黃明明

摘 要：隨著國家大力提倡裝配式施工，預制箱梁在橋梁工程中的地位越來越明顯。預制箱梁是簡支梁橋、連續(xù)梁橋等梁式橋中應用最廣泛的一種橋梁上部結構。但是，作為預應力結構，預應力管道壓漿不飽滿、漿體強度不足等情況經常發(fā)生。真空輔助壓漿是近年來比較受推崇的一種壓漿新工藝，能較好地解決壓漿中存在的各種問題。因此，以真空輔助壓漿在箱梁預制中的應用為主題，對真空輔助壓漿中的技術要點進行探析。

關鍵詞：真空輔助壓漿;預制箱梁;預應力管道;強度

中圖分類號：U445.57文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2021）16-0029-03

Abstract： As the country vigorously advocates prefabricated construction， precast box girder has become more and more obvious in bridge engineering. It is the most widely used bridge superstructure in simple beam bridges， continuous beam bridges and other beam bridges. However， as a prestressed structure， problems such as insufficient grouting of prestressed pipelines and insufficient slurry strength often occur. Vacuum-assisted grouting is a new grouting process that has been highly respected in recent years. It can better overcome various problems in grouting. This article focuses on the application of vacuum-assisted grouting in box girder prefabrication. The technical points of auxiliary grouting are analyzed a bit.

Keywords： vacuum assisted grouting;prefabricated box girder;prestressed pipe;strength

近年來，隨著真空輔助壓漿技術的不斷完善，它在各類工程施工中得到了廣泛應用。預制箱梁在通過預應力管道壓漿時，往往存在壓漿不飽滿、漿體中存在氣泡等缺陷。在壓漿前，預先抽出預應力管道內的空氣，使管道內形成一定負壓強的真空，壓強一般為-0.10～-0.06 MPa。由于管道內部只有較少的空氣，因此壓漿時就不易在漿液中形成氣泡。預應力管道內部和壓漿泵有一定的壓強差，能極大地提升管道壓漿的飽滿度和密實度。此外，漿液降低了水膠比，添加了專用外加劑，因此可以進一步減小水泥漿液的離析及干硬收縮，提高漿體強度[1]?？梢?，采用真空輔助壓漿技術能較好地解決傳統(tǒng)壓漿中存在的壓漿不飽滿、氣泡多等問題。

1 相關準備

1.1 技術準備

正式施工前，項目總工程師應組織項目部工程技術人員進行圖紙會審，并將圖紙會審中發(fā)現(xiàn)的問題或疑問記錄下來形成文字材料，尋求建設單位的答復。對選用的材料按不同的規(guī)格、批次、生產廠家及品種分門別類地進行抽檢，且抽檢頻率需要滿足設計及規(guī)范要求，確保抽檢結果合格。水泥漿配合比經監(jiān)理工程師批復后，按批復的配合比制作，要求水泥漿強度滿足設計要求。設計未作要求時，水泥漿強度應在30 MPa及以上。根據設計文件和現(xiàn)場施工條件，編制預應力管道壓漿施工方案，按施工方案中的相關內容對現(xiàn)場施工管理人員及作業(yè)人員進行三級施工技術及安全技術交底。

1.2 材料準備

1.2.1 預應力管道?？刹捎贸善犯呙芏染垡蚁┧芰喜y管，壁厚不小于2 mm。預應力管道的橫截面積應為預應力筋橫截面積的2倍及以上。進場后，應按規(guī)定的頻率及要求進行抽檢。預應力管道的主要檢驗項目有外觀、尺寸、集中荷載下的徑向剛度、荷載作用后的抗?jié)B漏以及彎曲抗?jié)B漏[2]。

1.2.2 壓漿材料。①水泥。采用性能較為穩(wěn)定、強度等級不低于42.5的低堿硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥，且不得含有氯鹽、亞硝酸鹽以及其他對預應力筋有腐蝕作用的成分。水泥的各項指標應滿足設計及規(guī)范要求。②外加劑。采用高效減水劑，減水率應不小于20%。減水劑的用量應通過相關試驗確定，且質量合格。③摻合料。礦物摻合料應選擇Ⅰ級粉煤灰、?；郀t礦渣粉或硅灰。膨脹劑宜選用鈣釩石系或復合型膨脹劑，不得采用以鋁粉為膨脹源的膨脹劑或總堿含量大于0.75%的高堿膨脹劑。④水。每升水中不得含有350 mg以上的氯化物或其他有機物，宜采用符合國家衛(wèi)生標準的清潔飲用水。

