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桥梁预应力管道真空辅助压浆施工技术解析

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[摘要]随着中国特色社会主义建设步伐的不断加快,我国政府对基础设施建设的关注程度越来越高。高速公路建设属于基础设施建设的重要构成部分,受其快速发展影响,大跨度桥梁也在普遍推广应用。桥梁预应力的持久性直接决定了工程建筑的质量,因此我们必须给予其高度重视。近几年,真空辅助压降施工技术在桥梁建设中大范围运用提高了预应力,保证了工程建筑的高质量。作者根通过对桥梁预应力管道真空辅助压浆施工技术进行解析,希望为此项技术有长远的发展前景起到推动作用。

[关键字]桥梁建设 预应力管道 真空辅助压浆 施工技术

[中图分类号] U445.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-2-253-2

0 前言

近几年,我国在加快社会主义建设步伐,基础设施建设已经列为日常工作,桥梁建设是基础设施的重要组成部分,其建设量呈逐年上升趋势。预应力是桥梁中普遍存在的力,如果不对其进行科学的处理,会对桥梁质量构成巨大的威胁,目前预应力管道真空辅助压降技术已经普遍应用到桥梁施工中,并取得了满意的效果,对项目建设经济效益与社会效益有正面影响。作者认为我们不能止步于此,要对其进行深层研究,从而促进桥梁预应力管道真空辅助压浆施工技术发挥出更大的价值。

1 传统的压浆技术存在的弊病

在桥梁施工过程中,因后张法预应力作用而导致压浆不理想是困扰的施工建设的难题,并且采用传统的压浆技术并没有取得预期的效果。压浆不实的主要原因要从以下几方面考虑:首先是由水泥自身的性质决定,水泥浆发生物理变化后会出现干硬收缩现象,那么就会引起管道预应力曲线发生相应变化。其次,整个施工过程中对水泥浆未作隔绝空气处理,当水泥浆中混入空气后,浆体的强度会降低,进而影响到钢绞线的支撑力,使得梁体结构内部受力不均衡。最后,空隙会随着时间的推移逐渐增大,自由水自然流入到空隙内,并且这些水中会含有对桥体侵害的物质,那么会使桥梁内部预应力筋体被腐蚀,从而加剧裂缝产生。此施工技术劣势在我国北方地区表现的更加明显。由此可见,传统的压浆技术存在的诸多弊病,必然会埋藏工程安全隐患,经过工程技术人员的潜心专研,逐步完善高质量压浆技术理论,其中真空辅助压浆技术就是典型的代表技术,已经被推广应用于桥梁建设工程。

2 真空辅助压浆的理论基础

真空辅助压浆能否成功的先决条件是预应力孔中是否混有空气。在压浆开始前要用真空泵将空气全部吸出,真空度至少要超过80%,孔内压强要根据真空度情况适当调整,之后用压浆设备将搅拌后的水泥浆体高压压入到孔道预定位置,通常情况下要将最大压力控制在1.0MP左右。无论怎样的抽放空隙中空气,还不可避免的混有少量的空气,因此还会出现少量的气泡,通常是可以忽略不计的;空隙受压浆设备高压力作用,会在孔道内外形成压力差,有利于提高孔道他讲的饱满度,使得孔道曲线顶点处不满的问题得到解决。此外,在水泥浆配置过程中对配置比例进行调整,并且增添了辅助剂,降低了水泥浆的塑变形,减少了水泥浆的干缩时间,为浆体的实用性以及孔道充盈的密实性提供了条件。因此说真空辅助压降技术确实能起到够增强桥梁预应力的作用,这是桥梁施工技术革新中的重大突破。

3 真空压降的技术特性与要求

3.1 真空压降的技术特性分析

(1)压浆过程中孔道内阻力相对较小,浆体在孔道内流速较快,整个过程未出现间断,在保证工程质量的前提下,减少了压浆实践,提高施工效率。(2)保证了浆液流经管道内的全部位置并将其充满,在浆体流动过程中,孔道内的残留空气被压出,从而消除了空隙和泌水问题,提高了孔道内压浆的密实性,避免了预应力筋被破坏,保证了桥梁工程的高质量。(3)封锚和压浆先后顺序要求不严格,可以分开进行,有利于临时调整施工顺序。

