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摘要:在实际对真空灌浆法进行分析的过程中我们可从技术特点、技术要求、工艺流程、密实度的检查、应用事例、注意事项等方面着手,同时也要科学对比真空灌浆法与普通灌浆法。在实际针对桥梁进行施工工作的过程中可结合实际实现对真空灌浆技术的科学使用,从根本上促使桥梁整体质量得到提升,并有效避免不必要经济损失的出现。
关键词:道路工程;桥梁施工;真空灌浆
现阶段预应力施工工艺已经逐步实现在桥梁施工中的大范围使用,孔道压浆工艺也在整体上呈现出日渐成熟的趋势。孔道压浆作为一项较为关键的技术存在于后张法预应力施工当中,预应力结构的安全性以及耐用度会受到孔道压浆施工质量的直接影响,这可说明其重要性与必要性。真空灌浆法的施工工艺在不断发展过程中也呈现出逐渐优化的趋势其逐步实现在桥梁预应力结构施工中大范围应用的主要原因。
一、真空灌浆法与普通压浆法的区别
1.真空灌浆法
真空灌浆法必须在压浆工作开展之前进行,主要是利用空泵对预应力管道中的空气进行有效抽吸。管道内的真空度需要达到百分之八十这一要求,然后使用真空灌浆泵将配好的水泥交灌入到管道当中。因为孔道中空气较少,所以气泡很难形成。孔道压浆机之间的正负压力差可促使孔道压浆的饱满度和密实度得到较大幅度的提升。
为在真正意义上促使水泥浆的流动度得以提升,我们必须在减少水灰比的同时对添加剂进行适当添加,这也是保障水泥浆收缩减少的重要手段,进而促使浆体可施工性得以保证。孔道的密实性以及硬化浆体的强度也可在这一过程当中发生一定程度的改变,因此我们说在提升后张预应力混凝土结构安全以及耐久性方面真空压浆工艺起着不可替代的重要作用。
2.普通压浆工艺
传统的压浆工艺是借助活塞式压浆泵浆混合料浆体实现对预应力孔道的有效压入,受到压浆施工中浆体较稀的影响,极易导致混合料离析、析水以及干硬性收缩现象的出现,尤其是在析水以及收缩现象发生的过程当中孔道内预应力钢绞线以及结构物的粘结强度并不能实现对工程需求的满足,最终导致有一定的质量隐患存在于施工结构当中,为后续施工工作的顺利开展带来较大影响。
二、真空灌浆法的技术特点
1.在真空状态的影响之下存在于孔道内的空气水分以及水泥浆中的气泡会呈现出一種被彻底消除的现象,空隙以及泌水现象也可在这一过程中得到不同程度的减少,尤其是在平直束、弯束和U形束的预应力管道中可实现对灌浆密实度的有效保障,需要注意的是这一过程需要得到真空管的支撑。
2.灌浆过程中孔道具有良好的密封度,使浆体保证充满整个孔道。
3.工艺及浆体的优化,消除了裂缝的产生,使灌浆饱满性及强度得到保证。
4.真空灌浆是一个连续且迅速的过程,缩短了传统的灌浆时间。
三、压浆密实度的检查
在后张法预应力施工中,压浆一旦完成,其密实度就难以检查,在复杂管道中,为进一步证实灌浆的密实性,可由经验丰富的专业人员采用冲击回波法做进一步的检验,此方法在混凝土的密实度检查中应用较多,在灌浆孔道检查中应用较少,且现场操作比较复杂,在实际工程中根据预留的检查孔查验浆体的密实性的方法比较容易操作,但是检查范围有限。
到目前,对于波纹管管内浆体密实性检查也没有简单、准确有效且经济的的检查方法,一旦发现缺陷,只能采取压浆的方法进行补浆,而且补浆效果也不一定能达到理想的效果,所以,在灌浆前做好各项准备工做,在灌浆中由经验丰富的操作人员严格按既定工艺和操作规程进行灌浆,同时人工随时检查各类预留孔道,发现问题及时纠正。
四、应用实例
我市一高架桥梁,桥梁全长约126.15m,桥宽30m,上部结构为4×30m预应力连续箱梁,底板宽11.4m,顶板宽14.99m,预应力孔道最长为119.71m。在箱梁施工中,安装波纹管时,在固定端波纹管或连接器外罩上设置PVC压浆排气管,排气管露出梁外,在梁体空腔最低端设置泄水管,张拉结束后逐孔采用真空灌浆法压浆。
1.准备工作
(1)真空泵端设在高端;
(2)浆体配比:水泥:水:高效减水剂=1∶0.4∶0.3%,其他指标满足规范要求。为保证灌浆的连续性,每拌和好0.3m3后,才予以灌浆;
