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        市政橋梁預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù)研究

        2020-06-11 09:47:46楊永輝
        廣東建材 2020年5期
        關(guān)鍵詞:水膠壓漿水泥漿

        楊永輝

        (廣東冠諾建設(shè)工程有限公司)

        0 前言

        在大型市政橋梁工程中,高技術(shù)含量的灌漿技術(shù)應(yīng)用能夠有效節(jié)省施工成本、提高施工效率和質(zhì)量、縮短工期、提升綜合效益,預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用便能夠取得這類成果。為更好發(fā)揮預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì),本文圍繞該課題開展具體研究。

        1 技術(shù)基本應(yīng)用要點(diǎn)

        1.1 技術(shù)簡(jiǎn)介

        所謂預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù),指的是通過真空泵抽真空處理預(yù)應(yīng)力管道的孔道,使其維持-0.1MPa 左右的真空度,由此在孔道中灌入特種水泥漿,基于布滿整條管道的特種水泥漿施加正壓力0.7MPa,即可有效提升管道內(nèi)灌漿的飽滿度和密實(shí)度,更好服務(wù)于市政橋梁建設(shè)。深入分析可以發(fā)現(xiàn),預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù)能夠基于真空泵排除孔道里的空氣和水分,孔道內(nèi)還存在的氣泡也能夠通過正壓力排除,灌漿質(zhì)量自然可隨之提升。密實(shí)性增加的灌漿可保證整個(gè)孔道中更好地充實(shí)漿體,負(fù)壓容器會(huì)在真空壓環(huán)境下自動(dòng)收集漿體里的微漿和稀漿,漿體稠度可在孔道內(nèi)更好保持,管道內(nèi)的空隙消除、高效的灌漿施工、高連續(xù)性施工、灌漿時(shí)間縮短均可在技術(shù)支持下實(shí)現(xiàn)[1]。

        1.2 施工工藝要求

        在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù)前,必須全面清理孔道,并在之后注入不含油的壓縮空氣,全部抽出孔道內(nèi)的積水。在攪拌水泥漿前,需加水空轉(zhuǎn)幾分鐘并隨后排出積水,充分濕潤(rùn)攪拌機(jī)內(nèi)壁,在全部卸出攪拌好的灰漿后,不得加入未攪拌的材料,禁止出料的同時(shí)再次摻料攪拌。在完成張拉施工作業(yè)后,施工人員需使用切割機(jī)切除外露的鋼絞線,以此保證外露鋼絞線在30mm內(nèi),配合針對(duì)性的封錨處理、孔道清洗、高壓風(fēng)吹洗,即可為正式施工奠定基礎(chǔ)。需采用水泥砂漿或保護(hù)罩進(jìn)行封錨,需要在灌漿結(jié)束后拆除封錨(至少3h),為控制平整性,同時(shí)需清理錨墊板表面,封錨采用的水泥漿應(yīng)不具備收縮性。還應(yīng)定期清理錨墊板灌漿孔,需保證管線閥灌漿端和真空機(jī)真空端在清潔前提下進(jìn)行二者連接,以此提升預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù)的整體性能。水泥、水、膨脹水泥、水泥的調(diào)配必須采用正確的比例,水泥漿用水量的嚴(yán)格控制、水泥漿出料后的泵作業(yè)施工、全程監(jiān)測(cè)排氣管的出漿狀況、施工裝備拆卸后的清洗,可為施工質(zhì)量控制提供有力支持[2]。

        1.3 施工注意事項(xiàng)

