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水泥浆灌浆!预应力混凝土真空压浆施工工艺控制要点

导读:本文关于水泥浆灌浆论文范文,可以做为相关参考文献。

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杨继东,王为凯

(中达建设集团股份有限公司,上海 200012)

摘 要:文章分析了真空压浆的必要性,并结合真空压浆的优点,对真空压浆施工工艺进行了探讨,以便指导施工人员更好地应用真空压浆技术,从而保证有粘结预应力的施工质量.

关键词:预应力;混凝土;真空压浆;施工工艺;控制要点

中图分类号:U445      文献标识码:A

文章编号:1009-2374( 2010)19-0151-03

1 工艺技术应用的背景

近年来在桥梁预应力混凝土施工中,已经逐步在推行“预应力管道真空压浆技术”,现在好多设计院在设计图纸中也明确要求预应力管道采用真空压浆.但是由于真空压浆是一种新型的施工技术,一般的施工单位单位虽然知道真空压浆得效果好,但是因为真空压浆工艺对水泥浆、施工工艺和封锚的要求比较高,加之对真空压浆的工艺不熟悉,所以在好多情况下,真空压浆只是做做样子,实施的效果并不好,完全没有达到预期的效果.而且,预应力混凝土压浆的质量不容易检验,这样一来,就给预应力混凝土真空压浆实施效果大打了折扣.鉴于存在这种情况,本文从压浆的配合比、设备的选择,到施工工艺过程和操作要点,对真空压浆施工工艺的进行详细的讲述,以便使施工人员掌握预应力管道真空压浆的工艺顺序、准备工作、施工过程的操作要点,更好地应用真空压浆技术,从而保证有粘结预应力混凝土的施工质量.

2 预应力管道真空压浆的主要技术难点

2.1 锚头的封闭

锚头封闭不严,直接导致管道内的真空度达不到要求,大大地降低了真空压浆的实施效果.

2.2 真空机的选择

真空机的选择应选择下面那种“组合式”的真空机.真空机的配件和压力表齐全,要求真空机的功率、真空速率和极限真空度必须满足要求,操作和移动也要方便.

2.3 水泥浆的配备

因为真空负压的作用,加之串筒压浆泵的压力,水泥浆在“推拉组合”压力作用下,容易充满管道的空间,因为不能像传统的压浆那样泌水,所以,在水泥浆能压的进去的前提下,尽量将水泥浆的水灰比控制的小一点,同时考虑掺假一定缓凝剂、微膨胀剂.水泥浆的泌水率和膨胀率应经过试验,指标必须满足规范要求.

3 水泥浆的要求和水泥浆的配合比真空辅助压浆采用的水泥浆应符合以下要求:

(1) 采用强度等级不低于42.5 的普通硅酸盐水泥.

(2) 掺加适量的缓凝剂,必要时再掺硅末或粉煤灰、膨胀剂等.

(3) 浆体配合比确定.浆体设计是压浆工艺的关键之处,合适的水泥浆应是:和易性好(泌水性小、流动性好),硬化后孔隙率低,渗透性小,具有一定的膨胀性,确保孔道填充密实,高的抗压强度,有效的粘接强度,耐久性.为了防止水泥浆在灌注过程中产生析水以及硬化后开裂,并保证水泥浆在管道中的流动性,参加少量的添加剂.为使水泥浆在凝固后密实,则掺入添加剂如超塑剂.掺入外加剂的主要目的:改善水泥浆的性质,降低水灰比,减少孔隙、泌水,消除离析现象;降低硬化水泥浆的孔隙率,堵塞渗水通道;减少和补偿水泥浆在凝结硬化过程的收缩和变形,防止裂缝的产生.

