【摘 要】本文介紹了真空壓漿施工工藝,在焦桐高速公路的應(yīng)用,提出了解決預(yù)應(yīng)力管道普通壓漿不飽滿造成預(yù)應(yīng)力筋腐蝕的措施及手段,根除了由于壓漿不飽滿給高速公路橋梁帶來的隱患,提高了高速公路橋梁的耐久性和安全性。
【關(guān)鍵詞】真空壓漿;預(yù)應(yīng)力管道;高速公路橋梁
焦作至桐柏高速公路是河南省高速公路網(wǎng)“686”規(guī)劃方案6條南北縱線的一條,其中泌陽段項(xiàng)目是焦桐高速公路的重要組成部分,作為國家高速公路網(wǎng)中的滬陜高速公路以及南洛高速公路的重要聯(lián)絡(luò)線。焦桐高速公路全長44.219公里,全線共設(shè)大橋10座,全部屬于后張法預(yù)應(yīng)力箱梁。壓漿是后張預(yù)應(yīng)力混凝土梁中的一道關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié),一般情況下,孔道壓漿分為普通壓漿和真空壓漿,普通壓漿是在結(jié)構(gòu)物管道一端安裝一耐壓軟管,軟管的一端與活塞式壓漿機(jī)相接,利用活塞式壓漿機(jī)所產(chǎn)生的壓力漿水泥壓入管道中。普通壓漿方式在彎曲、起伏的長管道內(nèi),很容易引起管道堵塞、氣孔和空隙(特別是曲線頂點(diǎn)位置)等現(xiàn)象,因此在后張預(yù)應(yīng)力混凝土梁管道壓漿后會(huì)出現(xiàn)管道有空隙、不密實(shí)等問題。
1.管道真空壓漿的原理
真空壓漿的基本原理是首先將孔道系統(tǒng)密封,在孔道的一端采用真空泵對孔道進(jìn)行抽真空,使之產(chǎn)生-0.06~-0.08Mpa 的真空度,然后用壓漿泵將優(yōu)化后的特種水泥從孔道的另一端壓入,直至充滿整條孔道,并加以不小于是0.5Mpa的正壓力,直致水泥漿從真空端流出,且稠度與壓漿端基本一樣,再經(jīng)特定的排漿管將多余漿排出,關(guān)閉出漿閥后保壓,以保證孔道內(nèi)水泥飽滿,提高預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的飽滿度和密實(shí)度。
2.施工工藝要求
2.1真空壓漿設(shè)備
2.1.1水泥漿攪拌機(jī)
攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速不低于1000r/min,漿葉的最高線速度限制在15m/s 以內(nèi)。攪拌機(jī)料罐應(yīng)帶有攪拌功能,以確保漿體的流動(dòng)性。攪拌罐與儲料罐之間應(yīng)有過濾網(wǎng),過濾網(wǎng)的空格不應(yīng)大于3mm×3mm。
2.1.2壓漿機(jī)
壓漿機(jī)應(yīng)采用連續(xù)式壓漿泵,具有壓力高、壓力穩(wěn)定、連續(xù)進(jìn)漿、保壓性強(qiáng)、密封性好、打不進(jìn)空氣等優(yōu)點(diǎn)。
2.1.3抽真空泵
真空泵應(yīng)能達(dá)到0.092Mpa的負(fù)壓力。
2.1.4其他組件
內(nèi)接DN20mm、活接頭DN20mm、 異徑三通DN20×15mm、水管DN15mm、排水管、內(nèi)接DN15mm、閥DN15mm、水管DN20mm、鋼絲透明管、空氣濾清器、真空壓力表、異徑彎頭DN40×20mm、水管DN40mm、異徑接頭DN15×10mm、閥DN15mm、網(wǎng)紋水管DN15mm、高強(qiáng)壓漿管(橡膠管)應(yīng)保證能承受壓漿過程中的壓力要求(≥2Mpa)、計(jì)量及稱重設(shè)備。
2.2對漿體的要求
漿體除了滿足具有足夠的抗壓強(qiáng)度和粘結(jié)性,還必須保證具有良好的防腐性能和稠度,對預(yù)應(yīng)力筋無銹蝕作用,不離析、不泌水、硬化孔隙低、滲透性小,不收縮或低收縮。
2.3壓漿施工步驟
(1)當(dāng)全部預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢,并確認(rèn)合格后,方可切割超長的預(yù)應(yīng)力筋。切割時(shí)只能用砂輪踞切段,切斷后預(yù)應(yīng)力筋的外露長度不得小于20㎜~30㎜。然后采用42.5級普通硅酸鹽水泥和過篩細(xì)砂(粒徑小于0.3㎜),按1:1.5的配合比加水拌合成適當(dāng)?shù)某矶?,用小鐵鏟和手指相互配合,使錨板及夾片、外露鋼絞線全部包裹,覆蓋層厚度不小于20㎜。