        為更為科學(xué)地應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù),必須重視波紋管接頭的密封,壓降施工作業(yè)應(yīng)在封錨水泥砂漿強(qiáng)度滿足規(guī)范和施工要求后進(jìn)行,灌漿施工作業(yè)應(yīng)在密封24h 后進(jìn)行。應(yīng)采用擁有1MPa 抗壓能力的高強(qiáng)度橡膠管作為灌漿管,以此避免施工過程中的破裂故障,為避免脫管的現(xiàn)象出現(xiàn),同時(shí)需綁牢灌漿管。還應(yīng)做好水泥品種和生產(chǎn)廠家的審查,水泥的相容性考量、合理的添加劑選擇,以及重視水泥漿凝結(jié)時(shí)間、收縮率、流動(dòng)度、泌水率的配比設(shè)計(jì),獲得最佳的配合比。為杜絕溢水現(xiàn)象出現(xiàn),配合比水份需得到嚴(yán)格控制,水泥漿流動(dòng)性的控制也不容忽視,避免管道頂端空隙的出現(xiàn),基于加水的流動(dòng)性增加情況不得出現(xiàn)。灌漿作業(yè)需在水泥漿流動(dòng)性下降前30~45min 進(jìn)行,施工的連續(xù)性需得到嚴(yán)格控制,如施工過程需更換管道,灌漿泵需要重新啟動(dòng),以此保證漿體的循環(huán)流動(dòng),否則將出現(xiàn)管道堵塞等問題。

        2 基于智能控制的技術(shù)及施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

        2.1 智能預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù)

        為更好滿足市政橋梁的建設(shè)需要,智能預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù)近年來也開始應(yīng)用于市政橋梁工程,該技術(shù)的應(yīng)用需得到智能預(yù)應(yīng)力壓漿系統(tǒng)支持,智能化的施工可由此實(shí)現(xiàn)。相較于傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù),智能預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù)可實(shí)現(xiàn)管道大循環(huán),預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)部的漿液可由此一直循環(huán),管道內(nèi)的雜質(zhì)、水分、空氣均可由此不斷被帶出,這不僅能夠提高施工質(zhì)量,還能夠同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工,工效可由此提高1 倍。智能預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù)還能夠較好服務(wù)于預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工的流量、壓力、水膠比控制,更好保障施工質(zhì)量。在技術(shù)的具體應(yīng)用中,智能壓漿儀、連接管道、預(yù)應(yīng)力管道組成的循環(huán)回路極為關(guān)鍵,通過設(shè)置精密的傳感器于管道進(jìn)、出口,即可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)相關(guān)參數(shù),計(jì)算機(jī)可基于參數(shù)實(shí)施調(diào)控壓力及流量,施工可更好貫徹《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T F50-2011)要求[3]。

        2.2 硬件組成

        智能預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù)的具體應(yīng)用需得到連接管路、控制計(jì)算機(jī)、智能壓漿儀組成的智能壓漿系統(tǒng)支持??刂朴?jì)算機(jī)負(fù)責(zé)基于壓漿實(shí)際情況的整個(gè)壓漿過程控制,通過向智能壓漿儀傳遞數(shù)據(jù),最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的壓漿過程施工,降低人為影響和人力消耗;智能壓漿儀由灰漿泵、水箱、水膠比測(cè)試儀、儲(chǔ)漿桶、制漿機(jī)、翻漿測(cè)控裝置、進(jìn)漿測(cè)控裝置、高性能傳感器組成,通過實(shí)時(shí)測(cè)控進(jìn)漿及返漿的壓力、水膠比、流量,漿液質(zhì)量可通過自動(dòng)加水加料得到保障,壓漿充分程度、壓漿質(zhì)量也可得到保障;連接管路由進(jìn)漿管、返漿管組成,連接管用于大循環(huán)過程,配合預(yù)應(yīng)力管道和智能壓漿儀構(gòu)成循環(huán)回路,連接管路即可較好服務(wù)于施工質(zhì)量和效率的提升,圖1 為智能壓漿系統(tǒng)工作流程圖。

        2.3 質(zhì)量控制要點(diǎn)

