预应力管道真空辅助压浆施工工法

1、PAGE PAGE 22预应力管道道真空辅辅助压浆浆施工工工法编制单位：山东省省路桥集集团有限限公司编制时间：20008年7月预应力管道道真空辅辅助压浆浆施工工工法1.前 言在后张法预预应力混混凝土结结构中，孔孔道压浆浆主要目目的是防防止预应应力筋的的腐蚀及及实现预应应力筋与与结构混混凝土之之间提供供有效的的粘结；孔道压压浆的密密实性是是孔道压压浆成功功与否的的首要技技术要点点。传统统的在砼砼内预埋埋金属波波纹管，用用压浆机机直接压入入水泥浆浆的施工工工艺，普遍存在着压过的管道内浆体不密实，不饱满，容易产生离析，干硬收缩，泌水等质量通病，导致预应力筋受到锈蚀、使得桥梁倒塌或重建或加固。预应力筋

2、的防腐问题、结构的耐久性问题，得到土木工程界的普遍关注。鉴于上述情情况，预预应力结结构的耐耐久性和和预应力力孔道的的压浆的的质量得得到社会会的普遍遍关注。孔孔道的浆浆体作为为空隙的的填充料料、提供供预应力力系统和和结构的的粘结以以及预应应力筋的的防腐作作用其质质量直接接影响到到结构的的耐久性性。2.工法特特点1）可以消消除普通通压浆法法引起的的气泡，同同时，孔孔道中残残留的水水珠在接接近真空空的情况况下被汽汽化，随随同空气气一起被被抽出，增增强了浆浆体的密密实度。2）消除混混在浆体体中的气气泡。这这样就避避免了有有害水积积聚在预预应力筋筋附近的的可能性性，防止止预应力力筋的腐腐蚀。3）浆体中中

3、的微沫沫浆及稀稀浆在真真空负压压下率先先流入负负压容器器，待稠稠浆流出出后，孔孔道中浆浆体的稠稠度即能能保持一一致，使使浆体密密实度和和强度得得到保证证。4）孔道在在真空状状态下，减减小了由由于孔道道高低弯弯曲而使使浆体自自身形成成的压头头差，便便于浆体体充盈整整个孔道道，尤其其是一些些异形关关键部位位。对于于弯型、U型、竖向预应力筋更能体现真空灌浆的优越性。5）作为一一种全面面的技术术，真空空辅助压压浆要求求施工现现场具有有高水平平的质量量管理，包包括高水水平的管管理人员员和操作作队伍。这这样，由由于这种种方法本本身的性性质决定定了它具具有高水水平的质质量控制制。使用此项技技术的前前提条件件

4、是采用用配套的的预应力力锚具组组装件、成成孔性能能良好的的塑料波波纹管，使使用专用用设备、外外加剂、标标准化的的施工规规程以及及专业施施工人员员，这些些都是保保证此项项技术得得以正确确实施必必不可少少的条件件。3.适用范范围适用于所有有后张预预应力混混凝土结结构预应应力管道道的压浆，尤尤其是曲曲线束和和长线束束。4.施工工工艺原理理、流程程及操作作要点桥梁预应力力孔道压压浆施工工是一个个重要工工序环节节，为了了保证工工程质量量，要在预应应力孔道道压浆施施工中，精精心设计计水泥浆浆的配合合比及选选择最优优的材料料，预应应力孔道道施工预预先通过过1 ：1模型试试验，得得到精确确数据后后，做好好工期

5、安安排，选选好灌浆浆时间。真空辅助压压浆工艺艺是塑料料波纹管管将孔道道系统密密封；一一端用抽抽真空机机将孔道道内80%以上的的空气抽抽出，并并保证孔孔道真空空度在660%以上上，同时时压浆端端压入水水灰比为为0.22900.355的水泥泥浆.当水泥泥浆从真真空端流流出且稠稠度与压压浆端基基本相同同，再经过过特定位位置的排排浆(排水及及微末浆浆)、保压压以保证证孔道内内水泥浆浆体饱满满。真空辅助压压浆系统统主要由由标准压压浆设备备（压浆浆机、高高压喉管管、隔离离式压力力表、密密封球阀阀、水泥泥浆测试试用具等等）和抽抽真空设设备（真真空泵、负负压容器器、一个个三通连连接管、密密封球阀阀、加固固透明

