简述桥梁预应力真空压浆施工

摘要：本文首先介绍了真空压浆技术原理和优点，然后分析了真空压浆技术施工工艺及要点，最后提出了真空压浆施工的注意事项。

关键词：桥梁，预应力，真空压浆，施工工艺。

中图分类号：U445文献标识码： A 文章编号：

1 真空压浆技术原理

真空压浆技术是后张预应力孔道灌浆施工中，为提高其压浆质量的一种新型工艺，主要实施于主梁纵向及竖向预应力筋张拉完毕之后。其工艺原理具体如下：在压浆之前，在预应力孔道的任意一端用真空泵抽对其中的空气进行抽吸，直到孔道的真空度达到负压0.1Mpa 上下；接着用压浆机在孔道的另外一端，将水泥浆以大于0.7Mpa 的正压力压入孔道内，这个时候由于孔道内空气较少，浆液不会有气泡产生，所以就会对孔道产生一定的压力；另外因为真空泵使得孔道内的压力一直保持负压，而压浆泵又以正压压入孔道，两者之间的正负压力差，使得孔道内浆液的密实度及饱满度被大幅提高；再加上在浆液的配比过程中，通过降低水灰比、添加外加剂等手段，减少了浆体的离析、析水和干硬收缩，提高了浆液的强度。

2 真空压浆技术的优点

在传统的压力灌浆过程中，因为受浆体本身及施工工艺的影响，经常出现如：灌进去的浆液内有气泡，当其硬化之后，这些气泡就会变成空隙，使得大量的自由水在其中积聚，而这些水有可能是含有有害成分的，容易导致预应力筋和构件发生腐蚀，在冬季，更会因为冰冻，而出现管道胀裂等现象，给桥梁质量造成严重危害，尤以北方为甚；水泥浆本身较易出现离析、析水及干硬收缩等现象，导致了析水后浆内孔隙的出现，降低了浆体的强度及粘度，使得桥梁质量受到影响。

与传统灌浆工艺相比，真空压浆的优点主要体现在以下几个方面：1），孔道内的空气、水分以及水泥浆内的气泡、自由水，在真空泵的作用下都被排了出来，克服了传统灌浆工艺中应力筋与构件的腐蚀问题，提高了浆体的密实度，使得桥梁结构的耐久性和安全性得到保障；2）在真空负压的作用下，浆液中的稀浆和微沫浆会自发进入负压容器，当这些稠浆被排出之后，孔道内浆液的稠度就能保持一致，保证了浆体的强度及密实度；3）机械化的灌浆流程，使得整个过程变得既流畅又快捷，提高了施工效率；4）真空状态下的孔道，使得因孔道弯曲、高低以及浆体本身形成的压头差现象得到控制，整个孔道都充满了浆体；5） 真空压浆工艺的孔道采用了高质量的HDPE 波纹管，保证了管道的密封性，提高了应力筋的防腐保护，减少了张拉过程中预应力的摩擦损失。

3 真空压浆技术施工工艺及要点

施工前，首先要做好切除多余的钢绞线、清理锚垫板表面及压浆孔、涂刷玻璃胶、对正保护罩及锚垫板上的安装孔、确认浆液配合比、检查相关设备和材料的规格与数量是否有误、根据图纸做好各单元体的密封连接工作等准备工作。然后开启真空泵进行试抽，在试抽过程中，要注意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在一定水平后，停机1 分钟，如果在停机过程中， 孔道压力降低没有超过0.02Mpa，就可视为达标，若超过该数据，则表示孔道密封性不够，需进行检查及更正、达标后，方能进行压浆。接着是拌浆，拌浆前要先加水空转几分钟，待搅拌机内壁充分湿润后，倒出积水，然后在搅拌机内倒入称好的水，再边倒水泥边搅拌，直至搅拌均匀为止，之后再倒入外加剂、搅拌、倒入盛浆桶，倒入盛浆桶的浆体应尽量马上泵送，否则要不停地搅拌。搅拌好后，即可进行压浆：1）启动机器，排出残余空气及水份，同时对排出的水泥浆的稠度进行检查，当排出的浆液稠度达到标准时，暂停压浆机，更换压浆喉管到锚座的压浆快换接头上；2）保持真空泵工作状态，启动压浆端阀门，浆水泥浆灌入管道；3）当水泥浆流入负压容器内后，要注意观察容器内浆液稠度，当稠度一致且流动顺畅后，关闭出浆端阀门并暂停压浆机；4）开启压浆盖上的出气孔，启动压浆机，当水泥浆重出气孔流出且其稠度一致、流动顺畅后，暂停压浆机，密封出气孔；5）启动压浆机，持续3 分钟，压力要一直保持在0.7MPa ；6）关机，完成压浆；7）清洗所有设备，做好善后工作。压浆完毕后，应适时进行封锚工作，封锚砼表面颜色应与梁身砼一致，其标号按规范要求不宜低于结构砼标号的80%且不低于30 号。

