山西省公路工程监理技术咨询公司山西太原市030031
摘要:随着我国社会经济的不断发展,后张法预应力箱梁中真空压浆的应用越来越广泛。文章分析了真空压浆技术的基本原理及其优势,阐述了真空压浆技术的要求,详细的介绍了真空压浆操作过程,掌握其各个细节的要求,以推广真空压浆技术在后张法预应力箱梁中的应用,在我国后张法预应力箱梁中真空压浆的应用道路上做出了探索。
关键词:后张法预应力施工;真空压浆;工艺流程;技术要求
引言
在后张法预应力构建中,孔道压浆是其中非常重要的一个环节,因为普通压浆无法满足施工需求,密实度性差、强度低,使用构件之后经常导致预应力孔道渗水等问题,对构件安全造成了严重影响。为了解决以上问题,全面提升预应力孔道压浆施工效率与质量,建议使用真空压浆的方式进行预应力孔道施工。
1.真空压浆技术原理及其优势
1.1基本原理
传统的压浆法灌浆,是在0.5-1.0Mpa的压力下,将水胶比0.26-0.28的水泥浆压入管道,这种做法容易水泥浆离析、析水、干硬后收缩、产生孔隙,留下隐患。为此有必要对传统压浆工艺进行改进,将真空辅助压浆工艺等技术应用于预应力箱梁的施工中,使压浆工艺更加完善合理。其基本原理为:在压浆之前,首先采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气,使孔道内的真空度达到80%,使之产生-0.06到-0.1之间的真空度,然后用压浆泵将优化后的水泥浆从孔道的另一端压入,并加以≥0.7Mpa的正压力。由于孔道内只有极少的空气,很难形成气泡;同时,由于孔道与压浆机之间的正负压力差,大大提高了孔道压浆的饱满度和密实度。减小了水灰比,选用专用的压浆料,提高水泥浆的流动度,减小了水泥浆的收缩,从而保证了水泥浆的可施工性、充盈孔道密实性和提高硬化后水泥浆的强度。因此真空压浆工艺提高后张法预应力混凝土构件安全性和耐久性的有效辅助措施。
1.2与普通压浆法相比的优点
在真空辅助下,孔道中原有的空气和水被清除,同时,有利于混夹在水泥浆中的气泡和多余自由水被顺利排出,增强了浆体的密实度;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;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;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;孔道在真空状态下,减小了由于高低弯曲而使浆体自身产生压力差,便于浆体充盈整个孔道,尤其是一些异性的关键部位;减少了水泥浆的浪费,节约了材料。
2.真空压浆关键技术要点
2.1时间方面
第一,在终张拉完成之后的24h,需要对其进行观察,保证没有滑丝现象发生,在48h之内要保证压浆的及时性,时间差距不能大于3d[2]。第二,压浆浆体强度未达到梁体强度80%时,不能进行提梁吊运操作。
2.2材料方面
第一,压浆所使用的水泥以及外加剂等材料,必须要有专业厂家提供,且要有出厂检验合格证,在正式投入使用之前对材料进行严格的检查。第二,对于水泥的选择,需要以稳定性强、强度等级为52.5水泥为主,例如硅酸盐水泥、低硅酸盐水泥。第三,对于外加剂的选择,以高效减水剂和微膨胀剂为最佳,外加剂中高碱含量不能超过总含碱量的75%。第四,拌和用水需要进行严格的检验。
3.施工关键技术
3.1准备阶段
1)张拉施工完成后,要切除外露的钢绞线,注意钢绞线的外露量≤30mm,然后用水泥砂浆封锚头,再安装密封罩,最后连接真空泵和压浆泵及其它配套设备,并连接牢固、密封不漏气。
2)在压浆施工前将锚垫板表面清理,保证平整,装上石棉密封圈,将密封罩与锚垫板上的安装孔对正,用螺栓拧紧。
3)清理锚垫板上的压浆孔,保证压浆通道通畅。
4)确认浆体配合比,按配方秤量浆体材料。