6、喉喉管等）两两大部分分组成。为为确保真真空辅助助压浆在在整个孔孔道内填填实达到到最佳效效果，在在进浆端端与出浆浆端锚座座上安装装金属管管盖帽，利利于设备备安装。金金属管盖盖帽即能能保证孔孔道的密密封，又又能保证证孔道封封锚与灌灌浆一次次完成。图1 真空辅助压浆真空端详图图1 真空辅助压浆真空端详图5.施工工工艺流程程及操作作要点5.1 准准备工作作 5.1.11.压浆前前的准备备工作割切锚外钢钢丝：露头锚锚具外部部多余的的预应力力筋需割割切，采采用砂轮轮机切割割。当采采用气割割时，切切割同时时在锚环环根部浇浇水降温温，以免免预应力力筋和锚锚具过热热而产生生滑丝现现象。严严禁采用用电弧焊焊切割。

7、预预应力筋筋割切后后的余留留长度不不得小于于30mmm。封锚：封锚锚砼的配配合比必必须经过过试验，以无收缩砼为配制目标，以防砼收缩产生裂缝，导致密封不严而漏水、漏气、露浆。外露面的封锚砼的外观颜色和主梁的外观颜色一致。封锚时应留排气孔。推荐采用下图的压浆盖帽作为封锚工具。图2 普通封锚方式和压浆盖帽方式的比较图图2 普通封锚方式和压浆盖帽方式的比较图其与使用传传统压浆浆工艺的的锚垫板板略有不不同，其其锚垫板板上预留留固定压压浆盖帽的螺栓栓孔。其上有有安装密密封圈的的凹槽，保保证与锚锚垫板的的密贴和和密封。使用密封盖帽的好处是可反复使用，并且可以节约等封锚砼凝固的时间。冲洗管道：孔道在在压浆前前

8、应用压压力水冲冲洗，以以排除孔孔内粉渣渣等杂物物，保证证孔道畅畅通。冲冲洗后用用空压机机吹去孔孔内积水水，但要要保持孔孔道湿润润，而使使水泥浆浆与孔壁壁结合良良好。在在冲洗过过程中，如如发现有有冒水、漏漏水现象象，则应应及时堵堵塞漏洞洞。5.1.22.灌浆准准备检查确认认材料数数量，种种类是否否齐备，品品质是否否保证；检查机具具是否齐齐备、完完好；检查供水水、供电电是否齐齐全、方方便；按配方秤秤量浆体体材料，外加剂首先溶于一部分水，待用；按图4所所示连接接装好各各部件。5.1.33.水泥浆浆的拌制制先下水再下下水泥，拌拌和时间间不少于于1分钟，灰灰浆过筛筛后存放放于储浆浆桶内。此此时桶内内灰浆

9、仍仍要低速速搅拌，并并经常保保持足够够的数量量以保证证每根管管道的压压浆能一一次连续续完成。水水泥浆自自调制到到压入管管道的时时间间隔隔不得超超过40分钟。对对于因延延迟使用用所致的的流动度度降低的的水泥浆浆，不得得通过加加水来增增加其流流动度。有条件的情情况下，最最好采用用高速灰灰浆搅拌拌机（转转速在11700转/分以上上）。图3 普通灰浆搅拌机和高速搅拌机的比较图图3 普通灰浆搅拌机和高速搅拌机的比较图5.1.44.真空泵泵的准备备按照图1的的示意，接接好真空空泵的管管路。5.2.压压浆工艺艺5.2.11 工艺概概述1)孔道压压浆顺序序是先下下后上，要要将集中中在一处处的孔一一次压完完。若

10、中中间因故故停歇时时，应立立即将孔孔道内的的水泥浆浆冲洗干干净，以以便重新新压浆时时，孔道道畅通无无阻。对对曲线孔孔道和竖竖向孔道道应从最最低点的的压浆孔孔压入，由由最高点点的排气气孔排气气和泌水水。2)关闭与与真空泵泵连接外外的所有有通风孔孔，启动动真空泵泵，从导导管中排排除空气气。孔道道真空度度达到6090%（即真真空度维维持在-0.0066-.0009MMPa），并并且能稳稳定在该该区间一一个值附附近时，表表明导管管密封良良好，没没有裂缝缝，方可可压浆。如如果不能能满足上上述情况况时，应应查明原原因，将将管道密密封后再再进行压压浆。3)压浆应应缓慢，均均匀的进进行，不不得中断断，并应应将

