真空灌漿施工技術(shù)方案

真空灌漿施工技術(shù)方案根據(jù)業(yè)主要求，本標(biāo)段箱梁預(yù)應(yīng)力孔道灌漿采用采用真空灌漿施工工藝。一、工藝原理1、真空灌漿工藝的基本原理是：在壓漿之前，首先在密封孔道的一端采用真空泵對(duì)預(yù)應(yīng)力孔道進(jìn)行抽真空，使孔道內(nèi)達(dá)到-0.06~0.092Mpa負(fù)壓狀態(tài)，然后在孔道的另一端用灌漿機(jī)以大于0.7MPa的正壓力將水泥漿注入預(yù)應(yīng)力孔道，由于孔道內(nèi)只有極少量的空氣，很難形成氣泡；同時(shí)，由于孔道與灌漿機(jī)之間的正負(fù)壓力差，大大提高了孔道灌漿的飽滿(mǎn)度和密實(shí)度。2、優(yōu)點(diǎn)與傳統(tǒng)的壓漿工藝相比，真空灌漿工藝由于使孔道在灌漿前形成了負(fù)壓狀態(tài)這一最大的特點(diǎn)，使其具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)在灌漿之前，沖洗孔道的殘留水珠在接近真空的情況下汽化隨同孔道中的空氣被抽出，很形成水泡、氣泡，另外攪拌水泥漿中的氣泡亦在負(fù)壓環(huán)境下破裂而被抽出，消除了采用傳統(tǒng)的壓漿法所引起的氣泡、孔隙，增強(qiáng)了漿體的密實(shí)度和飽滿(mǎn)度。(2)漿體中的微沫漿及稀漿在真空負(fù)壓環(huán)境率先流入負(fù)壓容器，使稠漿流出后，孔道中漿體的稠度能保持一致，使?jié){體密實(shí)度和強(qiáng)度得到保證，特別是對(duì)于高低彎曲的空間孔道更能體出真空灌漿的優(yōu)越性。(3)灌入的水泥漿在負(fù)壓環(huán)境下流動(dòng)，由于沒(méi)有受到來(lái)自孔道中空氣的阻力，漿體能輕易地到達(dá)孔道的所有空隙，并提供連續(xù)、迅速的施工，縮短了灌漿時(shí)間。(4)真空灌漿之前對(duì)孔道進(jìn)行壓力測(cè)試，對(duì)孔道的密封性要求較高，為水泥漿充盈孔道提供了良好的保證。三、工藝要求（一）孔道要求真空灌漿工藝要求孔道及其兩端必須形成全密封體系，這是真空灌漿工藝成功與否的關(guān)鍵。本標(biāo)段采用真空灌漿工藝時(shí)選用高密度聚乙烯塑料波紋管作為成孔材料。塑料波紋管與傳統(tǒng)的金屬波紋管相比，具有摩阻系數(shù)?。╧=0.0008~0.0012，μ=0.12~0.15）、不怕酸堿鹽腐蝕、密封性好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有良好的絕緣性能，可以有效地隔斷雜散電流對(duì)預(yù)應(yīng)力筋存在可能發(fā)生的電化腐蝕。其技術(shù)要求見(jiàn)表1。表1塑料波紋管技術(shù)要求項(xiàng)目項(xiàng)目技術(shù)要求外觀質(zhì)量?jī)?nèi)壁均勻光滑，無(wú)無(wú)分解變色色線及無(wú)明明顯雜質(zhì)；；外壁波紋紋及顏色均均勻一致，無(wú)無(wú)氣泡、裂裂口；內(nèi)外外壁緊密熔熔結(jié)，無(wú)脫脫開(kāi)現(xiàn)象環(huán)剛度（Mpaa）≥0.6扁平試驗(yàn)垂直方向加壓致致外徑變形形量為厚外外徑的40%時(shí)，立即即卸荷，試試樣不破裂裂，不分層層沖擊試驗(yàn)溫度25℃，高度6m的條條件下，用用0.5mm長(zhǎng)的ф15.22mm鋼絞絞線豎直下下落沖擊10次，應(yīng)9次以上無(wú)無(wú)穿破現(xiàn)象象耐溫性阻燃性電焊渣在2m高高處自由墜墜落到波紋紋管上，波波紋管未引引燃和熔穿穿耐水壓密封試驗(yàn)驗(yàn)溫度20℃，壓力50KPPa條件下，保保持24h，試樣無(wú)無(wú)滲漏彎曲率（%）≤2彎曲半徑（m）≤0.3縱向收縮率≥3（二）施工設(shè)備要求主要施工設(shè)備①排量為3m3/h的ZB4真空灌漿泵1臺(tái)；②FZB4-2真空負(fù)壓裝置1個(gè)，極限真空0.092Mpa；真空壓力表1個(gè)，③高壓橡膠管1根；5kg左右秤1臺(tái)；水桶2個(gè)。④190L灰漿攪拌機(jī)1臺(tái)；容積為0.6m3的儲(chǔ)漿罐一個(gè)；。