市政桥梁施工中真空灌浆工艺应用

摘　要：在市政桥梁施工中预应力筋的防护问题比较突出，为了防止预应力筋被腐蚀，确保工程质量，提高结构的耐久性，真空灌浆工艺技术得到广泛应用，本文对该技术进行简单介绍分析。

关键词：市政桥梁施工 真空灌浆工艺 流程 设备保护
引言
　　真空灌浆是一项新的技术，由于真空灌浆法的压浆效果在很多方面比普通压浆工艺好,因此在市政桥梁施工中得到了应用。
1 真空灌浆工艺的基本原理
　　灌浆以前，先用真空泵抽吸收空道中的空气，当孔道的真空度达到负压0．08一0.1 Mpa的时候，在孔道另一端用灌浆泵将搅拌好的水泥浆体压入预应力孔道并产生了一定压力，同时，孔道内和压浆泵之间存在正负压力差，很大程度的提高了孔道内浆体的密实度。因为孔道内只有很少一部分的空气，浆体在负压环境下流动时，混在浆体中的气泡将破裂然后被抽出，浆体中很难形成气泡：在制备水泥浆中，由于采用降低水灰比和添加了一些专用外加剂，从而减少浆体的离析、析水和干硬收缩，提高了浆体的强度，同时，通过采用与之配套的SBG塑料波纹管及连接套，可保证预应力管道的密封性良好，这样就可以有效的保护预应力筋不受到腐蚀。
2 与普通灌浆技术的比较
　　传统的灌浆技术是在压力为0.5-1.0MPA的压力下，用普通的活塞式压浆泵将搅拌好的水泥浆体压入预应力孔道，因为压浆过程中浆体比较稀，施工过程中混合料容易发生问题，这些问题会使孔道内预应力钢绞线和结构物粘结强度不足，这样就会留下一些隐患。与普通灌浆技术比较真空灌浆具有以下优点：1)灌浆前，孔道中绝大部分空气被抽出，可消除混在稀浆中的气泡的产生，减少了有害水分的聚积。2) 对于弯束、u形束、竖向束的孔道灌浆，则更能体现真空灌浆的优越性。3)真空灌浆工艺能提供连续、快速的施工，对于长21 m、内径90 mm的管道，抽真空只需十几秒钟，灌浆只需4—5 min。能提供均匀、密实的水泥浆，灌满率在99％以上。4) 施工快速，灌浆连续，可以有效地提高后张有粘结预应力体系孔道灌浆饱满度和密实度，能切实改善预应力筋的防腐条件。对于长21 m、内径Q90 mm的管道，抽真空只需十几秒钟，灌浆只需4—5 rain。
3真空灌浆工艺流程：
　　施工准备一试抽真空一搅拌水泥浆一抽真空一灌浆一清洗一结束。下面结合实际，将具体操作介绍如下：
3．1 施工准备
1)确认材料数量，质量以及种类是否符合要求；
2)检查配套设备的情况；
3) 检查将孔道排气孔、泌水孔是否密封好，按要求将两端的锚头用锚头罩或无收缩砂浆密封好。前者应严格做到密封要求，排气口朝正上方，在灌浆后3 h内、初凝后拆除，周转使用；后者覆盖层厚度应大于15 mm，封锚后24—36 h，方可灌浆。本工程端头密封采用无收缩砂浆密封，
4)检查供水、供电；
5)按配方秤量浆体材料；
6)检查孔道质量，如发现管道残留有水分或赃物的话，则需考虑用压缩风机将管道中残留水分或赃物排走，确保后续工作能顺利进行；
7)连接抽真空端、灌浆端各部件。
3．2试抽真空
1)关闭灌浆阀、排气阀，使整个孔道形成一个全封闭系统，并将抽真空阀打开；
2)启动真空泵试抽真空，检查管路、泌水孔、排气孔、锚头等处的密封情况；
3)当真空压力表显示真空值达一0．07一一0．09 MPa时停泵1 min时间，如果压力保持不变则说明孔道基本达到真空。
3．3搅拌水泥浆
1)搅拌水泥浆之前要求加水空转几分钟，然后将积水倒尽，使搅拌机内壁充分湿润。再投入未拌合的材料，更采取边出料边进料的方法。搅拌好的灰浆要做到基本卸尽。
2)装料：按照设计要求的水灰比将水、防冻剂、减水剂、水泥按照配比倒入搅拌机，搅拌2—5 min就可以了。
3．4抽真空、灌浆
1)将灰浆加到灌浆泵中，在灌浆泵的高压橡胶出口打出浆体，待打出的浆体浓度与灌浆泵中的浓度一致时，关掉灌浆泵，将高压胶管接到孔道的灌浆管上，绑扎牢固；
2)关闭灌浆阀，启动真空泵，当真空度达到并维持在一0．07一0．09MPa时，启动灌浆泵，打开阀，真空泵保持持续工作。
3)当看到浆体进入真空泵进气透明胶管内时，关掉真空泵和进气截止阀(或关闭双阀三通接头的止浆阀)，打开排浆阀。
4)仔细观察排浆阀的出浆情况，当浆体稠度与灌入之前一样时，关掉排浆阀，仍继续灌浆直至灌浆压力达到规定要求(推荐为0．4—0．7MPa)，最后关掉灌浆阀后停止压浆。
5)浆体加压过程中可打开排气孔观察浆体的灌注情况。
3．5清洗