(3)真空泵:使用水环式真空泵。通过连续不断地抽吸空气,在预应力管道内形成-0.8~-0.1MPa左右的真空度,在工作过程中,工作水不会发热,抽吸的空气和部分水被排进水气分离器,气体向上排走,水则留回泵循环使用,被抽吸的管道内的杂质则留存在过滤器罐内,过滤器罐底部有排污阀,便于用水冲洗;
(4)灌浆泵:选用全封闭式螺杆式灌浆泵。具有吸入性能好,泵压稳,扰动小,泵量调节性能好,压力无极可调,效率高且速度快。
2.灌浆工艺
(1)检查设备连接及电源、水管路、材料准备到位情况,施工平台等措施,检查封锚及孔道密封工作,高压水洗孔并用高压风将孔内积水吹干。
(2)抽真空管及灌浆管安装完毕后,关闭进浆管球阀,开启真空泵。真空泵工作1min后压力稳定在-0.075~-0.08MPa,继续稳压1min后,开启进浆管球阀并同时压浆。
(3)补压及稳压:真空泵、灌浆机停机,将抽真空连接管卸下,将出浆端球阀关闭,用预先准备的4磅铁锤将出浆端封锚水泥敲散,露出钢绞线间隙。再用灌浆机正常补压稳压。此时,从钢绞线缝隙中会被逼出水泥浆,再持续补压稳压过程中,水泥浆由浓变稀,由稀变清,由流量大至滴出清水,此时灌浆及压力表稳定在1.0MPa。补压稳压结束后,关闭球阀。球阀拆除清洗在半小时后至一个小时之间进行。之后进行下一孔道压浆。
3.实际结果
通过现场试验水泥净浆各项指标及送检水泥净浆试块,均为合格;稳压时间达到规范要求;孔道清洗吹干较仔细,同方向、同长度灌浆时间较为一致。
五、真空灌浆法施工注意事项
1.浆体的配制时要综合考虑浆体的稠度、泌水率、收缩、膨胀率、强度来选取外加剂,同时要考虑水质、温度和灌浆时间对浆体的影响。
2.灌浆工作宜在浆体流动性下降前进行(约30~50min内),孔道一次连续灌注;中途调换压浆管道时,应继续启动灌浆泵,真空泵应连续工作,让浆体循环流动;储浆罐中的浆体体积必须大于所需灌浆的一道预应力孔道的体积;灌浆后,应将所有粘有浆体的设备清洗干净。
参考文献:
[1]黄少安.市政桥梁施工中真空灌浆技术的应用[J].新材料新装饰,2013(5).
[2]贾大波.真空灌浆技术在公路施工中的应用分析[J].科学之友,2013(5):53-54.
关键词:道路工程;桥梁施工;真空灌浆
现阶段预应力施工工艺已经逐步实现在桥梁施工中的大范围使用,孔道压浆工艺也在整体上呈现出日渐成熟的趋势。孔道压浆作为一项较为关键的技术存在于后张法预应力施工当中,预应力结构的安全性以及耐用度会受到孔道压浆施工质量的直接影响,这可说明其重要性与必要性。真空灌浆法的施工工艺在不断发展过程中也呈现出逐渐优化的趋势其逐步实现在桥梁预应力结构施工中大范围应用的主要原因。
一、真空灌浆法与普通压浆法的区别
1.真空灌浆法
真空灌浆法必须在压浆工作开展之前进行,主要是利用空泵对预应力管道中的空气进行有效抽吸。管道内的真空度需要达到百分之八十这一要求,然后使用真空灌浆泵将配好的水泥交灌入到管道当中。因为孔道中空气较少,所以气泡很难形成。孔道压浆机之间的正负压力差可促使孔道压浆的饱满度和密实度得到较大幅度的提升。
为在真正意义上促使水泥浆的流动度得以提升,我们必须在减少水灰比的同时对添加剂进行适当添加,这也是保障水泥浆收缩减少的重要手段,进而促使浆体可施工性得以保证。孔道的密实性以及硬化浆体的强度也可在这一过程当中发生一定程度的改变,因此我们说在提升后张预应力混凝土结构安全以及耐久性方面真空压浆工艺起着不可替代的重要作用。
2.普通压浆工艺
传统的压浆工艺是借助活塞式压浆泵浆混合料浆体实现对预应力孔道的有效压入,受到压浆施工中浆体较稀的影响,极易导致混合料离析、析水以及干硬性收缩现象的出现,尤其是在析水以及收缩现象发生的过程当中孔道内预应力钢绞线以及结构物的粘结强度并不能实现对工程需求的满足,最终导致有一定的质量隐患存在于施工结构当中,为后续施工工作的顺利开展带来较大影响。
二、真空灌浆法的技术特点
