[工作精品论文]60m箱梁真空辅助压浆技术

中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集60M箱梁真空辅助压浆技术马巧遇邹刚（中交四航局第二工程有限公司，广东广州510300）摘要真空辅助压浆技术是现今已经比较成熟的预应力孔道压浆工艺，是提高预应力孔道压浆质量的有效措施。本文结合青岛海湾大桥第十二合同工程60M预制箱梁的压浆施工实践，介绍该项技术的原理、工艺优点、技术要求及施工程序等内容。关键词预应力；真空辅助压浆；应用VACUUMASSISTEDGROUTINGTECHNIQUEFOR60MBOXBEAMSMAQIAOYUZOUGANGTHESECONDCONSTRUCTIONCOLTDOFCCCCFOURTHHARBORENGINEERINGCOLTD,GUANGZHOU510500，CHINAABSTRACTVACUUMASSISTEDGROUTINGTECHNIQUEISAMATUREDMETHODTOGROUTTHEDUCTOFSTRESSINGCABLE,ITISANEFFECTIVEMEASURETOENHANCETHEGROUTINGQUALITYBASEDONTHEEXPERIENCEOFGROUTING60MPREFABRICATEDBOXBEAMFORCONTRACTSECTION12OFQINGDAOHAIWANBRIDGE,THISPAPERPRESENTSTHEPRINCIPLE,ADVANTAGES,TECHNICALREQUIREMENTANDCONSTRUCTIONSEQUENCEFORTHISTECHNIQUEKEYWORDPRESTRESSINGFORCE；VACUUMASSISTEDGROUTING；APPLICATION孔道压浆作为防止预应力筋锈蚀的关键工序，在保证结构的整体安全方面起着极为重要的作用。真空辅助压浆工艺是目前提高预应力孔道压浆质量的成熟工艺，尤其对于超长、超大孔道和弯曲孔道的压浆具有显著的优势，完全可以达到规范和设计的要求，是提高后张预应力混凝土结构安全度和耐久性的有效措施。青岛海湾大桥非通航孔桥单孔标准跨径为60M、采用高367M、顶板宽17M的箱形梁断面形式，箱梁预应力采用纵向和横向双向预应力体系,纵向通长预应力孔道共24道，均为空间曲线布置。孔道最大直径115MM，最长为6843M。与国内同类型桥梁工程相比，本工程预应力体系具有钢束多、孔道大、孔道长、平弯竖弯多等特点。1真空辅助压浆工艺的原理和优点真空辅助压浆工艺的基本原理是孔道一端采用真空泵对孔道进行抽真空，使之产生007MPA左右的真空度，然后用压浆泵将水泥浆从孔道另一端灌入，直至充满整条孔道，并加以07MPA的正压力持压不少于2MIN，以提高孔道压浆的饱满度和密实度。与传统的压浆工艺相比，真空辅助压浆工艺具有如下的优点（1）在压浆之前，孔道中的空气被抽出，很难形成水泡、气泡。少量气泡在负压环境下因破裂而被抽出，消除了传统压浆所引起的气泡、孔隙，增强了浆体的密实度和饱满度；（2）浆体中的稀浆在负压环境下率先流出，孔道中浆体的稠度能保持一致，从而保证浆体密实度和强度；（3）在负压环境下流动的水泥浆能轻易地到达孔道的所有空隙，并形成连续、迅速的作者简介马巧遇1983，男,助理工程师，从事路桥施工技术管理工作。244中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集施工，缩短了压浆时间。孔道的密封性较好，为水泥浆充盈孔道提供了良好的保证。2技术要求21孔道要求真空辅助压浆工艺要求孔道及其两端必须形成全密封体系，这是真空辅助压浆工艺成功与否的关键。本工程选用高密度聚乙烯塑料波纹管作为成孔材料，塑料波纹管具有摩阻系数小、不怕酸碱盐腐蚀、密封性好、良好的绝缘性能等优点，在保证孔道气密性的同时，还能给预应力筋提供一层良好的保护。锚头密封结构采用密封于工作锚板的钢密封罩，可以有效的保证端部的密封性。密封罩端部设观察孔（排气孔），一方面可以有效的排除孔道端部存留的少量空气，保证浆体的饱满性；另一方面也可以观察浆体的质量，控制整个压浆过程，是现场施工的一个关键控制点。22施工设备要求真空辅助压浆工艺需要的设备包括真空机、压浆机及压力表、阀门、连接管路、密封罩、观察孔（排气孔）等辅助设备或工具。真空辅助压浆所需设备列表见表1。表1真空辅助压浆所需设备列表序号项目型号数量1液环真空泵CZB11台2螺杆式压浆机YJJ21台3真空压力表Y100型2块4密封罩套5阀门2套6连接管路套23水泥浆的配制水泥浆的设计是真空辅助压浆能否取得预期效果的关键点之一。