浅谈如何提高预应力筋的施工质量—真空辅助灌浆技术

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇浅谈如何提高预应力筋的施工质量—真空辅助灌浆技术范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘 要】预应力施工是桥梁工程中最为关键的一道工序；孔道压浆的质量对桥梁整体质量尤为关键。文章论述了真空辅助灌浆的意义、原理及施工工艺。

【关键词】预应力；桥梁；真空灌浆

随着我国公路建设的飞速发展，整体预应力现浇桥梁越来越多地应用在公路工程中，多项新型的施工工艺应运而生。预应力是现浇梁最为关键的工序之一，其中，孔道压浆是预应力施工中很关键的一道工序，这道工序施工较为简单，但控制质量成为各施工单位的一道难题。常规的压浆工艺很难保证浆体的密实度、饱满度，经过论证，项目在西北环高速公路施工中对80米以上的预应力现浇梁采用真空辅助压浆工艺，解决了常规压浆工艺的不足之处。

1　概述

1.1现有的有粘结预应力结构中存在的问题

在预应力混凝土结构中，高应力状态下的预应力筋对腐蚀极为敏感。预应力筋一旦遭受腐蚀，预应力将会失效，后果严重。现有的有粘结预应力结构中，预应力筋遭受的腐蚀一般为电化腐蚀和氧化腐蚀，解决腐蚀是通过水泥浆充满预埋管道和预应力之间的空隙予以实现的。具体做法是在混凝土内预埋金属波纹管，在它和预应力筋间用压浆机压入搅拌好的水泥浆。这种传统的压浆工艺经许多工程实例的检测中发现存在灌浆不密实、不饱满的情况，预应力筋得不到有效的保护，存在事故隐患，降低了结构的耐久性。

1.2具有优异防护性能的真空辅助压浆系统

（1）该系统能提高浆体的流动性、降低水灰比，减少管道内的空气，从而提高浆体的饱满度和密实度，使预应力筋得到有效的保护；

（2）具有良好的密封性能和足够的强度；

（3）安装方便；

（4）对于一些异型关键部位，如弯形、U形、竖向预应力筋及长管道等，更能体现真空灌浆的优势。

2　技术优点

2.1塑料波纹管

真空辅助压浆系统采用塑料波纹管，与金属波纹管相比较，具有如下优点：

（1）摩擦阻力小。塑料波纹管是高密聚乙烯塑料HDPE制成，它比传统的波纹管摩擦力小，下表是钢绞线束在两种波纹管中的摩阻系数理论值。　波纹管种类　μ　κ　金属波纹管　0.16～0.25　0.001　塑料波纹管　0.12～0.15　0.001　μ——钢绞线与管道壁间的摩擦系数　κ——考虑孔道局部偏差对摩擦系数的影响

（2）密封性好。塑料波纹管不漏气、不漏水，对保护钢绞线束极为有利。

（3）耐腐蚀。在结构的使用过程中，塑料波纹管能有效保护预应力筋不被电化腐蚀和氧化腐蚀，且不必担心在施工过程中长久存放会引起生锈等腐蚀损坏。

（4）强度高、刚度大，在施工现场不怕踩压，混凝土浇注时不易被振捣棒凿破。而金属波纹管则不能踩压、易变形、易于被振捣棒凿破。

（5）提高了预应力筋的耐疲劳能力。

2.2保护罩

为保证锚头密封，在锚头（即锚垫板端面）上设置保护罩。该保护罩采用塑料或轻钢制造，轻便美观，且具有一定的强度，不易破坏。为满足某些特殊工程，如灌浆后需拆卸保护罩，在保护罩内腔有一定斜度，易于拆卸。该保护罩可作为工具使用。

2.3锚垫板

为保证锚垫板与保护罩的密封可靠，制造了与普通锚垫板有相同锚下应力分部的特殊锚垫板，使该系统具有极高的安全性能。

3　真空辅助灌浆原理

灌浆前，先用真空泵抽吸预应力孔道中的空气，使孔道的真空达到负压0.08Mpa左右，然后在孔道另一端用灌浆泵以一定的压力将搅拌好的水泥浆体压入预应力孔道并产生一定的压力，由于孔道内只有极少的空气，浆体中很难形成气泡；且在水泥浆中，由于降低水灰比，添加专用的外加剂，从而减少浆体的离析、析水。