(2)壓漿前,應(yīng)清除梁體管道內(nèi)雜物與積水。應(yīng)用空氣檢查管道及兩端的密封性,如管道堵塞必須將管道處理暢后再壓漿。嚴(yán)禁在管道內(nèi)有水的情況下進(jìn)行抽真空壓漿。
(3)檢查攪拌機(jī)、壓漿泵、真空泵及配備設(shè)備的性能,把真空泵壓漿設(shè)備按順序連接起來,檢查設(shè)備部件及使用狀態(tài)是否完好。
(4)根據(jù)經(jīng)過試驗(yàn)室試驗(yàn)確定的水泥漿配合比確定施工配合比,攪拌水泥漿,首先將事先計(jì)量好的水倒入攪拌機(jī)內(nèi),然后將水泥以每包為單位加入攪拌機(jī)內(nèi),同時(shí)加入20~30%的真空灌漿添加劑,啟動(dòng)攪拌機(jī)攪拌2~3min,然后緩慢將剩余壓漿劑加完,再攪拌約3min,對未及時(shí)使用而降低了流動(dòng)性的水泥漿,嚴(yán)禁采用加水的辦法增加流動(dòng)性。拌合時(shí)注意觀察水泥漿的流動(dòng)度,壓漿過程中,水泥漿不間斷進(jìn)行攪拌。
(5)在壓漿過程中要保持真空泵開啟狀態(tài),當(dāng)看到閥1、閥2、閥3之間的透明三通管道內(nèi)有漿體通過時(shí),立即關(guān)掉真空泵及閥2,并打開閥3。
(6)壓完一條管道后,將活接拆下清洗干凈,然后接到另一條管道上進(jìn)行壓漿,其余接頭不要拆動(dòng)。重復(fù)上述步驟,開始對另管道進(jìn)行壓漿。真空壓漿后10小時(shí)可以將兩端閥拆下,清洗干凈后存放。
(7)當(dāng)梁體所有管道全部注完后關(guān)閉壓漿泵,完成壓漿。拆卸外接管、連接件。
(8)完成當(dāng)日壓漿后,將所有粘有水泥漿的輸漿管、壓漿泵、攪拌機(jī)、閥門、連接件等清洗干凈。
3.真空壓漿工藝注意事項(xiàng)
為控制管道壓漿的質(zhì)量,結(jié)合施工中出現(xiàn)的情況,在真空壓漿施工中的應(yīng)注意以下問題:
(1)施工前必須制訂合理可行且符合規(guī)范要求的施工程序及其說明,并經(jīng)過詳細(xì)認(rèn)真的交底,確保每一位操作人員對整個(gè)工序的施工順序、工藝要求孝心中有數(shù)、熟練掌握。
(2)在后張預(yù)應(yīng)力混凝土梁段制作時(shí),波紋管之間的接口應(yīng)嚴(yán)密,波紋管與錨墊板連接應(yīng)緊密,壓漿孔應(yīng)采用軟材料填充,梁體砼澆筑后再取出,以避免水泥漿進(jìn)入壓漿孔。
(3)預(yù)應(yīng)力筋張拉后,應(yīng)在2d內(nèi)進(jìn)行管道壓漿施工。以確保預(yù)應(yīng)力值準(zhǔn)確,防止預(yù)應(yīng)力筋銹蝕。
(4)壓漿前管道兩端的封錨要符合密封要求,使管道在壓漿時(shí)的真空度得到保證,注意壓漿管與排氣管的安裝引出。
(5)輸漿管應(yīng)選用高強(qiáng)優(yōu)質(zhì)橡膠管,帶壓漿時(shí)不易破裂,連接要牢固,不得脫落。中途換管時(shí),啟動(dòng)壓漿泵,保持漿液流動(dòng),防止沉淀堵管。
(6)壓漿過程中,每孔梁應(yīng)制作3組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件(40mm×40mm×160mm),進(jìn)行抗壓強(qiáng)度等試驗(yàn)。并對壓漿進(jìn)行記錄。
(7)壓漿時(shí)漿體溫度應(yīng)在5℃~30℃之間,壓漿及壓漿后3天內(nèi),梁體及環(huán)境溫度不應(yīng)低于5℃,否則應(yīng)采取養(yǎng)護(hù)措施,以滿足要求。
(8)管道壓漿時(shí),壓漿端操作人員,須戴防護(hù)眼鏡,穿雨靴、戴防水手套。膠管與壓漿泵及進(jìn)口閥連接牢固后,才能開始壓漿。
(9)壓漿強(qiáng)度未達(dá)到28天強(qiáng)度要求之前,不得對梁體進(jìn)行靜載試驗(yàn)或其他加載工作。
4.結(jié)論
真空壓漿是后張預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工中的一項(xiàng)新技術(shù),通過在焦桐高速公路大型橋梁施工過程中,管道壓漿的施工質(zhì)量控制上比較理想,橋梁施工要求精細(xì)化、工業(yè)化。真空壓漿取代普通壓漿應(yīng)該工藝是提高大型橋梁后張預(yù)應(yīng)力混凝土梁安全度和耐久性的有效措施,在高速公路、高速鐵路等大型橋梁工程中可以得到廣泛的應(yīng)用。 [科]
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