真空輔助壓漿技術在某特大橋的應用

真空輔助壓漿技術在三xx特大橋的應用1工程概況xx高速公路第二合同段三xx特大橋全長1268.2m，上部結構采用8×（5×30m）的八聯先簡支后連續(xù)預制箱梁結構和1×（2×30m）的第九聯兩孔整體現澆箱梁結構。其中預制部分為30米箱梁，共400片。預制箱梁張拉采用部分預應力后張法施工，預應力鋼筋采用Фj15.2鋼絞線，每片梁8束；下部結構采用鉆孔灌注樁基礎，圓柱式橋墩。為確保三xx特大橋結構的安全和耐久性，根據江蘇省高速公路指揮部和xx高速公路總監(jiān)理工程師辦公室文件精神，橋梁上部構造后張法預應力混凝土梁一律采用真空輔助壓漿工藝進行灌漿。2傳統壓漿與真空輔助壓漿對比在后張有粘接預應力混凝土結構中，預應力筋和混凝土之間的共同工作以及預應力筋的防腐蝕是通過在預埋孔道中灌滿水泥漿來實現的；另外，在預應力狀態(tài)下為防止預應力筋發(fā)生滑絲及長期放置發(fā)生預應力筋腐蝕，在一批預應力筋張拉完畢后，也要求立即對孔道灌漿。眾所周知，傳統的做法是采用強制壓力壓漿法來灌漿，即在0.5-1.0Mpa的壓力下，將水灰比0.4-0.45的稀水泥漿壓入孔道。國內外就灌漿的工程實踐和經驗教訓，使人們一直憂慮傳統壓力灌漿效果的問題。后張預應力混凝土結構中，預應力筋的腐蝕大部分是由于施工工藝和漿體混合料配制不好造成的。傳統壓力灌漿中，漿體本身和施工工藝帶有一定的局限性，主要表現為：灌入的漿體中常會含有氣泡，當混合料硬化后，存集氣泡會變?yōu)榭紫叮蔀樽杂伤木奂?。這些水可能含有有害成分，通過發(fā)生化學或電化學反應而造成預應力筋及構件的腐蝕；在北方嚴寒的地區(qū)，由于溫度低，這些水會結成冰，可能會脹裂管道、形成裂縫，造成嚴重的后果。另外水泥漿容易離析，析水、干硬后收縮，析水后會產生孔隙，致使?jié){體強度不夠，粘接不好，為工程留下了隱患。為此有必要將傳統壓漿工藝進行改進，將真空輔助壓漿工藝等技術應用于預應力孔道施工中，使灌漿工藝更加完善合理。其基本原理為：在壓漿之前，首先采用真空泵抽吸預應力孔道中的空氣，使孔道內的真空度達到80％以上，使之產生-0.06至-0.1Mpa的真空度，然后用灌漿泵將優(yōu)化后的水泥漿從孔道的另一端灌入，并加以0.7Mpa的正壓力。由于孔道內只有極少的空氣，很難形成氣泡。同時，由于孔道與壓漿機之間的正負壓力差，大大提高了孔道壓漿的飽滿度和密實度。減小了水灰比，添加了專用的添加劑，提高了水泥漿的流動度，減小了水泥漿的的收縮，從而保證了漿體的可施工性、充盈孔道的密實性和提高硬化漿體的強度。因此真空壓漿工藝是提高后張預應力混凝土結構安全度和耐久性的有效措施。且真空壓漿過程是一個連續(xù)且迅速的過程，也縮短了壓漿時間，加快工程施工進度。真空輔助壓漿的整體過程如圖1所示：圖13真空壓漿技術要求對后張預應力孔道采用真空壓漿施工工藝，須從孔道成型、水泥漿配制等方面進行施工前期控制，其技術要求有以下幾點：3.1預應力孔道用的管材必須具有一定的剛度和堅固性并不易被振搗棒鑿破，必須與混凝土可靠粘結，防止在孔道抽真空中，管道癟凹。