对真空灌浆技术的探析
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摘要：随着我国经济形势的巨大变化以及社会财富的积累增长。土建结构失效带来的风险和损失已远非过去所能比拟的，目前，预应力筋的防护问题日益突出，有粘结预应力混凝土工程的灌浆的质量问题已引起了广泛的关注，为防止预应力筋被腐蚀，提高结构的安全性和耐久性，确保工程质量，真空灌浆工艺这一新技术越来越多地应用于后张法预应力混凝土桥梁中。本文主要对这一新技术进行一些简单的探讨。
关键词：真空灌浆、预应力、混凝土
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
在后张法有粘结预应力混凝上结构中，传统的预应力筋防护是通过成孔材料防护和浆体防护来实现的。传统的防护方法由于孔道压浆质量差，比如常含有气泡、水泥浆容易离析和析水、外界恶劣因素的影响等原因使结构过早出现裂缝、顶应力筋发生锈蚀，从而严重影响结构的安全性和耐久性。作为新型施工工艺的真空灌浆法，能够增加灌浆的饱满度与密实性，从而大大地提高了结构的完全性和耐久性。
一、真空灌浆技术的基本原理
真空灌浆技术的基本原理是:在压浆之前,可以将密封孔道的一端采用真空泵对预应力孔进行抽真空,使预应力孔道的真空度达到负压-0.08至-0.1MPa,然后在孔道的另一端用灌浆泵将优化的特种水泥浆注入,直至充满整条孔道,并加以不大于0.8MPa的正压力，以提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实度。由于孔道内只有极少空气，浆体在负压环境下流动时，这些混在浆体中的气泡将破裂而被抽出，浆体中很难形成气泡。同时在制备水泥浆过程中，可以采用降低水灰比和添加外加剂等措施，减少浆体的离析和干硬收缩，提高浆体的强度同时，也能确保预应力管道的密封性，从而有效保护预应力筋不受腐蚀。
二、真空灌浆技术施工步骤
1、施工准备
由于施工工程中有很多砂浆和施工垃圾可能会粘附或者堵塞灌浆孔，所以首先清理锚垫板上的灌浆孔，保证灌浆通道畅通。检查机械机具是否齐全、完好，检查水电是否齐全、便用。然后按真空灌浆施工设备连接图将设备各自连接好。检查确认材料数量、种类是否齐全，规格品质是否有保证，按施工配合比称量浆体材料。
2、将预应力孔试抽成真空
确定抽真空端及灌浆端，安装引出管、球阀和接头，并连接真空泵机组、灌浆机。关闭除连接至真空泵以外的所有排气阀门，并启动真空泵，观察真空压力表读数，即管内的真空度，显示出真空负压力的产生，当管内的真空度在-0.08至-0.1MPa并保持稳定时。停泵1min，若压力能保持稳定不变即可认为孔道能达到并维持真空，否则表示波纹管未能完全密封，需在压浆前进行检查及更正工作。
3、配制水泥浆
将按施工配合比提前称量好的水、水泥等拌和料倒入搅拌机搅拌，必须严格控制用水量，否则水泌出后易造成管道顶部有空隙。同时还应倒入减水剂等外加剂。配制好同预应力构件等标号的纯水泥浆。同时搅拌水泥浆确定其水灰比、流动度、泌水性均达到浆体技术指标要求。
4、真空压浆
首先启动真空泵将预应力孔抽成真空，当真空度达到并维持-0.08至-0.1MPa后，再启动灌浆泵，打开灌浆阀开始往压浆端的水泥浆入口压浆。从透明的喉管中观察水泥浆是否已填满波纹管。如果没有注满还应继续压浆，直至水泥浆到达安装在负压容器上方的三相阀门。然后关闭真空泵，关闭设在压浆泵出浆处的阀门。开启进浆端盖帽上的出气孔，将盖帽内压满水泥浆，密封出气孔。开启出浆端盖帽上的出气孔。将盖帽内压满水泥浆，密封出气孔，孔道加压至0.7MPa，保持几分钟左右。最后关闭设在压浆泵出浆处的阀门，关闭压浆泵。整个真空压浆过程结束。
