叢小飛

摘 要：真空灌漿是后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工中的一項(xiàng)新技術(shù)，是提高預(yù)應(yīng)力孔道灌漿質(zhì)量的有效措施。結(jié)合威海長(zhǎng)會(huì)口大橋的真空灌漿工程實(shí)踐，介紹真空灌漿的原理、特點(diǎn)及技術(shù)要求。

關(guān)鍵詞：真空灌漿；預(yù)應(yīng)力；長(zhǎng)會(huì)口大橋；原理；技術(shù)要求

1 引言

威海長(zhǎng)會(huì)口大橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土雙塔雙索面斜拉橋，全長(zhǎng)2020米，橋高33.2米，主塔高106.414米，主橋?qū)?0.1米，引橋?qū)?6米。大橋主橋?yàn)槿?，中跨孔徑?30米，兩邊邊跨孔徑各為117米，采用“H”形橋塔，為雙向四車道混合交通大橋，橋梁設(shè)計(jì)荷載為公路—Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)車速為每小時(shí)80公里，設(shè)計(jì)通航標(biāo)準(zhǔn)為2000噸級(jí)單孔雙向通航、3000噸級(jí)單孔單向通航，設(shè)計(jì)使用年限為100年。如何保證灌漿的質(zhì)量是提高長(zhǎng)會(huì)口大橋使用壽命的關(guān)鍵，因此長(zhǎng)會(huì)口大橋主橋預(yù)應(yīng)力孔道采用塑料波紋管與真空灌漿技術(shù)，通過正確施工、嚴(yán)格控制，保證了預(yù)應(yīng)力孔道的灌漿質(zhì)量。

在后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，傳統(tǒng)的灌漿手段是壓力灌漿，漿體本身和施工工藝都有一定的局限性，水泥漿強(qiáng)度和灌注密度很難達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)要求，灌入的漿體中常含有氣泡，易造成預(yù)應(yīng)力筋的腐蝕。另外，傳統(tǒng)的水灰比為0.4-0.45的水泥漿，在傳統(tǒng)的壓漿工藝中普遍存在著壓漿不密實(shí)、不飽滿，容易產(chǎn)生離析、析水，干硬后收縮，產(chǎn)生孔隙，為工程留下了隱患。真空灌漿技術(shù)可彌補(bǔ)傳統(tǒng)壓漿技術(shù)的缺陷，提高預(yù)應(yīng)力孔道灌漿質(zhì)量，增加灌漿的飽滿度與密實(shí)性，充分保障預(yù)應(yīng)力筋的防腐蝕作用，從而大大提高了結(jié)構(gòu)的耐久性和使用性能，因此得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

2 真空灌漿的原理

真空灌漿的原理是用塑料波紋管代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬波紋管，張拉完成后，將密封罩安裝在錨墊板上，將孔道系統(tǒng)密封，在構(gòu)件的一端用真空泵吸預(yù)應(yīng)力孔道中的空氣，待孔道的真空度達(dá)到負(fù)壓0.08Mpa左右，在構(gòu)件的另一端用灌漿泵以一定的壓力將攪拌好的水泥漿體壓入預(yù)應(yīng)力孔道并產(chǎn)生一定的壓力，待水泥漿從抽真空端流出且稠度和灌漿端相當(dāng)時(shí)，再持壓1min以保證孔道內(nèi)水泥漿漿體飽滿，完成真空灌漿。由于孔道內(nèi)只存有少量的空氣，漿體在負(fù)壓環(huán)境下流動(dòng)時(shí)，這些混在漿體中的氣泡將破裂而被抽出，漿體中很難形成氣泡。同時(shí)孔道內(nèi)和壓漿泵之間存在正負(fù)壓力差，大大提高了孔道內(nèi)漿體的飽滿和密實(shí)度。

3 真空灌漿的特點(diǎn)

與傳統(tǒng)的壓漿工藝技術(shù)相比，真空灌漿具有以下特點(diǎn)：

（1）消除了傳統(tǒng)工藝所引起的氣泡、空隙，真空灌漿保證孔道灌漿的均勻性，能形成一個(gè)密實(shí)、不透水的保護(hù)層，增強(qiáng)了漿體的密實(shí)度和飽滿度。

（2）減少有害水份的積聚，防止預(yù)應(yīng)力筋的腐蝕。

（3）在配置水泥漿時(shí)添加專用減水劑減小水灰比，減少水泥漿的離析和泌水程度，從而提高水泥漿的流動(dòng)性，減小了水泥漿的收縮。

（4）真空灌漿工藝使灌漿連續(xù)迅速，縮短了灌漿的時(shí)間，同時(shí)也保證了孔道的密封。

（5）漿體中的泡沫和漿體在真空負(fù)壓環(huán)境下率先流入負(fù)壓容器，孔道中的漿體稠度能夠保持一致，使?jié){體的密實(shí)度和強(qiáng)度得到保證，特別是對(duì)于高低彎曲的空間孔道更能體現(xiàn)該施工技術(shù)的優(yōu)越性。

（6）由于塑料波紋管是絕緣體，能抗拒雜散電流對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的腐蝕。因此真空灌漿技術(shù)是確保高質(zhì)量灌漿的一個(gè)有效手段。

