高速公路橋梁連續(xù)箱梁預(yù)應(yīng)力管道的灌漿施工探析

何瑞青，饒利明

（江西省撫州市東鄉(xiāng)縣交通運(yùn)輸局，江西 撫州 331800）

0 引言

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中有平直束、彎束和U形束的布筋方法，為防止預(yù)應(yīng)力筋被腐蝕，提高結(jié)構(gòu)的安全度和耐久性，確保工程質(zhì)量，目前國外尤其是歐洲已開始普遍采用真空灌漿工藝，并取得了良好的效果。真空灌漿工藝克服了傳統(tǒng)壓漿工藝的不足，提高了孔道壓漿的飽滿度和密實(shí)性。正是基于上述考慮，某大橋主橋箱梁縱向預(yù)應(yīng)力管道灌漿決定采用真空灌漿工藝。

1 真空灌漿工藝的原理和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

1.1 工藝原理

真空灌漿工藝的基本原理是：在壓漿前在孔道的一端用真空泵對(duì)孔道抽取真空，使之產(chǎn)生－0.1MPa左右的真空度（真空度達(dá)到80%以上），然后用灌漿泵將優(yōu)化后的特種水泥漿從孔道的另一端灌入，直至布滿整條孔道，并施加不小于0.7MPa的正壓力，以提高預(yù)應(yīng)力孔道灌漿的飽滿度和密實(shí)度。

1.2 技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

與傳統(tǒng)的壓漿工藝相比，真空灌漿工藝可在孔道前形成負(fù)壓狀態(tài)，具有以下特點(diǎn)：

a）利用真空泵清除孔道中的空氣和水分，使孔道內(nèi)達(dá)到負(fù)壓狀態(tài)，然后再用壓漿機(jī)以正壓力將水泥注入預(yù)應(yīng)力孔道，排除孔道中的氣泡，提高孔道內(nèi)壓漿的飽滿度，進(jìn)而提高孔道質(zhì)量和灌漿質(zhì)量；

b）灌漿過程中孔道具有良好的密封性，保證漿體保持壓力并充滿整條孔道；

c）漿體中的微漿及稀漿在真空負(fù)壓環(huán)境下率先流入負(fù)壓容器，使稠漿流出后孔道中漿體的稠度能保持一致，以保證漿體密實(shí)度和強(qiáng)度；

d）工藝及漿體的優(yōu)化，消除了裂隙的產(chǎn)生，使灌漿的飽滿性和強(qiáng)度得到保證；

e）真空灌漿過程是一個(gè)連續(xù)且迅速的過程，灌入的水泥漿在負(fù)壓環(huán)境下流動(dòng)，由于沒有受到來自孔道中的空氣的壓力，漿體能輕易地充滿孔道的所有空隙，縮短了灌漿的時(shí)間。

2 技術(shù)要求

2.1 壓漿工藝要求

壓漿工藝有如下要求：

a）孔道及兩端必須全封閉；

b）壓漿前，應(yīng)對(duì)孔道進(jìn)行清潔處理，孔道清洗后，應(yīng)使用不含油的壓縮空氣將孔道內(nèi)的所有積水抽出；

c）攪拌水泥漿之前，加水空轉(zhuǎn)數(shù)分鐘，將積水倒凈，使攪拌機(jī)內(nèi)壁充分濕潤；攪拌好的灰漿要做到基本卸盡；在全部灰漿卸出之前不得再投入未拌合的材料，更不能采取邊出料邊進(jìn)料的方法；

d）拌合水泥漿時(shí)，首先應(yīng)將水加入拌合機(jī)，然后再加入水泥，充分拌合后，再加入減水劑和膨脹劑，膨脹不超過5%，任何一次配制以滿足一小時(shí)的使用為宜；

e）抽真空時(shí)，真空度（負(fù)壓）控制在-0.06～0.1之間。

2.2 水泥漿的技術(shù)要求

真空灌漿工藝使孔道和灌漿機(jī)之間存在著負(fù)壓力差，水泥漿通過孔道的阻力較小，使低水灰比、低流動(dòng)性的水泥漿可以較快、順暢地通過孔道并充滿孔道的所有孔隙，最大可能地減少泥漿收縮變形和孔隙。本工程對(duì)水泥漿的技術(shù)要求如下：

a）為滿足可灌性要求，一般水泥漿的水灰比應(yīng)在0.3～0.4之間；

b）漿體流動(dòng)度為14～18s；

c）漿體泌水性小于水泥漿初始體積的2%，四次連續(xù)測(cè)試結(jié)果的差值小于1%，拌合后24h水泥漿的泌水率增加；

d）漿體初凝時(shí)間為6h；

e）漿體的7d齡期強(qiáng)度≥40MPa，28d齡期強(qiáng)度≥50MPa；

f）漿體對(duì)鋼鉸線無腐蝕作用。

2.3 壓漿設(shè)備要求

2.3.1 對(duì)壓漿設(shè)備要求如下：

a）排量為2m3／min的SZ—2水環(huán)式真空灌漿泵1臺(tái)；

b）真空壓力表1個(gè)，QSL—20型空氣過濾器1個(gè)，15kg左右秤1臺(tái)；

c）灌漿泵1臺(tái)，配套高壓橡膠管1根；

d）灰漿攪拌機(jī)1臺(tái)。

2.3.2 水泥漿拌合機(jī)應(yīng)能夠制備具有膠稠狀特點(diǎn)的水泥漿。

2.3.3 水泥漿泵及其吸收循環(huán)應(yīng)完全密封，以避免氣泡進(jìn)入水泥漿內(nèi)，它應(yīng)能在壓漿完成的管道上保持壓力，且裝有一個(gè)噴嘴，該噴嘴關(guān)閉時(shí)，導(dǎo)管中無壓力損失。