        2.3.1 精準(zhǔn)控制

        市政橋梁工程的智能預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù)應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)對(duì)水膠比、漿液流量、漿液壓力的精準(zhǔn)控制,傳統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用存在的壓力控制精度不高、無法測(cè)量流量、水膠比控制隨意、工人操作影響施工質(zhì)量等問題均可較好解決。為最大化發(fā)揮智能預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù)優(yōu)勢(shì),工程需采用零泌水率、高流動(dòng)度、低水膠比的漿液,配合先進(jìn)的壓漿工藝、合理的壓漿設(shè)備、精細(xì)的施工組織管理,保證市政橋梁施工質(zhì)量。在漿液水膠比的控制中,需通過自動(dòng)加水裝置裝配(智能壓漿系統(tǒng))配備的吸水泵、電磁閥、高精度渦輪流量計(jì),以此基于程序設(shè)定實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、自動(dòng)的加水,加水的精度需在1.0%以上。在準(zhǔn)確控制水量的同時(shí),配合質(zhì)量一定的外加劑、袋裝水泥,水膠比值即可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、方便的控制;漿液流量的精確測(cè)量需依托測(cè)控裝置(智能壓漿系統(tǒng)),以此通過比較預(yù)應(yīng)力管道體積和管道內(nèi)的漿液體積,判斷管道漿液的充盈情況;壓漿壓力的精確控制需嚴(yán)格遵循規(guī)范要求,保證管道的壓漿壓力控制在0.5~0.7MPa 區(qū)間,出漿口關(guān)閉后也需要至少維持在0.5MPa。在每次壓漿過程中,智能壓漿系統(tǒng)需對(duì)管道壓力損失進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量,壓漿壓力值設(shè)置可由此獲得依據(jù),施工過程中的沿途壓力損失可由此得到考量,滿足規(guī)范要求的整個(gè)預(yù)應(yīng)力管道自然能夠保證壓漿的可靠、密實(shí)。值得注意的是,在漿液持續(xù)循環(huán)過程中,進(jìn)、出漿口壓力損失值也需要得到實(shí)時(shí)測(cè)試,壓漿壓力需基于測(cè)試結(jié)果自動(dòng)調(diào)整,全管路壓漿壓力值可由此得到更好控制,施工質(zhì)量、效率、經(jīng)濟(jì)性也能夠同時(shí)得到較好保障。

        圖1 智能壓漿系統(tǒng)工作流程圖

        2.3.2 循環(huán)壓漿工藝應(yīng)用

        為保證智能預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù)的循環(huán)壓漿工藝更好服務(wù)于市政橋梁工程建設(shè),必須認(rèn)識(shí)到循環(huán)壓漿工藝相較于傳統(tǒng)技術(shù)能夠更好排出管道內(nèi)雜質(zhì)、水分、空氣,預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)的空洞形成可有效規(guī)避,否則市政橋梁使用過程中很容易因空洞中的空氣和水分導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼束銹蝕,預(yù)應(yīng)力鋼束的有效截面降低、預(yù)應(yīng)力鋼束斷絲等問題也可能出現(xiàn)。在循環(huán)壓漿工藝的具體應(yīng)用中,必須保證循環(huán)的持續(xù)開展,以此輸送管道,通過判斷壓漿過程中進(jìn)、出漿口壓力,管道內(nèi)的漏漿、堵塞等情況即可明確。如出現(xiàn)管道不通情況,加大流量進(jìn)行沖孔處理,以此保證管道通暢,不斷帶出管道內(nèi)的雜質(zhì)、水分、空氣,保證施工質(zhì)量。智能預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù)的循環(huán)壓漿工藝應(yīng)用流程可概括為:“密封錨頭/管道連接→施工準(zhǔn)備→漿液拌制(0.26~0.28 水膠比)→循環(huán)壓漿開始→壓力/流量/水膠比測(cè)試→自動(dòng)調(diào)壓→鎖壓并開啟溢流閥→持續(xù)3~5min 穩(wěn)壓→符合要求→壓漿結(jié)束”,基于該流程,即可更為明確的應(yīng)用智能預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù)。

        3 結(jié)語

        綜上所述,市政橋梁預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用需關(guān)注多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上,本文涉及的施工注意事項(xiàng)、精準(zhǔn)控制、循環(huán)壓漿工藝應(yīng)用等內(nèi)容,則提供了可行性較高的市政橋梁預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工技術(shù)應(yīng)用路徑。為保證技術(shù)更好服務(wù)于市政橋梁工程建設(shè),基于智能技術(shù)的預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工必須得到重視,各類智能控制系統(tǒng)的建設(shè)和優(yōu)化也應(yīng)成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

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