4 真空灌漿的技術(shù)要求

（1）真空灌漿能否成功取決于孔道是否能密封，所以波紋管的接頭密封是關(guān)鍵。工作錨板的密封工具罩封錨或水泥砂漿封錨十分的重要。這是該技術(shù)成功與否的關(guān)鍵。威海長(zhǎng)會(huì)口大橋主橋預(yù)應(yīng)力孔道塑料波紋管選用高密度聚乙烯（HDPE）作為成孔材料。與傳統(tǒng)的金屬波紋管相比，其耐腐蝕性，耐老化性能大大優(yōu)于金屬材料，太原繞城汾河斜拉橋的拉索外保護(hù)層也采用此材料；塑料波紋管還具有良好的絕緣性，可以有效地隔斷雜散電流對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼絞線的電化學(xué)腐蝕，提高了預(yù)應(yīng)力筋電子監(jiān)測(cè)的可行性；塑料波紋管密封性，抗?jié)B性能好且強(qiáng)度高剛度大，不易被振搗棒鑿破；塑料波紋管摩阻系數(shù)小且具有良好的耐疲勞性能，能大大提高構(gòu)件的疲勞能力。真空吸漿技術(shù)和塑料波紋管配套使用，為后張預(yù)應(yīng)力體系提供一種更為可靠的保護(hù)措施，更好地提高預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。

（2）灌漿材料是影響灌漿質(zhì)量的重要因素，因?yàn)楹线m的水泥漿配合比是有效發(fā)揮真空灌漿工藝優(yōu)勢(shì)的重要保證，所以施工前要認(rèn)真根據(jù)水泥的不同品種以及不同廠家生產(chǎn)的水泥，選擇與水泥相容性較好的添加劑。進(jìn)行水泥漿的配合比設(shè)計(jì)，優(yōu)選最佳灌漿材料，主要從水泥漿的流動(dòng)度、凝結(jié)時(shí)間、泌水率、收縮率（或膨脹率）、強(qiáng)度及化學(xué)成分等性能展開，選擇最佳的灌漿配合比。真空灌漿的漿體水泥必須是42.5以上的普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.3-0.4；凝結(jié)時(shí)間初凝6h，終凝時(shí)間小于24h；膨脹率小于5%；強(qiáng)度標(biāo)養(yǎng)7天大于30MPa。

（3）真空灌漿施工過程中，真空灌漿啟動(dòng)真空泵抽真空，使真空度達(dá)到負(fù)壓0.08MPa左右不超過負(fù)壓0.1MPa并保持穩(wěn)定。啟動(dòng)灌漿泵，灌漿時(shí)，真空泵保持在負(fù)壓0.08MPa左右連續(xù)工作。開啟出漿端蓋帽上的出氣孔，將蓋帽內(nèi)壓滿水泥漿，密封出氣孔，孔道加壓至0.7MPa，持壓3min。關(guān)閉灌漿泵及灌漿端閥門，完成灌漿。拆卸外接管路、附件、清洗空氣濾清器及閥門，接到另一孔道重復(fù)以上步驟繼續(xù)壓漿。只有灌漿泵和真空泵保持良好的工作性能，真空灌漿施工才能順利的進(jìn)行。設(shè)備要按相應(yīng)的設(shè)備操作規(guī)程進(jìn)行保養(yǎng)和操作。所有的設(shè)備在灌漿操作中每隔2h至少用清潔水徹底清洗1次，使用結(jié)束后也要清洗1次。

（4）為了使真空灌漿工藝達(dá)到預(yù)期的效果，施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量管理必須是高水平的。同時(shí)，操作者必須有高度的責(zé)任心和熟練專業(yè)技能，這樣才能使真空灌漿工藝取得更好的效果。

5 真空灌漿的注意事項(xiàng)

（1）嚴(yán)格控制水灰比，保證管道漿體飽滿，特別是用水量應(yīng)嚴(yán)格控制并且要嚴(yán)格控制材料的配比和用量，每種材料都應(yīng)稱量。

（2）為了使帶壓灌漿時(shí)輸漿管不易破裂，輸漿管要選用抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于2MPa的高強(qiáng)橡膠管，而且要牢固的連接起來(lái)。

（3）根據(jù)曲線孔道的特點(diǎn)，在波紋管每個(gè)波峰的最高點(diǎn)靠同一端設(shè)置觀察閥，觀察閥要高出混凝土約20mm。

（4）灌漿工作最好在水泥漿流動(dòng)性下降之前進(jìn)行，孔道灌漿應(yīng)一次完成。如果中途需要換管道，可繼續(xù)開啟灌漿泵，讓漿體循環(huán)流動(dòng)。

（5）灰漿進(jìn)入灌漿泵之前要進(jìn)行過濾，一般應(yīng)通過1.2mm的篩網(wǎng)。攪拌后的水泥漿要做泌水性和流動(dòng)性試驗(yàn)。

（6）壓降閥和排氣閥應(yīng)在壓漿完成且漿體基本凝結(jié)后才能拆除。

6 結(jié)束語(yǔ)

在威海長(zhǎng)會(huì)口大橋建設(shè)中，采用真空灌漿工藝是提高后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)安全度和耐久性的有效措施，真空灌漿技術(shù)和塑料波紋管配套使用，可以為后張預(yù)應(yīng)力體系提供一種更可靠的保護(hù)措施，該工藝在預(yù)應(yīng)力體系提供一種更可靠的保護(hù)措施，真空灌漿技術(shù)對(duì)確保工程質(zhì)量、保證結(jié)構(gòu)耐久性、杜絕隱患、提高經(jīng)濟(jì)效益都有著重大的意義，而且它也是確保高質(zhì)量灌漿的一個(gè)強(qiáng)有力的手段。真空灌漿工藝在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中將有廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1] 舒光明.真空灌漿技術(shù)在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[J].江蘇水利，2008（6）.

[2] 霍建兵.公路工程真空灌漿技術(shù)的應(yīng)用研究[J].科技傳播，2011（24）.