2.3.4 壓力表在第一次使用前加以校準(zhǔn)，所有設(shè)備在灌漿操作中至少每3h用清潔水徹底清洗一次，每天使用結(jié)束時(shí)應(yīng)清洗干凈。

3 施工工藝

3.1 張拉施工完成之后，采用切割機(jī)切除外露的鋼鉸線（注意鋼鉸線的外露量≤30mm）進(jìn)行封錨，并用清水沖洗孔道，高壓風(fēng)吹干凈。

封錨方式有兩種：

a）采用保護(hù)罩封錨 使用該方式，保護(hù)罩作為工具罩使用，在灌漿后3h內(nèi)拆除，將錨墊板表面清理，保證平整，在灌漿保護(hù)罩底面和橡膠密封圈表面均勻涂上玻璃膠，裝上橡膠密封圈，將保護(hù)罩和錨墊板上的安裝孔對(duì)上，用螺栓擰緊，注意將排氣口朝正上方；

b）用無收縮水泥砂漿封錨 使用該方式必須將錨板及夾片、外露鋼鉸線全部包裹，覆蓋層厚＞15mm，封錨后24～48h內(nèi)灌漿。

本工程采用第二種封錨方式，該方式更方便、快捷。

3.2 清理錨墊板上的灌漿孔，確定抽真空端及灌漿端，安裝引出管球閥和接頭且與真空機(jī)相連，并檢查其功能。

3.3 水泥漿攪拌要做到以下幾點(diǎn)：

a）首先將稱量好的水（扣除用于溶化減水劑的那部分水）、水泥、膨脹水泥和粉煤灰倒入攪拌機(jī)，攪拌2min；

b）將溶于水的減水劑倒入攪拌機(jī)中，攪拌3min出料；

c）水泥漿出料后應(yīng)盡量馬上進(jìn)行泵送，否則要不停地?cái)嚢瑁?/p>

d）必須嚴(yán)格控制用水量，否則多加的水全部泌出，易造成管道頂端有空隙；

e）對(duì)未及時(shí)使用而降低了流動(dòng)性的水泥漿，嚴(yán)禁采用增加水的辦法來增加灰漿的流動(dòng)性。

3.4 待儲(chǔ)漿罐的水泥漿漿量不少于一條灌漿孔道所需灌漿量的1.3倍之后，關(guān)閉除與真空泵連接外的所有閥門，啟動(dòng)真空泵，通過壓力表使真空度達(dá)到－0.1～－0.06MPa并保持穩(wěn)定。

3.5 啟動(dòng)真空泵，當(dāng)灌漿泵輸出的漿體達(dá)到要求的稠度時(shí)，將泵上的輸送管接到錨墊板上的引出管上，開始灌漿，灌漿過程中，真空泵持續(xù)工作。

3.6 觀察排氣管的出漿情況，當(dāng)漿體稠度和灌入之前稠度一樣時(shí)，關(guān)掉排氣閥，仍繼續(xù)灌漿2～3min，使管道內(nèi)有一定的壓力，最后關(guān)掉灌漿閥。

3.7 拆下抽真空管的兩個(gè)活接，卸下真空泵；拆下空氣濾清器和灌漿膠管，清洗灌漿泵、攪拌機(jī)、閥門、空氣濾清器以及粘有灰漿的工具。

4 施工注意事項(xiàng)

4.1 管道一定要密封好，波紋管的接頭要密封，壓漿要在工具錨板的封錨水泥砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行，最好在密封24h后開始灌漿。

4.2 灌漿管應(yīng)選用牢固結(jié)實(shí)的高強(qiáng)橡膠管，抗壓強(qiáng)度≥1MPa，在灌漿時(shí)不能破裂，連接要牢固，不得脫管。

4.3 施工前要根據(jù)不同品種、不同廠家生產(chǎn)的水泥，選擇與水泥相容性好的添加劑，針對(duì)水泥漿的流動(dòng)度、泌水率、凝結(jié)時(shí)間、收縮率（或膨脹率）、強(qiáng)度及化學(xué)成分等性能進(jìn)行水泥漿的配比設(shè)計(jì)，以選擇最佳的灌漿配合比。

4.4 嚴(yán)格控制材料配合比，否則多加的水會(huì)全部泌出，易造成管道頂端有空隙。對(duì)未及時(shí)使用而降低了流動(dòng)性的水泥漿，嚴(yán)禁采用加水的辦法來增加其流動(dòng)性。

4.5 灰漿進(jìn)入灌漿泵之前應(yīng)使用70目的篩子進(jìn)行過篩。

4.6 灌漿工作宜在灰漿流動(dòng)性沒有下降的30～45min時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，孔道要一次性連續(xù)灌注。

4.7 中途換管道時(shí)間內(nèi)，繼續(xù)啟動(dòng)灌漿泵，讓漿體循環(huán)流動(dòng)，避免出現(xiàn)輸漿管堵塞現(xiàn)象。

5 結(jié)語

實(shí)踐證明，采用真空灌漿技術(shù)能保證孔道灌漿的均勻性，大大提高后張預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的質(zhì)量，杜絕預(yù)應(yīng)力筋氧化銹蝕的可能性，為后張預(yù)應(yīng)力體系提供強(qiáng)有力的保護(hù)措施，更好地提高預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，具有良好的發(fā)展前景。

[1]葛寶翔，周明華.后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工過程中應(yīng)引起重視的若干問題[J].施工技術(shù)，2007，（6）：61-62.

[2]殷玉安，安平，王鵬程.后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁孔道壓漿探討[J].山東交通科技，2006，（3）：30-35.

[3]王彥輝.公路橋梁施工質(zhì)量控制方法[J].交通世界：建養(yǎng)·機(jī)械，2011，（10）：200-201.