3.2在預應力張拉施工完成后，必須保證鋼絞線外露量大于3cm，以便于封錨。封錨時，要將外露鋼絞線、錨墊板、夾片等全部包裹，使覆蓋層厚度>15mm，同時注意清理壓漿孔和排氣孔，壓漿應在封錨后24～48小時內進行。3.3孔道及兩端必須密封，且孔道內無雜物，孔道暢通。3.4真空泵的壓力表需預先標定，抽真空時，真空度控制在-0.06～-0.1Mpa之間。3.5水灰比控制在0.3～0.4之間，本工程取0.35。綿3.6田腥漿體凈漿脖馬氏錐呆（黨1.72乳5德L響）流動王度興1辣4巡～鮮1方8練秒。蝴3.7客警漿體泌水妙率宜控制竿在披2斑%限，泌水應季在剃24足h零內重新全械部被漿吸醬回。堵3.8原晌漿體初凝桐時間阿為槽6育～球8倘小時。厚3.9奇稠漿體體積耳收縮率爸＜純2退%屬。似3.10拿允漿益體鳴7究天齡期強施度費≥于40Mp免a義；漫3.11不鍵漿體對鋼封絞線無腐蛾蝕作用。根4聯謙真空輔助磁壓漿施工替的原材料上及設備遲4.1價侮原材料副4.1.云1門水孟拌制水泥容漿的水應妥采用自來胞水或者純吩凈的河水愉，本工程裁采用后者限，取水于探三俘x德x呢，其質量依指標符合和《公路橋帝涵施工技箭術規(guī)范》盯（梨JTJ0奏41-2踩00助0陳）對混凝長土拌和用腫水的要求匆；并且每油升水中的竊氯化物離得子或其它宏任何有機互物含量不懶超罩過遲500m螺g坊。弟4.1.攔2右水泥滑水泥宜采傍用歲42.腦5爺級以上的嗓硅酸鹽水的泥或硅酸絲鹽袋裝水逗泥，本工乓程采睜用鞋42.賴5奇級的普通響硅酸鹽袋模裝水泥，演其質量指造標符合《魂公路橋涵色施工技術勸規(guī)范》援（根JTJ0領41-2憲00碼0是）對混凝鑄土用水泥測的要求。課并在施工緊前先做了店與專用孔附道壓漿劑夏匹配的適河應性試驗意。菠4.1.葛3器預應力孔折道壓漿專佳用外加劑園應采用后躍張有粘結妙預應力混遙凝土高性摧能壓漿專攝用外加劑科，其主要破性能具有偶高效減水棒、增強的過功能，基廚本無泌水峽，無毒、呀無輻射、湖不含引起跪鋼材銹蝕囑的物質。黃摻入后能熔使灌漿材超料在整個換水化硬化撇的不同階負段產生適逐度的微膨姐脹（學＜且10城%萌），以補味償水泥漿領體的塑性勸收縮、干治燥收縮、刮和自身體肢積收縮變研形，并應捐具有適度鈔緩凝和保壽持流動性章的能力。案摻用專用奴外加劑后克拌制的漿由體應達到抄前文所述梅主要技術組指標。臭本工程選希用南京凱子迪建材公秘司生產的槍高效減水判專用孔道獻灌漿羞劑擱FDN-法8辜。韻4.1.洲4坦水泥漿配碧合比：帖本工程采最用水泥漿袖配合比：耍水泥：水泛：專用外津加俊劑花=138趟2冬：席48慧4敲：艙124.稠4=畢1脂：桶0.3逆5獎：遺0.09疤各項指標戰(zhàn)實測試驗貍結果匯總竿如套表冊1父：偽表1殺水灰比咐水工隊泥食（幸k碌g馳）發(fā)水趣（宣k州g燥）股FDN-閑8量（蔽k灰g挺）周實測稠度熱（持s大）跡實測容重丈（寇kg/m頭3征）雹泌水率個（拖%沉）差膨脹率頓（緞%掏）阿7巷天抗壓強脂度過Mpa驗2寄8負天抗壓強蓄度漏Mpa綿0.35=1382\*Arabic拳1382沈484進124.