3.2 真空压降的技术的基本要求

(1)对浆体的要求。水灰比控制在0.2—0.45之间;流动性在使用时流动速度不能超过半分钟,在管道出口流动速度要求较快;浆体不能融入较多的水体,如果超出规范值必须及时能排出,水泥浆要具有较高的稠度;强度要根据具体工程情况而定。(2)对孔道与端口的要求。在压浆过程中不允许有外部空气进入到孔道内,要将管道高度密封,确保压入浆体快速充满孔道各处。(3)对操作工序的要求。在工序开始前,必须以前制定好施工顺序方案,从起始工序就要做好各项辅助工序,工作人员要时刻观察工程具体进度,对出现异常的工序要及时作出合理的调整。(4)对工艺和设备的要求。施工工艺必须严格执行规范要求,要有科学理论作为施工依据,施工设备尽可能采用最先进的设备,保证施工过程中不会因技术设备问题停止施工。

4 施工工艺

4.1 主要设备类型选用与连接

真空压降设备对压浆真空技术起到了关键作用,因此在施工前必须对主要设备类型选用与连接给予高度重视,尽量选用技术指标相对高的设备,这样能够保证工程取得预期的效果。真空压浆的主要设备包括:真空泵、抽气机、将夜搅拌机、压浆泵、高压管、连接头、阀门等等,其中对抽吸空气设备是要求最高,经常采用水环式真空泵。其自身应该配有暑期分离器与浆体过滤贮存罐,将多余气体全部排出,水则流回泵体重新利用。将孔道内的杂质顺着水流到过滤装置中,当此工序结束后开启过滤装置底部阀门将杂质排掉。由于整个过正中不允许孔道内进入空气,因此对真空泵进出口要配有密封阀,对连接管的强度要严格要求,需要其有较高的强度,防止施工中连接管不能承受大压强而破裂。

4.2 施工前期准备工作

张拉施工结束后,需将外露的钢绞线全部切断,对锚垫板上的压浆空做好密封,一般在孔道断头位置一定要采用气密锚帽封闭;并且要把残留在锚垫板表面和压浆空周围的杂物全部清除,在锚帽底部和橡胶密封圈表面涂上特殊的防水物质,将锚帽和锚垫板的安装孔位置对准固定;在孔道内通入高压风将内部所含杂物全部吹出,确保孔道内的清洁。同时要对各设备的接连出进行反复检查,检查管路接头是否密封和设备运转情况,提高施工安全和质量。

4.3 抽放孔内气体

启动真空泵,操作顺序要严格按照规范执行,操作人员认真观察真空压力表读数变化情况,当达到所确定值时,停止加压操作。待孔道内真空度变化情况趋于平缓后,关闭真空泵一分钟,如果自此期间压力值不超过0.02MPa就说明孔道几乎达到真空孔的要求。若没有达到此数据要求说明孔道有透气之初,需要对通道各密封处仔细检查,并及时采取密封措施。

4.4 配置浆液

在配置浆液之初要对搅拌机进行调试,确保其运转正常后方可进行下道工序。配置浆液的比例要严格根据标注执行,搅拌速度要均匀,将对水泥浆体有促进的辅助剂适时地加入到将体内,注意观察浆体的稠密度,经过一段时间搅拌后排入盛将桶内,并及时泵送,否则要不停的搅拌,避免水泥浆体固化。

4.5 压浆

开启真空泵,利用高压力将水泥浆体全部注入到孔道内,注意观察浆体在孔道内的充盈情况,如果由于密封不严,导致浆体在孔道内充实不严,应该立即停止压浆,否则会严重影响工程质量。

5 结束语

随着我国桥梁建筑的增加,由于预应力管道真空注浆技术能提高张法预应力压浆质量,其必然会被普遍的用于桥梁施工中。通过此项技术的不断完善,对未来的桥梁架设会起到积极的推动作用。

参考文献

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