5)检查材料、设备、附件的型号或规格、数量等是否符合要求。
6)按真空辅助压浆装布置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。
7)检查供水、供电是否齐全、方便。
3.2拌浆技术
第一,在拌浆之前需要对设备进行清洗,保证设备中没有任何残渣、积水的停留,对搅拌机过滤网进行查看,浆体从搅拌机灌入储料罐时,要由规格为3mm×3mm的过滤网对浆体进行过滤。第二,按照浆体搅拌顺序进行搅拌。①在搅拌机内掺加85%左右的水;②打开搅拌机[3];③匀速加入所有外加剂,匀速进行搅拌;④将所有水泥加入其中;⑤搅拌2min左右,掺加15%左右的拌合水;⑥搅拌2min左右。第三,待搅拌均匀之后,便可以在施工现场组织水泥浆出机稠度实验,保证水泥浆的稠度为28~40s,如此便可以进行过滤,放置于储料罐中。出于水泥浆质量考虑,在进入储料罐之后要持续搅拌。
3.3压浆技术
第一,在压浆之前要对孔道中残留的杂物、积水进行清除。第二,浆体在压入孔道之前,要先将压浆阀打开,保证浆体在压浆阀内排出少量,以此将压浆管内淤积的空气、积水等排除。如果排出浆体与搅拌浆体的稠度一致,便可将其压入到孔道中。第三,真空压浆技术在实际应用时,需要在压浆之前抽真空,将进浆阀关闭,针对孔道另一侧使用真空机进行抽真空,将孔道的真空度控制在-0.06MPa到-0.08MPa。待真空度平稳之后,便可以将压浆阀和压浆泵打开,进行连续压浆操作。第四,当压浆泵压力为0.5MPa左右时,浆体会压出孔道口,并且经过出口透明高压管,这时操作人员可以将废液桶的阀门打开,并且关闭抽真空阀门与真空泵,使透明高压管的长度超出6m,以此实现压浆的良好控制。第五,操作人员在压浆的过程中要对废浆桶的出浆状况进行观察。如果出浆比较稳定,且稠度、色泽、储料罐水泥浆相同,便可以将出浆口阀门关闭,使压力保持在0.78MPa左右,持续压浆2min,随后将进浆阀门、压浆泵关闭。第六,在压浆的温度方面,浆体温度要保持在5~30℃,在完成压浆的3d之内,保证梁体、外界温度超过5℃,如果不足5℃,则要进行相应的养护。若环境温度大于35℃,则要选择温度低的时间段进行施工。如果温度不足5℃,则要以冬期标准进行施工。
4.真空辅助压浆的注意事项
4.1真空度达到要求
真空度的实现关键在于密封工作,其最重要一点就是孔道密封,所以应严格按要求进行孔道的密封安装和管路连接,保证真空度达到规定要求。
4.2压浆前准备工作充分
准备工作必须充分,指挥协调有序。各道工序衔接娴熟顺利,尤其是抽真空注浆、关阀、停抽真空,排浆、关阀,保压工作必须流畅。阀门的操作不得随意,要及时迅速,保证负压状态压浆和足够的保压阶段。这样浆体才能充满所有间隙,浆体才能致密,达到高强度、高致密性要求。
4.3检查和保养设备
管道压浆设备以及管道阀门要勤检查和保养,及时更换有问题的管道和阀门,工作过程中不能出现故障,严格按照操作规程,保证工序顺利。
4.4外加剂
水泥浆的配合比要以试验为前提,相应加入与水泥适应性相匹配的灌浆剂,要按配比用料,保证浆液性能符合试验要求,才能保证浆体达到预期的高强度和高密实性。
结语
通过对后张法预应力箱梁实施孔道真空压浆技术,提高了孔道内浆体的饱满度和密实度,使浆体和孔道密实粘结,并通过持压使浆液充满孔道,减少了浆液内的气泡和泌水现象,避免了裂缝的产生,从而达到提高桥梁安全性和耐久性的目的。同时,缩短了压浆时间,提高了工效。
参考文献
[1]胡帅.关于高速铁路预制箱梁施工技术探究[J].建设科技,2017(9):112~113.
[2]唐洋,叶军.后张法预应力孔道压浆施工质量的控制[J].科技风,2015(6):179.
[3]梁治国,李吉勇.预应力孔道真空压浆工艺研究[J].中国新技术新产品,2015(13):108.