(4) 配合比的试拌及各项指标.流动度要求:搅拌后的流动度为小于30 ~ 50s;水灰比:0.3 ~ 0.4,为满足可灌性要求,一般选用水泥浆的水灰比最好在0.3 ~ 0.40 之间;泌水性:小于水泥浆初始体积的2%;四次连续测试结果的平均值小于1%;拌和后24h 水泥浆的泌水应能被吸收.初凝时间:3h.体积变化率:0 ~ 2%.强度:7 天龄期强度大于40MPa.浆液温度:5℃≤ T 浆液≤ 25℃,否则浆体容易发生离析.

4 真空压浆设备

除传统的压浆施工设备外,还需配置真空泵、空气滤清器及相应配件等.真空泵可采用SK-1.5 型,抽气速率为2m3/min,极限真空为4000Pa,功率为4kW,重量120kg.真空机和压浆泵参考图片,如图1 所示.

5 施工工艺

5.1 施工准备工作

(1) 检查确认压浆的材料数量、种类是否齐备,质量是否满足规范要求.

(2) 施工机具是否完备.

(3) 张拉完成后,切除外露的钢绞线(外露量≤ 30mm),立即进行封闭锚头工作.与传统的压浆相比,真空压浆要求将两端的锚头完全封闭起来,否则真空压力将无法达到要求.常用的封闭方法有“密封罩法”、“水泥浆全封法”和“水泥浆配合玻璃胶法”,其中“水泥浆全封法”应用的最多,成本也最低,但要求水泥浆封闭以后,要求土工布洒水保湿养护,防止封闭头出现干缩裂缝,抽真空室达不到真空度.“密封罩法”是将密封的工具罩安装在锚垫板上进行封锚,工具罩在灌浆3 小时后拆除并清洗.安装时检查橡胶密封圈事发后破损断裂,将密封罩与锚垫板的安装孔对正,用螺栓拧紧,注意将排气口朝正上方.

(4) 真空泵端设在高端,压浆端设在底端,因高差3m 引起的浆液静力压强为0.06 ~ 0.07MPa,而柱塞式灌浆机的设备能力为0.8 ~ 1.0MPa,则对因高差造成的影响基本可忽略,却有利于压浆质量的保证.

(5) 管道密封.在压浆之前进行检查,对有漏气的情况,再行用玻璃胶处理,以确保孔道密封.为进一步验证孔道的密封和通畅情况,我们在抽取真空达到要求后,将进浆端球阀少许开启,则可听到气流的尖锐啸声,同时真空表读数下降.

(6) 工作水的循环:因真空泵工作用水不方便,我们准备了一个2m3 的水箱,与真空泵形成循环,从而节约了用水.

(7) 试抽真空.将灌浆阀、排气阀全都关闭,启动真空泵抽真空,观察真空压力泵压力表读数,当管内的真空度维持在-0.08MPa 时,停泵约1min,若压力能保持不变即可认为管道能达到并维持真空.

5.2 真空压浆工艺示意图

(1) 真空压浆的工艺过程:施工准备→开动真空泵抽真空→混合料搅拌成浆→压浆→清洗配件.

(2) 真空压浆工艺示意图,如图2 所示:

5.3 施工工艺

(1) 检查设备连接及电源、水管路、材料准备到位情况,施工平台等措施,检查封锚及孔道密封工作,高压水洗孔并用高压风将孔内积水吹干.

(2) 每压浆二至三孔作为一组,每一组在灌浆之前先用水灰比0.45 的稀浆压入孔道少许润滑孔道,以减小孔道对浆液的阻力.

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(3) 两端抽真空管及灌浆管安装完毕后,关闭进浆管球阀,开启真空泵.真空泵工作1 分钟后压力稳定在-0.06 ~-0.1MPa,继续稳压1 分钟后,开启进浆管球阀并同时压浆.