从抽真空端活接头处拆下双阀三通，用真空泵的冲水管路冲洗真空泵到锚头的这段管路；如孔道水分较多，负压容器内会存储较多的水，此时每进行完一束后应将排水阀打开排水，否则真空泵的启动压力将较高，影响真空的效果。从灌浆端活接头处拆下单阀三通，连接到下一管道的持荷引出管上，即可进入下一孔道的工作。
3.6注意事项
1)用活塞式浆泵压浆，最大压力0．5一0.7Mpa。预应力孔道灌浆由下至上进行确保水泥浆饱满。压浆时注意防止相邻孔德串浆儿阻塞未压浆孔道。水泥浆自调制到灌入孔道德延续时间—般不宜超出30～45rain，水泥浆在使用前和压注过程中应经常搅动。对于连续梁殴较长的孔道，为确保灰浆压注质量。在每一钢束曲线最高出安设排气孔，用以观察和证实压浆密实程序。
2)达到压浆饱满，灌浆孔数和位置必须做好记录，以防漏灌。
3)浆完毕，压浆完成后及时封锚。为了确保压浆、封锚质量，防止压浆后灰浆收缩出现空隙，施工时严格控制水泥浆的水灰比及压浆压力井作好压浆记录。
4) 搅拌后的水泥浆必须做流动度、泌水性试验，并浇注浆体强度试快。
5) 灰浆进灌浆泵前应通过12mm的筛网进行过滤。6)光讲工作宜在灰浆流动性下降前进行(约30—40分钟内)，孔道一次萑注要连续。
7)中途换管道时间内，继续启动灌浆泵，让浆体循环流动。
8) 需要结合现有的施工材料和设备，摸索能够符合预应力施工质量要求而切实可行的施工工艺。包括对真空灌浆实施的施工步骤和技术措施；预应力孔道制作过程的质量保证以及材料、机械设备选择的要求等，从工艺设计一材料设备一施工措施进行全面的试验分析和比较，这是实施真空灌浆技术的—个重要内容。真空灌浆技术同时需要合适的灌浆材料，这是完成真空灌浆技术的一个重要环节。
4设备的保护
　　各种设备都应制订保养条例，保养条例根据设备制造厂的说明书和现场情况结合而制定，也可把保养条例放在操作规程—起。 保养条例中包括进行清洁、调整、紧固、润滑和防腐等内容。保养工作同样应作记录。保养工作可分为：例行保养、定期保养、停放保养、换季保养。
4．1检修好设备
　　对主要设备应制订设备检修标准，通过检修，恢复技术性能。有些设备，要明确大，中，小修界限，分工落实。对主要设备必须明确检修周期，实行定删佥修。对常规修理，应制订检修工科定额，以降低检修成本。每次检修都应作详细记录。
4．2管好设备
　　管好设备是指从设备购置、安装、调试、验收、使用、保养、检修直至报废以及更新全过程的管理工作。其中包括设备的资金管理对每一环节都应有制度规定。
4.3设备的完好标准和修理周期
　　污水处理厂设备的完好程度是衡量污水厂管理水平的重要方面。设备完好程度可用设备完好率来统计，它是指—个污水厂拥有生产设备中的完好台数，占全部生产设备台数的百分比。设备完好率=皖好设备台数／设备总台数)×100％设备使用了一段时期以后，必须进行小修、中修或大修。有些设备，制造厂明确规定了它的小修、大修期限；有的设备没有明确规定，那就必须根据设备的复杂性、易损零部件的耐用度以及本厂的保养条件确定修理周期。
4．4建立完善的设备档案设备档案包括技术资料、运行记录、维修记录。
　　第—是设备的说明书、图纸资料、出厂合格证明、安装记录、安装及试运行阶段的修整记录、验收记录等。这些资料是运行及维护人员了解设备的基础。第二部分档案是对设备每日运行状况的记录，由运行操作人员填写。如每台设备的每日运行时间、运行状况、加油部位、品种、数量。
结论
　　通过真空压浆技术在桥梁施工的实践表明:
(1 )真空压浆技术可以将管道中的空气基本排除大大降低砂浆中气泡的数量，提高管道的砂浆的密实度;
(2 )真空辅助压浆技术可以采用更低的水灰比减少和消除泌水和离析降低水泥砂浆的收缩从而加强预应力钢筋与梁体粘接减少钢筋的锈蚀保证结构的耐久性和安全度
(3 )真空辅助灌浆的施工过程是一个连续且迅速的过程9缩短了灌浆时间。可以加快施工进度9节约施工成本。
(4 )采用塑料波纹管形成孔道便于钢束的精确定位而且阻止了有害介质的吸附割断了对钢绞线的渗透侵蚀的源泉。总之由于真空辅助灌浆施工工艺本身有较高水平的质量控制加上采用合理配比的混合料采用本方法能够保证孔道灌浆的均匀性能形成一个密实不透水的保护层。因此真空灌浆技术是确保后张法预应力体系安全的一个强有力的手段。
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。2009
【2】美国后张预应力混凝土协会.后张预应力施工手册 .2008
【3】柳州海威姆机械有限公司. 真空灌浆技术及应用.  2003