⑤力表和控制盤(pán)，干凈的加筋輸漿管，氣密閥及止?jié){閥若干。（三）水泥漿配合比要求良好性能的灌漿水泥漿是有效發(fā)揮灌漿作用的另一關(guān)鍵。水泥漿的性能有流動(dòng)度、凝結(jié)時(shí)間、泌水率、體積收縮率（膨脹率）、強(qiáng)度及化學(xué)萬(wàn)分等方面的要求。水泥漿的流動(dòng)性較大（一般不超過(guò)30s），相應(yīng)地限制了水泥漿的水灰比通常也較大（在摻加了塑化劑后，一般在0.35~0.40），導(dǎo)致漿體的泌水率較大，漿體容易離析、析水，硬化后收縮大，產(chǎn)生的孔隙也大，強(qiáng)度會(huì)較低，這就是傳統(tǒng)壓漿工藝的不足。為使水泥漿的各個(gè)性能滿(mǎn)足要求，有效的方法就是降低水泥漿的水灰比，最大可能地減小泌水、收縮變形和孔隙，提高了孔道灌漿的飽滿(mǎn)度和密實(shí)性。本工程真空灌漿工藝對(duì)水泥漿的性能要求是：水灰比0.30~0.4；稠度22~35s；泌水率＜2%，且拌合后24h水泥漿的泌水應(yīng)全部吸收；漿體初凝時(shí)間≥6h；漿體體積收縮率＜2%；漿體7d齡期強(qiáng)度≥40MPa，28d齡期強(qiáng)度≥50MPa，漿體對(duì)預(yù)應(yīng)力筋無(wú)腐蝕作用。真空灌漿水泥漿配合比另見(jiàn)附件。四、真空灌漿施工工藝（一）各項(xiàng)裝置的布置如圖1所示（二）真空灌漿施工真空灌漿時(shí)，需要按以下的工藝程序進(jìn)行操作1、準(zhǔn)備工作（1）檢查確認(rèn)材料數(shù)量，種類(lèi)是否齊備，品質(zhì)是否保證；（2）檢查機(jī)具是否齊備、完好；（3）檢查供水、供電是否齊全、方便；（4）預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完成之后，用清水沖洗孔道，高壓風(fēng)吹干凈。（5）封錨：本工程采用無(wú)收縮砂漿封錨：必須將錨板及夾片、外露鋼絞線全部包裹，覆蓋層厚＞15mm，封錨后24h內(nèi)灌漿。（6）確定抽真空端及灌漿端，安裝引出管、球閥和接頭，并聯(lián)接真空泵機(jī)組、灌漿機(jī)，如圖2所示。（7）按設(shè)計(jì)的水泥漿配比稱(chēng)量原料，攪拌水泥漿，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)漿體稠度，在到規(guī)定指標(biāo)時(shí)漿水泥漿過(guò)濾儲(chǔ)存到儲(chǔ)漿罐中，并在進(jìn)入孔道之前一直處于攪動(dòng)狀態(tài)。2、試抽真空將灌漿閥、排氣閥全都關(guān)閉（關(guān)閉圖2中的閥2、閥4），抽真空閥打開(kāi)；啟動(dòng)具空泵真空，觀察真空壓力表讀數(shù)，即管內(nèi)的真空度，使真空度達(dá)到-0.08~-0.1MPa并保持其穩(wěn)定不少于60s（如果不能達(dá)到，說(shuō)明孔道密封不嚴(yán)）。3、攪拌水泥漿（1）攪拌要求：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(rùn)。攪拌好的灰漿要做到基本卸盡。在全部灰漿卸出之前不行再投入未拌合的材料，更不能采取邊出料邊進(jìn)料的方法。水泥漿出料后，應(yīng)馬上進(jìn)行泵送，否則要不停地?cái)嚢?。?）裝料順序①首先將稱(chēng)量好的水（扣除用于溶化減水劑的那部分水）、水泥、膨脹劑倒入攪拌機(jī)，攪拌2min；②將溶于水的減水劑倒入攪拌機(jī)中，攪拌3min出料；③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?。④必須?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。⑤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(lái)增加灰漿的流動(dòng)性。⑥真空灌漿泵灌漿前一定要加一點(diǎn)油充分濕潤(rùn)螺桿及螺套，否則摩擦引起的高溫漿橡膠螺套燒壞，用水潤(rùn)滑后再吸漿料。⑦儲(chǔ)漿罐的水泥漿的漿量達(dá)到不少于所要灌注的一條孔道所需的灌漿量的1.3倍。