水泥浆设计应具备以下几个要点降低水灰比、减少孔隙和泌水、消除离析现象、减少并补偿水泥浆的收缩变形、防止裂缝产生、具有较高的抗压强度和良好的粘结强度。水泥浆的配合比和性能要求按下述控制（1）水胶比030035；（2）水泥浆的泌水率控制在2以内，且24H泌水率为0；（3）浆体稠度宜控制在1418S；（4）初凝时间应3H，终凝时间应24H；（5）压浆时浆体的温度不应超过32；（6）水泥浆标养试块28D抗压强度不小于50MPA。为达到上述各项浆体性能，本工程选用大宇水泥（山东）有限公司所产PI525硅酸盐水泥和合肥威胜利公司所产的HF辅助压浆专用助剂。大宇水泥原材料来源相对稳定，水泥生产工艺成熟，所提供水泥具有相对稳定的各项性能。HF辅助压浆专用助剂具有减水、缓凝和微膨胀等作用，保证了浆体的饱满度。同时，该外加剂良好的保塑成分使浆体能够保持245中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集足够胶质液体状态，从而使浆体具有良好的抗离析和抗泌水性能。水泥浆的配合比、材料性能试验、施工配合比表分别见表2、表3及表4。表2水泥浆配合比水胶比水泥/KG水/KG压浆助剂/KG泵送剂/KG理论密度/（KGM3）配合比033145250477/2033表3材料性能试验技术指标指标要求实测值备注初始流动度/S1418172合格3H自由泌水率/2001合格泌水率24H自由泌水率/24H水全部回收0合格膨胀率（28D）/015011合格抗压强度（28D）/MPA50593合格抗折强度（28D）/MPA6599合格对钢筋的锈蚀作用无锈蚀作用无锈蚀作用合格为便于现场施工，使用如下表的施工配合比，成品按此重量进行袋装表4施工配合比表水泥/KG水/KG压浆剂/KG水泥浆体积/M3施工配合比1500005206679550103备注3袋水泥水箱小袋包装出厂搅浆桶容量3孔道压浆模拟试验为了检验施工现场条件下真空辅助压浆的施工工艺能否实现，在正式施工前，制作了相应的试件进行真空辅助压浆模拟试验。试验模型长605M，中部截面尺寸400MM500MM，端部截面尺寸为400MM990MM。以内径为100MM的波纹管成孔，并根据试验曲线的要求进行定位，于两端及中部设置3个观察孔。试长约6M的钢绞线，共19根，然后进行管道压浆。7D后使用砂件混凝土龄期满3D时，在压浆端逐根穿入轮机进行切片，通过切片观察，见图2，施工程序如下泵并关闭压图1压浆切片断面图发现浆体密实、均匀，钢绞线每根钢丝之间充满着水泥浆，孔道内浆体的表面光滑密实，不存在肉眼可见的气泡空洞，达到预期的真空辅助压浆效果，压浆切片断面图见图1。4真空辅助压浆施工程序真空辅助压浆施工示意图（1）安装密封罩按要求切除两端外露钢绞线后，安装两端密封罩；（2）抽真空将压浆铁水管和阀门组件旋进锚垫板的压浆孔内，连接真空246中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集浆端M筛网过滤入集浆桶内；（4）水泥浆测试压浆前做泌水率测试、稠度测试及强度测试试件并做好记录。启动压浆道开时关闭真空泵；孔），关闭助压浆作为一种先进的施工工艺和高水平的施工技术，在青岛海湾大桥施工中成功的业的锚具和密封罩，波纹管性能优良，并在压浆前用本工程选用的专用外加剂与水泥具有良好的适应性，水泥浆各项密性良好程中管理人员全程旁站。果，参考文献】工程施工手册K北京中国交通出版社，2004用J中国港湾建设,20055的球阀、打开抽真空端的球阀，开始抽真空；（3）搅浆按配比充分搅拌压浆料，通过12M抽真空机图2真空辅助压浆施工示意图泵让浆体在集浆桶和压浆泵及压浆管之间循环流动，排除压浆管内空气；（5）压浆当真空表示值达到007MPA并可以持压时，暂停压浆泵，联接压浆管和孔始压浆。压浆过程中，真空泵和压浆泵均同时运转、中途不得停顿；（6）停止抽真空浆体进入真空泵的透明网纹管后，关闭该侧球阀，同（7）排浆压浆泵继续工作直压浆压力到07MPA暂停，打开密封罩的观察孔（排气球阀，再启动压浆泵继续往孔道内压浆，直到观察孔（排气孔）内泄出连续浓浆；（8）保压关上密封罩观察孔（排气孔）球阀，再继续压浆到07MPA并持压12MIN压浆端球阀、关闭压浆泵。压浆完成。5结语真空辅实施主要依赖于以下几个控制因素（1）保证孔道的密封本工程采用专空压机对孔道进行清理；（2）良好的水泥浆性能技