真空辅助压浆技术在官渎里立交桥中的应用.pdf

http:/-1-真空辅助压浆技术在官渎里立交桥中的应用真空辅助压浆技术在官渎里立交桥中的应用 沈鑫 中铁二十四局集团有限公司，上海（200070）E-mail： 摘摘 要要：在预应力技术日益被重视的情况下，为了保证预应力钢绞线在张拉后处在一个良好的受力状态，以及防止预应力钢绞线被孔道内气体腐蚀。因此，孔道压浆的作用就显得非同小可了，考虑到现行施工中普遍采用真空辅助压浆，故此对真空压浆施工应注意的一些要求进行共同探讨。关键词关键词：预应力结构，真空辅助压浆 1.前言前言 对预应力管道压浆的传统工艺中存在一定的结构缺陷，如浆体不密实、不饱满，有气泡甚至局部形成孔洞，浆体强度较低，同时由于浆体的不密实和孔洞，使的孔隙中的水份有可能渗入预应力筋并产生锈蚀，对桥梁的使用安全和耐久性有很大的影响。国外在2O世纪80年代开始采用真空压浆工艺进行孔道灌浆，受到了较好效果，并得以推广使用，真空压浆工艺克服了传统压浆工艺的不足，提高了工程质量。在苏州官渎里立交桥施工中对管道压浆我们采用了真空辅助压浆的工艺来提高后张法预应力混凝土结构安全度和耐久性。2.工程概况工程概况 苏州市官渎里立交桥是330m预应力混凝土连续箱梁。预应力钢束采用15.20s高强度低松弛率预应力钢绞线。标准强度1860pkafMP=，弹性模量51.95 10paEMP=。张拉时张拉控制应力为0.75conpkf=。钢束锚具型号为OVMZK15A-12(OVMZK15A-7)，波纹管采用OVMZK15A配套的塑料波纹管。连续粱纵向预应力186束，管道最长92 m，全部采用真空辅助压浆工艺施工。3.真空辅助压浆的基本原理和技术优点真空辅助压浆的基本原理和技术优点 3.1 基本原理基本原理 普通压力压浆一般是在孔道的压浆端对水泥浆施加0507 MPa的压力，缓慢均匀地向孔道内压入浆体，直至浆体在孔道高点处的排气孔流出。真空压浆的基本原理是在传统压浆工艺基础上，将孔道系统密封，一端用真空泵抽吸预应力孔道的空气，使孔道达到负压0.1 MPa左右的真空度，然后在孔道的另一端用压浆机以不小于07MPa的正压力压入优质的水泥浆，水泥浆从真空端流出，且稠度与压浆端基本相同，再经过特定的排浆、保压，以确保孔道内水泥浆体饱满，提高预应力孔道压浆的饱满度和密实度1。http:/-2-图1 真空压浆设备配套图 3.2 OVMZK15A配套的塑料波纹管的优点配套的塑料波纹管的优点 真空压浆时不能使用传统的金属波纹管，必须使用聚炳烯或高密度聚乙烯塑料波纹管，以提高孔道的密封性。本工程所用的OVMZK15A配套塑料波纹管的优点：1)摩擦阻力小。由于塑料波纹管由高密度聚乙烯塑料HDPE制成，钢绞线与管道壁间的摩擦系数为0.120.15，比金属波纹管(0.160.25)的小，有利于张拉预应力筋时应力的均匀分布。2)密封性好。塑料波纹管不漏气、不漏水，对预应力筋形成屏障保护，防止有害物质穿透管道而造成污染，从而保证结构的耐久性。3)耐腐蚀。在结构使用中，塑料波纹管能有效保护预应力筋不被电化腐蚀和氧化腐蚀，而且不必担心在施工中因长久存放而引起生锈等腐蚀损坏。4)强度高、刚度大，在施工现场不怕踩压，砼浇筑时不易被振捣棒凿破。5)由于管壁光滑，压浆时能有效提高浆体的流动性，减少管道内的空气，提高浆体的饱满度和密实度，从而使预应力筋得到有效保护。6)对于一些异形关键部位，如弯形、U形、竖向预应力筋，更能体现塑料波纹管真空灌浆的优势。4.现场施工工艺现场施工工艺(1)预应力筋张拉完成后，切除外露的钢筋或钢绞线(钢绞线的外露量不少于30mm)，用清水冲洗孔道，高压风吹干净。(2)封锚。封锚方式一般有2种（水泥砂浆封锚、密封工具罩封锚），本工程现场采用无收缩水泥砂浆封锚，将锚板及夹片、外露钢绞线全部包裹，覆盖层厚大于20mm，达到强度的6O%后才能压浆。图2 封锚状态示意图 (3)确定抽真空端及压浆端，安装联接真空泵机组，灌浆机如图3所示。http:/-3-图3 现场压浆装置图 (4)按设计的水泥浆配合比称量原材料，搅拌水泥浆，现场检测浆体稠度，达到规定指标时将水泥浆过滤储存到储浆灌中，并在进入后一直搅动。(5)储浆罐中的水泥浆的浆量达到不少于所要灌注的一条孔道所需的灌浆量的1.3倍之后，关闭除与真空泵连接外的所有阀门，启动真空泵抽真空，使真空度达到0.080.1MPa并保持其稳定不少于60s。(6)启动灌浆泵，当1阀处流出的水泥浆达到稠度要求时，关闭1阀并随之打开2阀开始灌浆。灌浆过程中，真空泵保持连续工作。(7)待抽真空端的透明加筋网纹管内有浆体经过时，关闭真空机组的空气滤清器前端的阀门(5阀)，稍后打开排气阀(4阀)。