(4) 水泥浆搅拌.搅拌水泥浆前,先加水空转数分钟,将积水倒净,使搅拌机内壁充分湿润;按照施工配合比,将称量好的水(扣除用于溶化减水剂的那部分水)、水泥、膨胀剂倒入搅拌机,搅拌2 分钟,再将溶于水的倒入搅拌机中,搅拌3 分钟出料;灰浆进入灌浆泵之前,用通过70 目的筛子过滤;水泥浆出料后应尽量马上泵送,否则要不停地搅拌;水泥浆配置时,应严格控制用水量,否则多加的水全部泌出来后,容易造成管道顶部有空隙;对于未及时使用而降低了流动性的水泥浆,严禁用增加水的办法来增加水泥浆的流动性.可以通过比例增加水泥和减水剂的方式来调整水泥浆的流动性.

(5) 将水泥浆加到储浆灌中引到灌浆泵,在灌浆泵高压橡胶管出口打出浆体,待这些浆体的浓度与灌浆泵中的浓度一样时,关掉灌浆泵,将高压胶管连接到孔道的灌浆泵上,并用铁丝绑扎牢固.然后关闭灌浆阀,启动真空泵,当真空泵的压力表直达到-0.06 ~ -0.08MPa 时,打开灌浆阀,启动灌浆泵,开始灌浆.

(6) 灌浆过程中,真空泵保持连续工作.

(7) 待抽真空端的透明塑料管内有浆体经过时,关闭真孔机前端的真空阀,关闭真空机,水泥浆会自动从“止回排气阀”中流出,当水泥浆从排气阀顺畅流出,且稠度与灌入的浆体相当时,灌浆泵继续工作,直到灌浆压力达到0.6MPa 左右,保压2 分钟,关闭灌浆泵和灌浆端进浆阀,完成灌浆.

(8) 对于圆管,从开始灌浆至出浆口真空泵透明喉管冒浆历时5 分钟零10 秒左右,各管道比较一致;对于扁管,灌浆历时2 分钟30 秒左右,各管道也比较一致.

(9) 补压及稳压:真空泵、灌浆机停机,将抽真空连接管卸下,将出浆端球阀关闭,用预先准备的4 磅铁锤将出浆端封锚水泥敲散,露出钢绞线间隙.再用灌浆机正常补压稳压.此时,从钢绞线缝隙中会被逼出水泥浆,再持续补压稳压过程中,水泥浆由浓变稀,由稀变清,由流量大至滴出清水,此时灌浆及压力表稳定在0.8 ~ 1.0MPa.补压稳压结束,用木塞封闭出浆口(这里需要说明的是,我们利用了水泥浆在高压下易泌水的特点,通过排除多余水分,降低孔道内浆液的实际水灰比,从而进一步提高孔道内浆液的物理化学性质).补压稳压历时3 分钟.

6 压浆的质量要求

(1) 灌浆用水泥浆的配合比应通过试验确定,施工中不得任意更改.每次灌浆作业至少测试两次水泥浆的稠度,并应在规定的范围内.

(2) 灌浆试块采用7.07cm×7.07cm×7.07cm 的试模制作,其28 天的标准抗压强度不得低于50MPa,每个工作留置不少于3 组试块.

(3) 孔道灌浆后,应检查孔道凸起部位灌浆得密实性;如有空隙,应采取人工补浆措施.

(4) 对孔道阻塞或孔道灌浆密实情况有疑问时,可局部凿开或钻孔检查;以不损坏结构为前提,否则应采取加固措施.

(5) 灌浆后的灌浆孔、排气孔等均应切平,并用砂浆填实补平.

(6) 锚具封闭后,与周边混凝土之间不得有裂纹.

水泥浆注浆机.砂浆灌浆机.注浆机 视频时长:02:54 水泥浆注浆机.砂浆灌浆机.注浆机 播放:14444次 评论:7809人

参考文献

[1] 公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)[S].

[2] 王海榜.真空辅助压浆施工工艺[J].桥梁建设,2005,(2).

[3]  武晓庆.真空辅助压浆在施工中应用的探索[J].科技资讯,2006,(8).

作者简介:杨继东,中达建设集团股份有限公司项目总工程师,研究方向:道路和桥梁施工技术.

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