11、所有有最高点点的排气气孔依次次一一放放开和关关闭，使使孔道内内排气通通畅。较较集中和和临近的的孔道，宜宜尽量先先连续压压浆完成成，不能能连续压压浆时，后后压浆的的孔道应应在压浆浆前用压压力水冲冲洗通畅畅。4) 当压压浆管路路长度超超过30米时，应应提高压压力1000kPaa2000kPPa。每每个压浆浆孔道两两端的夹夹片进、出出浆口均均应安装装一节带带阀门的的短管，以以备压注注完毕时时封闭，保保持孔道道中的水水泥浆在在有压状状态下凝凝固。整整个压注注系统及及胶管各各阀门处处内径不不得小于于10mmm，以防防堵塞。5）清洗压浆完毕后后，用清清水连续续冲洗灌灌浆设备备，直至至出水口口流出清清水，如

12、如有必要要应该拆拆开设备备进行清清洗；拆拆下灌浆浆胶管，清清洗灌浆浆泵、搅搅拌机、阀阀门以及及粘有灰灰浆的工工具。5.2.22 工艺流流程1）关闭阀阀门1、3和排气气孔，打打开阀门门2和4，启动真真空泵，当当真空度度达到并并维持在在负压0.008MMPa左右时时，打开开阀门11，启动动压浆泵泵，开始始压浆；2）当浆体体经过透透明高压压管并准准备到达达三通接接头时，关闭阀门1，并打开阀门3，关闭真空泵；3）压浆过过程应连连续直至至水泥浆浆从出浆浆端接往往负压容容器的透透明喉管管压出时时止，排排浆直到到流出合合格的水水泥浆时时，并关关闭压浆浆泵，关关闭阀门门2。4）马上打打开排气气孔，启启动压浆浆

13、泵，观观察排气气孔处的的出浆情情况，当当出浆流流畅、稳稳定且稠稠度与盛盛浆桶浆浆体基本本一致时时，关闭闭排气孔孔，以0.440.6Mppa的压力力继续压压浆23miin ，最后关关掉压浆浆泵，关关闭阀门门1，压浆浆完成。 5）拆除阀阀门1、2外的设设备，并并清洗，即即完成压压浆工作作。5.2.33注意事事项1）严格掌掌握材料料配合比比，未经经试验室室允许不不得随意意调整。2）灌浆管管应选用用牢固结结实的高高强橡胶胶管，保保证有压压力时不不易破裂裂。3）灰浆进进入灌浆浆泵之前前应通过过1cm的筛子子。4）真空泵泵放置应应低于整整条管道道，启动动时先将将连接的的真空泵泵的水阀阀打开，然然后开泵泵；

14、关泵泵时先关关水阀，后后停泵。5）灌浆工工作宜在在灰浆流流动性没没有下降降的40分钟内内连续进进行，并并且在灌灌浆过程程中随时时搅拌。5.3.施施工工艺艺必备要要素5.3.11.真空吸吸浆的工工艺规范范必须确确保下列列目标的的实现1）在管道道内正确确完成和和营造真真空；2）在导管管和大气气之间或或导管和和导管之之间无裂裂缝；3）浆体中中无空气气；4）管道内内无水；为达到以上上目的，必必须有正正确的成成孔材料料、浆体体设计和和设备。在在真空辅辅助压浆浆开始前前，标准准、特定定的工艺艺规范必必须按制制定出来来，由有有经验的的受过操操作训练练的人员员正确执执行。5.3.22.设备及及辅具必必须具备备

15、下列条条件除了通常的的灌浆设设备以外外，还须须以下设设备：1）真空泵泵，有真真空压力力表和刻刻度盘；2）压力容容器，作作为一个个屏障，阻阻止浆体体进入真真空泵损损坏它；3）加筋的的干净软软管，能能承受负负压；4）进口、出出口、排排气口的的截止阀阀；5）预应力力的压浆浆盖帽（在在不采用用常规封封锚的情情况下）；5.4、压压浆浆体体的配比比设计5.4.11浆体的的组成：浆体由由水泥、水水、专用用助剂组组成，其混合合体应达达到下列列指标1）水灰比比为：0.22900.355，一般控控制在0.332左右；2）浆体泌泌水率：水泥在在拌和3小时后后，其泌水水率应小小于2%，且泌水水应在24小时，内被浆浆体