燈4摧17崖1990治2稀1酬56.0夏70.3眠4.2訂育預應力混睛凝土橋梁膽用波紋管石預應力混弦凝土橋梁寧用波紋管宗可采用塑胖料或者金百屬波紋管頭，塑料波練紋管進場削檢測的主衰要內容為濁：外觀、斷環(huán)剛度、浩局部橫向拴荷載、柔林韌性以及猜抗沖擊性怨，試驗方朋法及具體兔技術指標州要求應符報合《預應盛力混凝土窩橋梁用塑朝料波紋管煎》頭（且JT/T鈴529-岸200店4六）規(guī)定。桶金屬波紋絨管應采用場鍍鋅雙波紐紋金屬波蔬紋管，成裕品的規(guī)格儀、尺寸、心性能、試潤驗方法應院符合建設沫部行業(yè)標找準《預應爪力混凝土師橋梁用金贏屬螺旋管爹》宜（娘JG/T咽3013較-9撕4待）中的規(guī)饅定。且金賺屬波紋管誠必須有質撲保書，附玩有鋼帶的淡生產廠及姑質量證明旬書，還有雅抗均布荷瞎載、抗集里中荷載及漢抗?jié)B透性淚能的檢驗睛報告。金奮屬波紋管拆進入現場真后應逐根滿檢查外觀駱，表面不腫得有油污球附著物、壯空洞和不訓規(guī)則的折各皺，咬口妻無開裂和斤脫扣現象兩。吼鋼帶的厚環(huán)度應滿足樹表近2歷要求：鍵圓形波紋袋管規(guī)格和殿技術條障件誠顏m政m多曠羊屠冷豬缸表瓶2誼內徑息55亂60榮65榆70鋒75扮80晴85糕90現95榆10探0匆～搖125奉鋼帶厚度盆標準型砌0.3選0.3未0.3恥0.3炊0.3座增強型盛0.35事0.35討0.35籠0.36君0.注4申～直0.5棟波紋高度大雙繳波暖2.5侄雙劍波塌3.0西雙垮波耀3.5梯目前常用爽的成孔材做料為金屬車波紋管，綱而真空壓傭漿較理想汪的成孔材宣料為挽高密度聚鐮乙烯塑料亦波紋管攀（以較小題的孔道摩們阻力及電壞絕緣性能際取勝），疤考慮目前副的預應力吊結構設計獲及施工單寬位的成本懇承受力，耽這里對真災空壓漿與懇金屬波紋袖管的結合修使用做一區(qū)個討論。鐘（儀1奴）孔道摩貫阻方面：滋塑料波紋黑管孔道摩鴨阻較小，丟但金屬波扇紋管的孔啦道摩阻依練然能滿足判現行規(guī)范民要求。?。ㄔ?憑）保證預梢應力筋的兔耐久性：救無疑塑料右波紋管有今著毋庸置洪疑的優(yōu)勢謀，我們知水道，預應膊力筋在張?zhí)Ю?，基都本上是緊訴貼孔道。填已壓注水受泥漿的預章應力筋的粗腐蝕，主祖要成因為底電化學腐座蝕。電化美學腐蝕的牧要素除外愚電、感應貧電等存在涉的電流影伙響外，還估需具備電溫解液或有迎害氣體。廊而真空壓北漿技術恰碧恰在這方楊面從工藝遵上最大限細量地減小預了電解液油的存在（沾密實、氣斤泡少、填承充預應力擴筋間隙密笑實、硬化咽漿液基本驅無自由水坊），也就柄是說基本綠杜絕了形澤成電化學儉腐蝕的條燃件，從而向保證了預詠應力筋的王耐久性苦。榴3鋤）金屬波侍紋管與混跌凝土及壓漢注漿液結臺合強度較削好潤。季4亭）金屬波辰紋管較塑晝料波紋管巨成本節(jié)省允接近一倍近。毫綜合考慮列以上因素爛，春三畝x晶x券特大橋預偷制箱梁場牙采用的是逝內飛徑斤55m案m蜘的圓形雙科波紋鍍鋅秒金屬波紋喜管。勉4.3譜帖真空輔助汗灌漿設備聯4.3.島1蜘彎壓漿設備訪包括：螺何旋強制式攤壓漿泵攪、消100失0遙轉嘴/mi罪n撿高速循環(huán)唐水泥漿體昌攪拌機、麗計量設備獸、壓力表趟、儲漿桶餃、過濾器動、高壓橡秀膠管、連遍接頭和控緩制閥。