当水泥浆从止回排气阀(4阀)中顺畅流出时，打开其它与孔道道相连接的排气阀(其数量视孔道的具体情况而定)，当阀4中排出的浆体稠度与灌入的浆体一致时，关闭抽真空端所有的阀门和排气阀。(8)灌浆泵继续工作，压力达到1.0MPa左右，持压2min，压力稳定后关闭灌浆泵及灌浆端阀门(2阀)，完成该孔道的灌浆。(9)拆卸外接管路，清洗空气滤清器及阀门等。完成当日灌浆后必须将所有沾有水泥浆的设备清洗干净。封闭工具罩在灌浆后2h内拆除并清洗干净。安装在孔道两端的引出管和球阀在水泥浆终凝后尽快拆除。5.真空压浆注意事项真空压浆注意事项 封锚安装应在张拉完成后24 h内，切除后的外露钢绞线不小于30 mm。水泥砂浆要包裹全部外露钢绞线，覆盖厚度不小于2cm2。孔道密封检查，将灌浆阀、排气阀全部关闭，打开真空阀，启动真空泵抽真空，观察真空压力表读数，当管内真空度维持在-0.08MPa左右时停泵约1min时间若压力保持不变即认为孔道达到并维持真空否则重新检查密封。水泥浆搅拌，搅拌好的水泥浆要做到基本排尽，在全部灰浆排出之前不得再投入未拌合的材料，更不能采取边出料边进料的方法严格控制浆体配比。严格控制用水量，否则易造成管道顶端空隙。对未及时使用而降低了流动性的浆体，严禁采用加水的办法增加灰浆的流动性，配制时间长的浆体不应再使用。水泥浆出料后应尽量马上泵送，否则应不停搅拌防止离析。灌浆完成后，应及时拆卸，清洗管、阀、空气滤清器、灌浆泵、搅拌机等所有沾有水泥浆的设备和附件。每条孔道一次灌注要连续完成，灌注完一条孔道换其它孔道时间内继续启动灌浆泵，让浆体反复循环流动。2#阀门 1#阀门 压浆泵 水泥搅拌机 箱梁预应 力孔道 3 阀门5#阀门 空气滤清器 真空泵 4#阀门http:/-4-6.结语结语 采用真空压浆的新技术，能够保证孔道压浆均匀，形成一个密实、不透水的保护层，浆体饱满密实，减少了孔隙，防止了预应力钢绞线的锈蚀，提高了梁体的使用寿命。预应力孔道真空辅助压浆工艺克服了传统方法的很多不足，在苏州市官渎里立交桥330m的连续箱梁施工中采用了真空辅助压浆的工艺，压浆过程一次性完成。经过每联箱梁中取两个试验点做检测，证明孔道内充满水泥浆，浆体完整密实，未发现气泡、水泡。真空压浆是确保高质量压浆的一个强有力的手段，是压浆工艺向高新技术发展的方向。参考文献参考文献 1 唐小萍真空灌浆工艺在预应力混凝土结构中的应用研究C.2000年中国土木工程学会论文集 2 JTJ041-2000.公路桥涵施工技术规范。Grouting technology in vacuum-assisted in the application of GuanDuLi overpass Shen Xin China Railway 24 Bureau Group Company，Shanghai（200070）Abstract Under the situation that the prestressing force technology is taken seriously gradually,for guarantee prestressing force steel strand,within being taken a look in fine accepting of one by the duct pulling the day afer tomorrow as well as force state,guarding against the prestressing force steel strand,the gas corrodes.Therefore,the thick duct pressure effect has looked like being no trifling matter,think to adopt a vacuum to assist pressure thick fluid commonly in construction currently in effect,a few should pay attention to therefore to vacuum pressure thick fluid construction demand to carry out common investigation and discussion.Keywords：prestressing force structure；the vacuum assists pressure thick fluid 作者简介：作者简介：沈鑫（1983-），男，江苏南通人，本科，中铁二十四局集团有限公司。