4、灌漿（1）將灰漿加到灌漿泵中，在灌漿泵的高壓橡膠管出口打出漿體，待這些漿體濃度與灌漿泵中的濃度一樣時(shí)，關(guān)掉灌漿泵，將高壓橡膠管一端接到孔道的灌漿管上，扎牢。（2）關(guān)掉灌漿閥，啟動(dòng)真空泵，當(dāng)真空度達(dá)到并維持在-0.6~0.09Mpa值時(shí)，打開(kāi)閥1，啟動(dòng)灌漿泵，當(dāng)閥1處流出的水泥漿達(dá)到要求稠度時(shí)，關(guān)閉閥1并隨之打開(kāi)閥2開(kāi)始灌漿。（3）灌漿過(guò)程中，真空泵保持連續(xù)工作。（4）待抽真空端的透明加筋網(wǎng)紋管內(nèi)有漿體經(jīng)過(guò)時(shí)，關(guān)閉真空機(jī)組的空氣濾清器前端的閥門(mén)（閥5），稍后打開(kāi)排氣閥（閥4）。當(dāng)水泥漿從“止回排氣閥”（閥4）中順暢流出時(shí)，打開(kāi)其它與孔道相連接的排氣閥，當(dāng)閥4中排的漿體稠度與灌入的漿體一致時(shí)，關(guān)閉抽真空端所有的閥門(mén)和排氣閥。（5）灌漿泵繼續(xù)工作，壓力達(dá)到10MPa左右，持壓2min，壓力穩(wěn)定后關(guān)閉灌漿泵及灌漿端閥門(mén)（閥2），完成該孔道的灌漿。5、清洗拆下抽真空管的兩上活接，卸下真空泵；拆下空氣濾清器和灌漿膠管、攪拌機(jī)、閥門(mén)、空氣濾清器以及粘有灰漿的工具。完成當(dāng)日灌漿后須將所有沾有水泥漿的設(shè)備清洗干凈，泵內(nèi)不能有一點(diǎn)水泥漿。安裝在孔道兩端的引出管和球閥在水泥漿終凝時(shí)拆除（拆除的具體時(shí)間要根據(jù)灌漿時(shí)的氣溫而定），并清洗干凈。6、真空灌漿施工注意事項(xiàng)（1）真空灌漿成功與否取決于孔道是否能密封，關(guān)鍵在于波紋管的接頭要密封，以及砂漿封錨，看似小事，其實(shí)相當(dāng)重要，需要認(rèn)真把關(guān)好。要求在封錨24h后開(kāi)始灌漿。（2）灌漿管應(yīng)先用牢固結(jié)實(shí)的高強(qiáng)橡膠管，抗壓能力≥1MPa,帶壓灌漿時(shí)不能破裂，連接要牢固，不得脫管。（3）合適配比的水泥漿是有效發(fā)揮真空灌漿工藝優(yōu)勢(shì)的重要保證。嚴(yán)格掌握材料配合比，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(lái)增加其流動(dòng)性。漿體材料誤差不能超過(guò)表2的規(guī)定值。表2各種材料配量允許誤差表材料各稱(chēng)普硅水泥4255號(hào)水摻合劑允許誤差不大于于（%）222（4）灰漿進(jìn)入灌漿泵之前應(yīng)通過(guò)70目的篩子。（5）灌漿工作須在灰漿流動(dòng)性沒(méi)有下降的30~45min時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，孔道一次灌注要連續(xù)。（6）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)。（7）真空灌漿施工要順利進(jìn)行，需要真空泵和灌漿泵保持良好的工作性能，設(shè)備的保養(yǎng)與操作要按相應(yīng)的設(shè)備操作規(guī)程進(jìn)行。所有設(shè)備在灌漿操作中至少2h用清潔水徹底清潔一次，使用結(jié)束時(shí)也應(yīng)清潔一次。（8）灌漿壓力減小是定子橡膠磨損，拆掉罩殼，只要把夾套上的三個(gè)螺栓輕輕緊一下就行了。（9）漿泵每次用完，必須徹底清洗干凈，方向不能反轉(zhuǎn)。不能干轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)不動(dòng)時(shí)，倒一點(diǎn)水進(jìn)去，用管子鉗輕輕盤(pán)動(dòng)即試機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。（10）裝置使用前，向負(fù)壓罐里加滿(mǎn)水，接上電，看轉(zhuǎn)向是否正確，反轉(zhuǎn)向）噴水，正轉(zhuǎn)關(guān)閉進(jìn)氣閥門(mén)負(fù)壓表即可打上-