攀4.3.滲2汁抬真空輔助囑設備包括哪：趙排量為祖2m陸3模/min饞且的娛SZ-2杰系型真空泵匆、壓力表吸、控制盤賠、壓力瓶辰、加筋透濤明輸漿管需、氣密閥池和氣密蓋屠帽。真空味泵有空壓謠機抽真空熱和水循環(huán)擴抽真空兩謎種，均可寧使用。本靈預制場采陣用后者。窗5貢蠟施工工藝品流程及工匪序操作關穩(wěn)鍵點蔥5.1奶霞工藝流程賄壓漿用水忘泥配合比意專項試劫驗憂→亂波紋管留豪孔錫→彈壓漿設備由準顫備設→乞切割錨頭別部分鋼絞彎線傾→效封奉錨綁→瓣錨頭安裝這控制閥蕉門盡→串連接真空莊泵對孔道歌抽真華空略→慰制漿并壓學漿毒→懂做廚好施工記執(zhí)錄并制作投標準養(yǎng)生喇試塊。丈5.2熱獎工序操作敞關鍵點丘5.2.悟1具嘴本預制場殊箱梁金屬發(fā)波紋管定遵位鋼筋的辛布設間距價在曲線部盼分采弱用忘50c抗m剖，直線部剃分采使用預100c牌m尊，并檢查察確保波紋候管無偏位辮且線形通甘暢。依5.2.慶2紛韻金屬波紋脂管接長時鹽采用大一紗號金屬波激紋管接頭思連接，并鐘用密封膠碼帶纏繞密誓封。金屬尚波紋管接槽長如頌圖障2欺示意：圖2芽5.2.唯3揀錨頭封錨感預應力張歡拉完成后日，經檢測謙符合設計濫和規(guī)范后沸，端部鋼煙絞線用砂哨輪鋸進行嗽切割，外驗露疾3虧～痕5窯c借m顛左右，嚴崇禁采用電還焊切割。澆清理錨墊溜板表面和嶺壓漿孔內尾的水泥漿剪和其它雜舌物，保證池表面平整欄和孔道暢擁通。辨本工程采上用混凝土趟封錨，采睜用剪C4燃0透以上細石戲混凝土封攝堵，封堵帳時保證混劇凝土澆搗慰密實，并只保證錨具長外側吹有爆5獅～器7c言m丹以上的封夠堵厚度，延以防止抽悔真空時漏彼氣或壓漿盈時漏漿。智且需在封眼堵完嘉成倡4陽8及小時后壓辣漿。末壓漿之前編進行檢查組，對有漏畜氣的情況浪，使用玻抓璃膠處理熄，以確保燙孔道密封肢。論5.2.包4朝風灌漿準備眼（弊1米）檢查確態(tài)認材料數嘩量、種類墾是否齊全常、質量是誰否保證。遍（椅2沖）檢查孔肝道是否干繼爽、清潔衣、密封。消必要時應駐沖洗清除摸有害材料功，對于可斜能發(fā)生的社油污，可衫采用對預奮應力筋和蛋管道無腐你蝕作用的叢中性洗滌搭劑或皂液忽，用水稀飼釋后沖洗家。沖洗后啄，應使用箱不含油的所壓縮空氣柜將孔道內賭的所有積斷水吹出。驚（棕3望）檢查機怠具是否齊輛全、完好究。蔥（晃4庫）檢查供凈水、供電尼是否齊全說、方便。速5.2.秤5沙嚼試抽真空攜將灌漿閥溝、排氣閥執(zhí)全部關閉也，抽真空馬閥打開，楊起動真空運泵抽真空獨，觀察真純空壓力表太讀數，當濕壓力表讀菜數固定在牧-0.0賴6齊～纖-0.1打Mp掃a給之間某值勾不再變化鋼時，停泵苗約況1蛋分鐘，若崗壓力表讀燦數保持不抵變即認為駝孔道密閉慌良好，滿培足真空灌判漿條件。享5.2.破6什同漿體攪拌謀初次攪拌需水泥漿，酷應使攪拌在機內壁充晃分濕潤，底并不得有批積水。攪條拌好的灰既漿要做到竿基本卸盡伴。在全部榮灰漿卸出樹之前不得蛙再投入未甚拌和的材山料，更不庭能采取邊軟出料邊進述料的方法株?？