1.在真空状态的影响之下存在于孔道内的空气水分以及水泥浆中的气泡会呈现出一種被彻底消除的现象,空隙以及泌水现象也可在这一过程中得到不同程度的减少,尤其是在平直束、弯束和U形束的预应力管道中可实现对灌浆密实度的有效保障,需要注意的是这一过程需要得到真空管的支撑。
2.灌浆过程中孔道具有良好的密封度,使浆体保证充满整个孔道。
3.工艺及浆体的优化,消除了裂缝的产生,使灌浆饱满性及强度得到保证。
4.真空灌浆是一个连续且迅速的过程,缩短了传统的灌浆时间。
三、压浆密实度的检查
在后张法预应力施工中,压浆一旦完成,其密实度就难以检查,在复杂管道中,为进一步证实灌浆的密实性,可由经验丰富的专业人员采用冲击回波法做进一步的检验,此方法在混凝土的密实度检查中应用较多,在灌浆孔道检查中应用较少,且现场操作比较复杂,在实际工程中根据预留的检查孔查验浆体的密实性的方法比较容易操作,但是检查范围有限。
到目前,对于波纹管管内浆体密实性检查也没有简单、准确有效且经济的的检查方法,一旦发现缺陷,只能采取压浆的方法进行补浆,而且补浆效果也不一定能达到理想的效果,所以,在灌浆前做好各项准备工做,在灌浆中由经验丰富的操作人员严格按既定工艺和操作规程进行灌浆,同时人工随时检查各类预留孔道,发现问题及时纠正。
四、应用实例
我市一高架桥梁,桥梁全长约126.15m,桥宽30m,上部结构为4×30m预应力连续箱梁,底板宽11.4m,顶板宽14.99m,预应力孔道最长为119.71m。在箱梁施工中,安装波纹管时,在固定端波纹管或连接器外罩上设置PVC压浆排气管,排气管露出梁外,在梁体空腔最低端设置泄水管,张拉结束后逐孔采用真空灌浆法压浆。
1.准备工作
(1)真空泵端设在高端;
(2)浆体配比:水泥:水:高效减水剂=1∶0.4∶0.3%,其他指标满足规范要求。为保证灌浆的连续性,每拌和好0.3m3后,才予以灌浆;
(3)真空泵:使用水环式真空泵。通过连续不断地抽吸空气,在预应力管道内形成-0.8~-0.1MPa左右的真空度,在工作过程中,工作水不会发热,抽吸的空气和部分水被排进水气分离器,气体向上排走,水则留回泵循环使用,被抽吸的管道内的杂质则留存在过滤器罐内,过滤器罐底部有排污阀,便于用水冲洗;
(4)灌浆泵:选用全封闭式螺杆式灌浆泵。具有吸入性能好,泵压稳,扰动小,泵量调节性能好,压力无极可调,效率高且速度快。
2.灌浆工艺
(1)检查设备连接及电源、水管路、材料准备到位情况,施工平台等措施,检查封锚及孔道密封工作,高压水洗孔并用高压风将孔内积水吹干。
(2)抽真空管及灌浆管安装完毕后,关闭进浆管球阀,开启真空泵。真空泵工作1min后压力稳定在-0.075~-0.08MPa,继续稳压1min后,开启进浆管球阀并同时压浆。
(3)补压及稳压:真空泵、灌浆机停机,将抽真空连接管卸下,将出浆端球阀关闭,用预先准备的4磅铁锤将出浆端封锚水泥敲散,露出钢绞线间隙。再用灌浆机正常补压稳压。此时,从钢绞线缝隙中会被逼出水泥浆,再持续补压稳压过程中,水泥浆由浓变稀,由稀变清,由流量大至滴出清水,此时灌浆及压力表稳定在1.0MPa。补压稳压结束后,关闭球阀。球阀拆除清洗在半小时后至一个小时之间进行。之后进行下一孔道压浆。
3.实际结果
通过现场试验水泥净浆各项指标及送检水泥净浆试块,均为合格;稳压时间达到规范要求;孔道清洗吹干较仔细,同方向、同长度灌浆时间较为一致。
五、真空灌浆法施工注意事项
1.浆体的配制时要综合考虑浆体的稠度、泌水率、收缩、膨胀率、强度来选取外加剂,同时要考虑水质、温度和灌浆时间对浆体的影响。
2.灌浆工作宜在浆体流动性下降前进行(约30~50min内),孔道一次连续灌注;中途调换压浆管道时,应继续启动灌浆泵,真空泵应连续工作,让浆体循环流动;储浆罐中的浆体体积必须大于所需灌浆的一道预应力孔道的体积;灌浆后,应将所有粘有浆体的设备清洗干净。
参考文献:
[1]黄少安.市政桥梁施工中真空灌浆技术的应用[J].新材料新装饰,2013(5).
[2]贾大波.真空灌浆技术在公路施工中的应用分析[J].科学之友,2013(5):53-54.