5、清洗设备
拆卸外接管路,清洗空气滤清器及阀门等。完成当日灌浆后必须将所有沾有水泥浆的设备清洗干净。密封工具罩在灌浆后两个小时以内拆除并清洗。安装在孔道两端的引出管和球阀在水泥浆终凝时拆除,并清洗干净。
三、真空灌浆技术控制要点1、对水泥浆的配制要求
水泥浆是确保有粘结预应力效率的关键，浆体则是顶应力混凝上结构中预应力钢材的最后一道屏障，因此水泥浆的配制至关重要。水泥浆的配制应注意如下几个方面：主要是改善硬化水泥浆的性质，降低水灰比减少孔隙、泌水，消除离析现象。同时应降低硬化水泥浆的孔隙率，堵塞渗水通道。还需减少和补偿水泥浆在凝结硬化过程中的收缩变形。防止裂缝的产生。以保证配置出的水泥浆具有足够高的抗压强度、有效的粘结强度、良好的耐久性。
2、对波纹管的要求
针对金属波纹管存在耐腐蚀性差易受酸、碱、盐的腐蚀，不能阻隔杂散电流对预应力筋的腐蚀，金属波纹竹之间接头密封性一般电焊渣自由坠落到波纹管上，波纹管易熔穿金属波纹管竹壁薄，在施工现场一经踩容易变形，以及金属波纹管孔道的摩擦系数过大造成预应力筋损失等缺点，采用新型材料塑料波纹管代替金属波纹管。克服金属波纹管的不足，发挥塑料波纹管新材料的优势，以满足设计和施工需要。采用塑料波纹管具有耐腐蚀性的优点，塑料波纹管不怕酸、碱、盐的腐蚀，能有效地保护预应力筋不受腐蚀。塑料波纹管预留孔道的摩擦系数明显小于金属波纹管的预留孔进的摩擦系数。减少了张拉过程中顶应力的摩擦损失，提高了有效顶应力，可以减少锚具和预应力筋的使用量，从而降低预应力工程的造价。
3、对施工技术的要求
真空灌浆成功与否取决于孔道是否能密封，关键在于波纹管的接头要密封，以及工作锚板的密封工具罩封锚或水泥砂浆封锚。同时需要真空泵和灌浆泵保持良好的工作性能，设备的保养与操作要按相应的设备操作规程进行。所有设备在灌浆操作中及时用清洁水进行彻底清洁，使用结束时也应清洁一次。真空灌浆工艺作为一种全面的灌浆技术，要想达到真空灌浆的预期效果，最重要的是要求施工现场必须具有高水平的质量管理和操作者专业熟练的操作、高度的责任心，这是真空灌浆工艺得以实现的重要保证。
四、真空灌浆技术的优点1、提高密实度
在真空辅助下，可消除气泡的产生，增加了浆体的密实度，减少了工程隐患。在灌浆前要进行预应力孔道试抽真空，这为孔道密封提供了保证，浆体中的微沫浆及稀浆在真空负压下先流入负压容器，待稠浆流出后，孔道中浆体的稠度即能保持一致，使浆体密实度和强度得保证。
2、加快施工进度
在真空状态下，减小了由于孔道高低弯曲而使浆体自身形成的球头差，便于浆体充实整个孔逆，尤其是一些关键部位。对于弯型、竖向型预应力更能体现真空灌浆的优越性。采用正确的混合料设计和合适的灌浆程序后，真空灌浆能提供一个均匀的、无孔隙的填浆，并消除积聚于预应力筋附近的有害水。灌浆的过程是一个连续且迅速的过程，缩短了灌浆时间。
3、提高耐久性
由于塑料波纹管是绝缘体，在使用过程中不会出现电化学腐蚀，所以具有更强的耐腐蚀性，大大地改善了构件的防腐蚀性能，同时减少了张拉过程中的预应力摩擦损失，提高了预应力筋的耐疲劳能力。
五、结束语
作为一种全面的技术，真空灌浆要求施工现场具有一支高水平的施工技术、高水平的指挥管理、高水平的操作施工队伍，这就决定了它具有高水平的质最控制。随着真空灌浆技术的逐步普及，工程技术人员必需成功掌握和应用灌浆技术。大量的试验和工程实例证明，采用真空灌浆技术，对确保工程质量、杜绝质量隐患、保证结构耐久性、提高经济效益有着重大的意义
六、参考文献
[1]徐纯治，《真空灌浆技术在预应力混凝土中的运用》，铁道建筑技术，2011
[2]雷钱龙，《真空灌浆施工工艺》，中国高技术企业，2008
[3]律百军，《浅谈真空灌浆工艺在客专箱梁中的应用》，山西建筑，2007