4　真空辅助灌浆主要设备

（1）灰浆搅拌机；（2）浆桶；（3）ZKGJ真空灌浆组件；（4）灌浆组件；（5）高压管（含透明高压管）；（6）球阀；（7）三通接头。

5　真空辅助灌浆系统的技术要求

5.1设备的技术要求

（1）搅拌机：根据设计要求选用灰浆搅拌机。选择其一次搅拌量主要根据施工实际要求。　（2）灌浆泵：常用柱塞式。（3）真空泵：要求抽气速率达40m3/h以上，抽气真空度达负0.08Mpa以上。（4）各种接头阀门、压力管和设备、部件的连接处其气密性必须良好。

5.2　浆体的技术要求

浆体除了具有足够的抗压强度和粘结强度，还必须保证良好的防腐性能（不掺氯离子和高电阻性）和稠度，不离析、析水，硬化后空隙率低、渗透性小，不收缩或低收缩等。对浆体大体要求如下：（1）水灰比：0.25～0.45；（2）流动度：拌和好的流动度〈30S；在管道出口处流动度〉15S；（3）泌水性：小于浆体初始体积的2%，四次连续测结果的平均值小于1%；（4）初凝时间：3～4h；（5）稠度：在1.725L漏斗中，水泥浆的稠度15～45S，最多不得大于50S；（6）强度：40号以上。　在确定具体材料和配合比之前，必须先做试验，以验证以上要求是否合理，之后再做调整，直到符合要求为止。

5.3　管道最小弯曲半径R=0.96m～1.4m.

6　真空辅助灌浆施工工艺

6.1准备工作

（1）张拉施工完成之后，要切除外露的钢绞线（注意钢绞线的外露量≤30mm），进行封锚；　（2）在灌浆施工前，将锚垫板表面清理，保证平整，在保护罩底面与橡胶密封圈表面均匀涂一层玻璃胶，装上橡胶密封圈，将保护罩与锚垫板上的安装孔对正，用螺栓拧紧；　（3）清理锚垫板上的灌浆孔，保证灌浆通道畅通；　（4）确认浆体配方；　（5）检查材料、设备、辅件的型号或规格、数量等是否符合要求；　（6）按设备原理图进行各单元体的密封连接，确保密封罩、管路各接头的密封性。

6.2试抽真空

关闭阀门1、3、4，打开阀门2和5，启动真空泵，观察真空压力表的读数，应能达到负压力0.07～0.1Mpa。当孔道内的真空度保持稳定时（真空度越高越好），停泵1min，若压力降低小于0.02Mpa即可认为孔道能基本达到应维持真空。如未能满足此数据则表示孔道未能完全密封，需在灌浆前进行检查及更正工作。

6.3　拌浆

（1）拌浆前先加水空转数分钟，使搅拌机内壁充分湿润，将积水倒干净；（2）将称量好的水（扣除用于溶化固态外加剂的那部分水）倒如搅拌机，之后边搅拌边倒入水泥，再搅拌3—5分钟直至均匀；　（3）倒入盛浆桶的浆体应尽量马上泵送，否则要不停搅拌。

6.4灌浆

（1）启动真空泵，当真空达到并维持在负压0.08Mpa左右时，打开阀门1，启动灌浆泵，开始灌浆；（2）当浆体经过透明高压管并准备到达三通接头1时，打开阀门3并关闭阀门

7　真空辅助灌浆注意事项

（1）护罩如作为工具罩使用，在浆体初凝后可拆除；（2）在灌浆前如发现管道内残留有水分或脏物的话，则须考虑使用空压机先进行将残留在管道中的水分或脏物排走，确保真空辅助灌浆工作能够顺利进行；（3）整个连通管的气密性必须认真检查，合格后方能进入下一道工序；真空泵负压容器压浆管阀门2　阀门3　阀门1　真空辅助灌浆原理图；（4）浆体搅拌时，水、水泥和外加剂的用量都必须严格控制。

8　结束语

以上是真空浆的优点、原理及其施工工艺，经过现场的实验比较及应用，真空压浆可大大提高预应力筋的施工质量，是一种新型的、先进的压浆工艺。在施工过程中，我们将通过不懈的努力、摸索，使预应力的施工越来越先进、易于施工，我们追求的是以最新工艺，完成最后高质量的工程。