)性得到了保證。結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性得到了確保。

    圖2 真空輔助壓漿原理圖

    4)真空壓漿宜使用塑料波紋管成孔預(yù)應(yīng)力管道。

    5)真空壓漿要求孔道具有良好的密封性,對預(yù)應(yīng)力體系的安全性能、錨固效率及孔道密封提出了更高要求。

    6)對水泥漿液的配合比、工藝及設(shè)備要求高。

    3 真空輔助壓漿施工工藝

    1)漿體配合比設(shè)計是質(zhì)量控制的源頭,也是真空輔助壓漿工藝的關(guān)鍵,配合比設(shè)計應(yīng)保證漿體的和易性、孔隙率、滲透性小、粘結(jié)強(qiáng)度、耐久性,為確??椎捞畛涿軐?shí)還應(yīng)有微膨脹性。

    2)密封閥門接在水泥漿出口及入口處,真空泵連接非壓漿端,壓漿端接壓漿泵。三相閥門、負(fù)壓容器和密封罩以串聯(lián)的方式連接起來,其中閥門和密封罩之間連接透明喉管。

    3)壓漿前除連接至真空泵的所有排氣閥門關(guān)閉,并啟動真空泵達(dá)到真空負(fù)壓力0.1 MPa。如未滿足應(yīng)進(jìn)行檢查及更正工作。

    4)真空泵啟動并符合氣壓要求時,開始壓漿口壓漿,壓漿過程中從透明的喉管中觀察漿體是否已充滿波紋管,直至水泥漿達(dá)到三相閥門。

    5)操作閥門以隔離真空泵及水泥漿,將水泥漿導(dǎo)向廢漿桶的方向,繼續(xù)壓漿直至所溢出的水泥濃漿均勻、流暢,沒有不規(guī)則的擺動。

    6)關(guān)閉壓漿泵出漿處的閥門,關(guān)閉真空泵,打開密封罩上的閥門,關(guān)閉出漿閥門直至密封罩上的閥門所溢出形狀均勻的水泥濃漿。關(guān)閉密封罩上閥門并持壓0.6 MPa~0.7 MPa,繼續(xù)壓漿2 min左右后關(guān)閉壓漿泵。

    4 真空輔助壓漿設(shè)備與材料

    4.1 預(yù)應(yīng)力錨具和蓋帽

    為了達(dá)到預(yù)應(yīng)力錨具良好的氣密性,在錨座的端部增加了蓋帽(見圖3)。安裝錨座時,抽真空端的抽氣孔則位于上方,壓漿孔位于下方。將錨座壓漿口和螺栓孔內(nèi)清理干凈,在蓋帽環(huán)形圈槽內(nèi)和錨座表面及結(jié)合面涂封膠,使蓋帽氣孔垂直向上,而后螺栓涂以密封膠后旋緊。

    4.2 塑料波紋管

    塑料波紋管是較理想的使用真空輔助壓漿工藝的預(yù)應(yīng)力管道成孔工藝材料。它具有以下特點(diǎn):密封性好、耐腐蝕、不生銹、耐疲勞性能好。波紋管安裝時,錨座喇叭口的塑料波紋管插入的長度應(yīng)大于3 cm,連接處用防水膠帶密封,塑料波紋管連接用焊接機(jī)焊接。

    圖3 蓋帽

    4.3 真空輔助壓漿設(shè)備

    真空輔助壓漿威勝利工程有限公司的CZB型抽真空機(jī)、YJJ型壓漿機(jī)、VHJ10型塑料波紋管焊接機(jī)。該型壓漿機(jī)性能優(yōu)良,克服了傳統(tǒng)壓漿機(jī)的缺陷、壓漿連續(xù),不會導(dǎo)致空氣混入孔道,具有體積小,重量輕,真空度高的特點(diǎn)。

    5 真空輔助壓漿試驗(yàn)與施工注意事項

    5.1 真空輔助壓漿試驗(yàn)

    預(yù)應(yīng)力管道真空輔助壓漿前進(jìn)行模擬試驗(yàn),對真空輔助壓漿設(shè)備的選型、水泥漿配合比、工藝可操作性等進(jìn)行驗(yàn)證。

    選用工程施工中最多,最具有代表性的φ100 mm塑料波紋管,模擬箱梁中豎向曲線布置,在鋪設(shè)碎石的地面上用架立鋼筋固定。波紋管接頭完全模擬實(shí)際施工進(jìn)行連接且密實(shí)牢固,安裝模板和預(yù)應(yīng)力錨墊板后,澆筑條形混凝土,將模擬管道等封閉其中。

    條形混凝土達(dá)到規(guī)定齡期強(qiáng)度后,按照標(biāo)準(zhǔn)工藝流程進(jìn)行壓漿。壓漿結(jié)束滿足漿體的養(yǎng)護(hù)齡期后,鑿除條形混凝土將完成壓漿的波紋管取出并多段切開,查證漿體飽滿密實(shí)和凝漿混凝土的性狀。如完全滿足要求即可進(jìn)行正式的壓漿施工。

    5.2 真空輔助壓漿施工注意事項

    除常規(guī)壓漿注意點(diǎn)以外,真空輔助壓漿還有以下注意點(diǎn):

    1)真空輔助壓漿施工的真空度必須達(dá)到并維持在80%以上。

    2)預(yù)應(yīng)力管道如果是長曲線,可在曲線部分最高點(diǎn)預(yù)留壓漿管,避免管道空氣淤積并可以用預(yù)留壓漿管接力補(bǔ)壓。

    3)氣溫5℃以下或35℃以上,真空輔助壓漿施工不得進(jìn)行。

    4)同一預(yù)應(yīng)力孔道的真空輔助壓漿施工壓漿要一次完成,不得有中途停壓的情況。因故必要停壓不能連續(xù)一次壓滿時,要用壓力水清洗干凈后再做處理。互通孔道應(yīng)要一次壓漿施工。

    6 結(jié)語

    廈門同安灣大橋預(yù)應(yīng)力數(shù)量大,規(guī)格多,全部孔道壓漿施工采用真空輔助法。施工情況良好,質(zhì)量可靠保證,可供同類型施工參考。

    [1] 李學(xué)平,陳富強(qiáng),張 杰.后張法預(yù)應(yīng)力孔道真空輔助灌漿施工技術(shù)[J].世界橋梁,2006(2):81-83.

    [2] 樂韓燕,張明卓,潘立泉.真空輔助壓漿施工技術(shù)在西堠門大橋的應(yīng)用[J].橋梁建設(shè),2006(5):65-67.

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