1.3 機具準備

使用到的主要機具設備有真空泵、壓漿機及儀表、水泥漿攪拌設備、電子稱重儀器、壓漿管、水泥漿相關檢測儀器以及試件模具等。

2 真空輔助壓漿施工技術要點

真空輔助壓漿施工工藝流程：施工準備→漿液配合比設計→預制箱梁張拉及錨頭封堵→檢查并清潔預應力管道→壓漿管路安裝→封閉管道→試抽真空→水泥漿拌制→真空輔助壓漿→養(yǎng)護。

2.1 工藝原理

預應力管道真空輔助壓漿工藝是將傳統(tǒng)的金屬波紋管改進成塑料波紋管，將管道系統(tǒng)密封，一端用真空泵抽出管道內的空氣，確保管道內有-0.10～-0.06 MPa的負壓力，同時將水膠比在0.26～0.28的水泥漿液從壓漿端壓入管道。當從真空端及排氣孔排出合格的水泥漿液后，再以0.5 MPa的壓強穩(wěn)壓5 min結束壓漿。壓漿前一定要注意管路的密封性，進行氣密性測試，否則可能導致壓漿失敗。

2.2 預制箱梁錨頭封堵

預制箱梁完成張拉作業(yè)后，開始拆除工具錨和張拉作業(yè)用的千斤頂。應采用砂輪切割機及時切斷多余外露鋼絞線，外露長度不宜大于3 cm。為了防止出現(xiàn)錨具端頭在壓漿及抽真空時存在水氣流通現(xiàn)象而導致管道內部形成一定壓強的真空，可采用快硬水泥漿液封閉錨具端頭，封閉長度應在15 cm左右。此外，采用直徑為16 mm的光圓鋼筋將預應力筋間漿體壓實收面，在完成張拉作業(yè)后48 h內進行壓漿作業(yè)。

2.3 預應力管道真空輔助壓漿

2.3.1 壓漿準備。壓漿前應檢查并清潔預應力管道，如有必要可用清水反復沖洗塑料波紋管，對管道內可能存在的油污使用對鋼絞線和預應力管道沒有腐蝕作用的中性洗滌劑或肥皂水清洗。洗滌劑和肥皂水應采用干凈的水稀釋[3]。沖洗完成后，使用空氣壓縮機將管道內的積水全部吹出。按經批復的配合比拌制水泥漿液，要求水泥漿液從完成拌制開始到壓入預應力管道的時長應不大于40 min。若時間過長，不得再在該漿液中加水來增加流動度，應予以廢棄。在壓漿前后應持續(xù)攪拌，且在壓漿前應檢測水泥漿液的各項性能指標。預應力管道壓漿水泥漿液性能指標如表1所示。

壓漿前，應按壓漿箱梁的數(shù)量計算壓漿量，預先拌制相應的水泥漿液。壓漿量可按式（1）計算：

式中：[M]表示壓漿量，m3;[K]表示損耗率，取1%;[m]表示擬壓漿箱梁的數(shù)量，片;[n]表示每一片箱梁預應力管道數(shù)量，個;[L]表示每個預應力管道的長度，m;[Sa]表示預應力管道橫截面積，m2;[Sb]表示預應力筋橫截面積，m2。

正式壓漿前，應按壓漿設備使用說明書正確連接壓漿管路。攪拌機、吸漿管、壓漿泵、閥門及預應力管道之間的連接應緊密不透氣，可先在連接處涂抹肥皂水，然后再在連接好的管路內采用充氣的方法檢測氣密性。真空輔助壓漿管路連接如圖1所示。