16、完全全吸收。3）浆体温温度：水水泥浆搅搅拌及压压浆时浆浆体温度度应小于于35度；4）稠度：13秒18秒；在45分钟内内，浆体的的稠度变变化不应应大于2秒。5）缓凝时时间：其其初凝时时间应不不小于3小时，终凝时时间应大大于17小时。6）膨胀率率：小于于5%；7）密度：不小于于2.00g/ccm3；8）抗压强强度：在在标准养养护下，其7天龄期期的强度度应不小小于25MMpa，满足以以上浆体体性能的的压浆浆浆体，才为合合格的压压浆浆体体。5.4.22.浆体的的外加剂剂：为了使浆体体的性能能能达到到上列指指标，必必须在配配合比中中参加品品质优良良的外加加剂。5.5.压压浆时应应注意以以下几点点：孔道宜

17、在预预应力完完成三天天内压浆浆；水泥浆终凝凝后，方方可卸拔拔压浆阀阀门。压浆气温最最高不可可大于335，且压压浆完成成48小时时内温度度不得低低于5。压浆因故不不能连续续压满时时，应立立即用压压力水冲冲洗干净净。6.质量标标准及质质量控制制质量标准除除了保证证浆体的的质量外外，主要要控制以以下两点点：一是是压浆过过程应连连续直至至水泥浆浆从出浆浆端流出出合格的的水泥浆浆为止；二是观观察排气气孔处的的出浆情情况，保保证出浆浆流畅、稳稳定且稠稠度与盛盛浆桶浆浆体基本本一致。质量控制方方面除了了满足上上文提到到的要求求外，还还需要注注意以下下几点：6.1压浆浆盖帽在在浆体初初凝后可可拆除，及及时清理

18、理，以备备再用；6.2在压压浆前使使用空压压机先行行将残留留在管道道中的水水份或脏脏物排除除，确保保真空辅辅助压浆浆工作能能够顺利利进行；6.3整个个连通管管路的气气密性必必须认真真检查，合合格后方方能进入入下一道道工序；6.4浆体体搅拌时时，水、水泥和外加剂的用量都必须严格控制；6.5必须须严格控控制用水水量，对对未及时使使用而降降低了流流动性的的水泥浆浆，严禁禁采用增增加水的的办法来来增加其其流动性性；6.6搅拌拌机内搅搅拌好的的浆体每每次应全全部到尽，在在浆体全全部到出之前前，不得得投入未未拌和的的材料，更更不能采采取边出出料边进进料的方方法；6.7向搅搅拌机送送入外加加剂，需需在浆体体

19、搅拌一一定时间间后送入入；6.8安装装在压浆浆端及出出浆端的的阀门和和接头，应应在灌浆浆后1小时内内拆除并并清洗干干净。真空辅助压压浆施工工流程抽真空、真空度-0.06-0.09抽真空、真空度-0.06-0.09开启出浆端盖帽上出气孔，将盖帽内压满标准水泥浆，密封出气孔，孔道加压至0.7Mpa持压2分钟配置标准水泥浆待水泥浆从出浆端负压容器上透明喉管压出时，检查是否为标准水泥浆关闭出浆端阀门，开启进浆端盖帽上出气孔，将盖帽内压满标准水泥浆，密封出气孔孔道灌浆完毕孔道压浆、保持真空度-0.06验 收取样、测试做好原始记录观测、检查填充情况真空辅助压浆准备工作7.机具设设备1）灰浆搅搅拌机：拌制浆浆体，可可采用普普通的拌拌浆机，但但必须保保证浆体体搅拌均均匀，能能准确控控制用水水量；2）真空灌灌浆组件件：包括括真空泵泵、真空空表、连连接阀门门；3）压浆组组件：包包括压浆浆泵及压压力表；4）高压管管（含真真空回浆浆观测透透明管）：高压管管应保证证能承受受压浆过过程中的的压力要