匮b料順序領：先將稱賠量好的水液加入攪拌授機、開機犁再加入稱男量好的專攜用外加劑頑攪拌少約吳1呼分鐘歐;羨然后加入酬全部水泥嘩后攪拌獵3mi懂n夕出料。首臥次攪拌的胃水泥漿出糠料后先做衰泌水、稠束度試驗，近合格后應付盡量馬上扭進行泵送幸，否則要質不停的攪秀拌?；?.2.扛7芳銜制作試塊榴每次壓漿晨時，每一搏工作班應迎留取不少破于三組的壓70.7騰mm×7遼0.7m密m×70陸.7m纏m細立方體瘡試件，標爐準養(yǎng)脈護且7施天著、售2絹8柔天，測定惑其抗壓強搜度。試洪塊館7客天荷和咳2蠟8贊天的強度覽應分別不自小批于清30Mp參a揚和丸50Mp壽a成。冊5.2.霧8友倚真空灌漿舟（利1棒）將水泥扭漿加到灌藝漿泵中，筍在灌漿泵遮的高壓橡掀膠管出口某打出漿體矛，待這些擋漿體濃度剝與灌漿泵精中的濃度蔑一樣時，盡關掉灌漿左泵，將高羽壓橡膠管頭此端接到蘇孔道的灌垃漿管上，蛾扎牢。晴（獵2巧）關掉灌嫂漿閥，起亮動真空泵透，當真空吩度達到并浪維持在病-0.0饒6潤～鮮-0.0秩9MPa男中一值時變，啟動灌腹?jié){泵，打失開灌漿閥愿，開始灌唇漿，當漿劣體經過空尸氣濾清器甚時，關掉政真空泵及焦抽氣閥，朋打開排氣甜閥。觀察咐排氣管的規(guī)出漿情況尾，當漿體庫稠度和灌謀入之前稠畜度一樣時原，關掉排瑞氣閥，使烘管內保持寨0.輸7扒MPa絹的壓力，棟持飄壓挪2原分鐘，最稍后關掉灌殼漿閥。?。◢?慣）預應力惱孔道灌漿異順序為：漸從下至上撲，兩側對閱稱進行，唐即步N辮4窄→辰N鬧3神→雕N凝2隨→礙N短1駝。如劣圖稈3爐所示敬：憲錄障鴿槍齊仁搞役圖3斷5.2.費9沃惜清洗四拆下抽真零空管的兩頸個活結，惜卸下真空撓泵；拆下抖空氣濾清復器和灌漿當膠管，清嗚洗灌漿泵豈、攪拌機丙、閥門、猴空氣濾清鐘器以及粘舟有灰漿的懼工具。那5.2.歷10飼并養(yǎng)護巴壓漿過程稀及壓漿后嚴48h已內，結構青混凝土的帝溫度不得授低于鑰5悄℃涉，否則應連采取保溫歐措施，當桑氣溫高于割35目℃桶時，壓漿漫應在夜間勻進行。獨6后逝注意事項讀6.1剝幫錨頭一定瓣要密封好般，最好在隸密封后嚇24h句開始灌漿旋。津6.2口賤灌漿管應緊選用牢固撇結實的高欲強橡膠管因，抗壓能兼力大于等四于方1MPa帽，帶壓灌俗漿時不能他破裂，連售接要牢固傭，不得脫首管。址6.3涌眉嚴格掌握遍材料配合紐比，對未堆及時使用楚而降低了焦流動性的地水泥漿，飯嚴禁采用效加水的辦淹法來增加紹其流動性酸。巨6.4萄給水泥漿攪啦拌好合格愁后應盡量軌馬上進行犧灌漿，否邁則要不停曉攪拌，以挎免漿體沉限淀發(fā)生堵波管。灌漿鴿應在水泥色漿流動性找沒有下降筋的駕30僻～花45m協in螺時間內進振行，孔道碧灌注要連捷續(xù)。駕6.5鬼稿灰漿進入池灌漿泵之注前應通勤過挺1.2m單m周的篩網。蔥6.6果犧儲漿罐的刺體積應大箏于一條孔殘道的漿體駐的體積。隸6.7狐甜中途換管費道時間內砍，繼續(xù)啟潔動灌漿泵倘，讓漿體拜循環(huán)流動捐。補6.8陶吼注意波紋頌管的連接鄉(xiāng)、管道端討部與閥門棵的鏈接及象排氣孔與監(jiān)排氣閥的恢連接，連抓接部位結寺合要緊密膽，閥門氣擱密性要好怖，這樣才杠