2.3.2 真空輔助壓漿施工。根據圖1，關閉閥1、閥3、閥4以及閥5，開啟閥2，開始抽真空施工，使預應力管道內的真空度保持在-0.10～-0.06 MPa，并保持壓強穩(wěn)定。開啟閥1，啟動壓漿泵，待從壓漿泵管口開始輸出的水泥漿液達到規(guī)定稠度和流動度等性能指標的要求時，將壓漿泵的輸送管連接至預制箱梁的錨墊板上的壓漿孔開始壓漿。壓漿過程應保持壓強穩(wěn)定，不宜中斷，同時保持閥4、閥5處的排氣孔在抽真空時關閉，管道內排氣順暢。當抽真空側的透明管路內有水泥漿液流出時，關閉閥2和真空泵，再打開排氣孔（閥3、閥4及閥5）。當壓漿至管道的另一端漿液飽滿，水泥漿液從排氣孔流出與規(guī)定稠度相同的水泥漿時，表明壓漿已完成，再依次關閉閥4、閥5及閥3。此時，壓漿泵繼續(xù)工作，保持一個壓強不小于0.5 MPa的穩(wěn)壓期，穩(wěn)壓時間不少于5 min。穩(wěn)壓期結束后，關閉壓漿泵及閥1，壓漿結束。

2.3.3 注意事項。壓漿前應檢測水泥漿液的各項性能指標，滿足表1中的各項指標要求后，方可進行壓漿作業(yè)。在壓漿過程中，壓漿壓強宜保持在0.5～0.7 MPa，同時每一工作班應制作不少于3組40 mm×40 mm×160 mm試件，標準養(yǎng)護28 d，進行抗壓強度和抗折強度試驗，作為質量評定的依據。壓漿作業(yè)還應記錄壓漿材料、配合比、壓漿日期、壓漿量、攪拌時間、出機初始流動度、環(huán)境溫度、漿液溫度、真空度、穩(wěn)壓壓強及穩(wěn)壓時間等參數(shù)，若出現(xiàn)質量問題，可作為查找原因的依據[4-5]。壓漿后，應及時封堵壓漿孔、排氣孔以及排水孔，防止水氣或外界雜物進入管道。管道壓漿完成后，應清理作業(yè)面，同時將箱梁兩端混凝土進行鑿毛，再安裝堵頭板鋼筋及模板，澆筑與箱梁同等強度的混凝土，養(yǎng)護至規(guī)定天數(shù)后，方可移梁存放。

3 質量檢驗

當環(huán)境溫度低于5 ℃時，應采取防凍或保溫措施，確保壓漿質量達到設計及規(guī)范的要求。真空輔助壓漿除了在壓漿前檢測水泥漿液的各項性能指標外，還應在壓漿過程中及壓漿后進行相關質量控制。質量控制指標主要有漿體強度、壓漿壓力值以及穩(wěn)壓時間等，具體指標如表2所示，其中帶“Δ”的項目為關鍵項目。

4 結語

真空輔助壓漿的水泥漿液具有較小的水膠比，可以減小泌水率和干縮。通過真空負壓作用，預應力管道內水泥漿的稠度較為均勻，從而提高漿體的密實度和強度。真空輔助壓漿縮短了壓漿時間，且管道內的空氣能被有效排出，難以形成氣泡，進一步提高了密實度。在真空狀態(tài)下，對于曲線、異形以及超長管道，能較好地提升壓漿質量，進一步促進工程質量的提高。此外，真空輔助壓漿技術日趨成熟，是未來預應力管道壓漿的主流發(fā)展方向，值得大力推廣。

參考文獻：

[1]姚日高.連續(xù)梁工程項目中的真空輔助壓漿施工技術[J].公路交通科技（應用技術版），2019（4）：180-181.

[2]周偉.真空輔助壓漿技術在橋梁工程中的應用[J].交通世界，2019（9）：108-109.

[3]朱天甫.淺談真空輔助壓漿技術[J].城市建設理論研究（電子版），2018（29）：69.

[4]王黎，陳磊.智能張拉與壓漿系統(tǒng)在后張法現(xiàn)澆混凝土連續(xù)箱梁施工中的應用[J].建筑施工，2020（9）：1674-1676.

[5]宋杰.裝配式管廊孔道壓漿施工技術[J].建筑技術，2020（9）：1142-1144.