水泥浆是保证施工质量的关键，需具备良好的抗压强度、粘结强度、稠度、防腐性、硬化后孔隙率低，具体要求如下：水灰比保持在0.2～0.45 之间，拌和好后的流动度不可超过30S，管道出口处流动度大于15S，泌水性要小于浆体初始体积的2%，四次连续测试结果的平均值小于1%，初凝时间要在3-4 小时之间；在1.725L 漏斗中水泥浆的稠度要在15～45S 之间，最大不可超过50S。

4真空压浆施工注意事项

1) 在保证张拉端封锚严密的情况下，也可不使用密封罩; 保护罩若作为工具罩使用，浆体初凝后方可拆除。

2) 压浆前若发现管道内残留有水分或脏物，须考虑使用空压机先行将残留在管道内的水分或脏物排除，保证孔道畅通和压浆工作的顺利进行。

3) 整个连通管路的气密性必须认真检查，保证真空度的获得，合格后方能进行下道工序。

4) 浆体搅拌时，水、水泥和外加剂的用量必须严格控制; 对未及时使用而流动性降低的水泥浆，严禁采用增加水的办法来增加流动性。

5) 搅拌好的浆体每次应全部卸尽，在浆体全部卸尽之前，不得投入未拌和的材料，更不能采取边出料边进料的方法进行拌和。向搅拌机内送入任何一种外加剂，均须在浆体搅拌一定时间后送入。

6) 安装在压浆端及出浆端的阀门和接头，应在灌浆后1 h 内拆除并清洗干净。

7) 考虑浆体的稳定及对压浆的影响，可将压浆时间安排在温度较低时进行; 压浆过程中或压浆后48 h 内温度不得低于5 ℃，否则应采取保护措施，日间温度高于35 ℃时，应选择在夜间压浆。

8) 梁体或桥面存在纵坡时，要从管道低处向高处压浆。

9) 采用金属波纹管成孔和普通压力压浆存在安全隐患，普通压力压浆存在压浆不饱满、不密实的问题。而采用塑料波纹管成孔和真空辅助压浆则压浆密实、饱满。

5结束语

真空压浆是一套完整的施工工艺，它不仅仅是对真空泵的使用或水泥浆配合比的改进。从孔道的铺设，锚具的安装和封锚，观察孔的位置，孔道密封，直到预抽真空，压浆节奏的控制及压浆完成后的保压，后续的质量检查等环节，都必须严格按照标准操作。在预应力桥梁施工中，采用真空压浆技术，保证了孔道压浆的饱满度和密实度，值得我们去关注，并大力推广。相信随着科技的发展及进步，各种高性能灌浆材料的逐步应用，预应力智能张拉、真空辅助压浆技术的逐步推广，预应力结构工程的质量水平将会得到大幅度提高。随着科学技术的发展，真空压浆将具有更广阔的应用空间。

参考文献

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[2]朱新实，刘效尧主编.公路桥涵设计手册[M].预应力技术及材料设备，人民交通出版社，2005.01.

[3]蔚建华主编.预应力混凝土桥梁施工技术要点[M].北京：人民交通出版社，2011.