陳 敏
(廣東 江門 529000)
真空灌漿是橋梁施工結(jié)構(gòu)中的一項新技術(shù),漿體的材料、配比及灌漿施工工藝是真空灌漿的關(guān)鍵。真空灌漿法由于其施工工藝日臻完善,壓漿效果在很多方面優(yōu)于普通壓漿工藝,因此,在我省的公路、市政橋梁預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工中逐步得到了應(yīng)用。
真空灌漿法是在壓漿之前,首先采用其空泵抽吸預(yù)應(yīng)力孔道中的空氣,使孔道內(nèi)的真空度達到 80%以上,使之產(chǎn)生-0.06~0.1 MPa內(nèi)真空度,然后用真空灌漿泵將配好的水泥漿從孔道的另一端灌入,并加以≥0.7 MPa的正壓力。由于孔道內(nèi)只有極少的空氣,很難形成氣泡;同時,由于孔道與壓漿機之間的正負壓力差,大大提高了孔道壓漿的飽滿度和密實度。減小了水灰比,添加了專用的添加劑,提高了水泥漿的流動度,減小了水泥漿的收縮,從而保證了漿體的可施工性、充盈孔道的密實性和提高硬化漿體的強度。
傳統(tǒng)的壓漿是壓力保持在0.5~1.0 MPa的壓力下,用活塞式壓漿泵將混合料漿體壓入預(yù)應(yīng)力孔道。由于壓漿施工中漿體較稀,施工中易發(fā)生混合料離析、析水和干硬性收縮。由于析水、收縮的發(fā)生,致使孔道內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼絞線和結(jié)構(gòu)物黏結(jié)強度不夠,留有一定的質(zhì)量隱患。
(1)在真空狀態(tài)下,孔道內(nèi)的空氣、水分及水泥漿中的氣泡被消除,減少孔隙、泌水現(xiàn)象;尤其在平直束、彎束和U形束的預(yù)應(yīng)力筋管道壓漿中真空管將能更好的保證灌漿的密實度。
(2)灌漿過程中孔道具有良好的密封度,使?jié){體保證充滿整個孔道。
(3)工藝及漿體的優(yōu)化,消除了裂縫的產(chǎn)生,使灌漿飽滿性及強度得到保證。
(4)真空灌漿是一個連續(xù)且迅速的過程,縮短了傳統(tǒng)的灌漿時間。
(1)孔道及兩端必須密封,且孔道內(nèi)無雜物,孔道暢通。
(2)抽真空時真空度(負壓)控制在-0.08~-0.1 MPa之間。
(3)水灰比控制在0.3~0.4之間。
(4)漿體流動度30~50 s。
(5)漿體沁水性小于水泥漿初始體積的2%,四次連續(xù)測試的結(jié)果平均值<2%,拌和后24 h水泥漿的沁水應(yīng)能吸收。
(6)漿體初凝時間至少6 h。
(7)漿體體積收縮率<2%。
(8)漿體強度指標滿足規(guī)范要求。
(9)漿體對鋼絞線無腐蝕作用。
切割鋼絞線清洗孔道封錨設(shè)備檢查試抽真空攪拌水泥漿真空灌漿清洗設(shè)備結(jié)束。
(1)張拉完成后,用切割機切除超長的鋼絞線(鋼絞線留3~5 cm)。
(2)清水沖洗孔道,高壓風(fēng)吹干,保證孔道內(nèi)應(yīng)無其他雜物,確??椎罆惩ā⑶鍧?、干燥。
(3)用無收縮水泥砂漿封錨,并將錨板、夾片、外露鋼絞線全部包裹,覆蓋層大于15 mm,封錨后24~48 h內(nèi)進行真空灌漿。清理錨墊板上的灌漿孔,保證灌漿孔與孔道暢通。
(4)檢查設(shè)備型號及性能是否能夠滿足施工需求;閥門及接口是否完好,確定抽吸真空端與灌漿端,安裝連接管、控制閥和接頭,并檢查其功能,確保施工安全、順利。
(5)試抽真空:將灌漿閥、排氣閥、出漿端閥關(guān)閉,抽真空閥門打開,啟動真空泵抽真空,觀察真空壓力表讀數(shù),真空度達到-0.06~0.1 MPa且保持穩(wěn)定,壓力持續(xù)1 min。
(6)攪拌水泥漿:漿體嚴格按照配合比進行稱量配料,同時攪拌機在拌制灌注漿體前,應(yīng)加水空轉(zhuǎn)攪拌數(shù)分鐘,將積水排凈,并使其內(nèi)壁充分濕潤。
(7)灌漿:首先啟動真空泵抽真空,使孔道真空達到-0.06~-0.1 MPa且保持穩(wěn)定,同時對拌制好存儲在儲存罐中漿體采用1.2 mm的篩網(wǎng)過濾后加入到灌漿泵中,當灌漿泵輸出的漿體稠度達到要求稠度時,灌漿泵上的輸送管接到錨墊板上的引出管端,開始灌漿。灌漿過程中保持真空泵連續(xù)工作,待抽真空端的空氣濾清器中有漿體經(jīng)過時,關(guān)閉空氣濾清器前端的閥門,稍后打開排氣閥,當漿體從排氣閥順暢流出且稠度與灌入的漿體相同時,關(guān)閉抽真空端的所有閥門。灌漿泵繼續(xù)工作,在0.5~0.7 MPa的正壓力下,持壓2 min,最后關(guān)閉灌漿泵及灌漿端所有閥門,完成灌漿。
(8)拆除連接管及各種配件,清洗空氣濾清器及閥門等,灌漿結(jié)束。
某橋梁全長約126.15 m,橋?qū)?0 m,上部結(jié)構(gòu)為4 m×30 m預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁,底板寬11.4 m,頂板寬14.99 m,預(yù)應(yīng)力孔道最長為119.71 m。在箱梁施工中,安裝波紋管時,在固定端波紋管或連接器外罩上設(shè)置PVC壓漿排氣管,排氣管露出梁外,在梁體空腔最低端設(shè)置泄水管,張拉結(jié)束后逐孔采用真空灌漿法壓漿。
(1)真空泵端設(shè)在高端。
(2)漿體配比:水泥∶水∶高效減水劑=1∶0.4∶0.3%,其他指標滿足規(guī)范要求。為保證灌漿的連續(xù)性,每拌和好0.3 m3后,才予以灌漿。
(3)真空泵:使用水環(huán)式真空泵。通過連續(xù)不斷地抽吸空氣,在預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)形成-0.8~-0.1 MPa左右的真空度,在工作過程中,工作水不會發(fā)熱,抽吸的空氣和部分水被排進水氣分離器,氣體向上排走,水則留回泵循環(huán)使用,被抽吸的管道內(nèi)的雜質(zhì)則留存在過濾器罐內(nèi),過濾器罐底部有排污閥,便于用水沖洗。
(4)灌漿泵:選用全封閉式螺桿式灌漿泵。具有吸入性能好,泵壓穩(wěn),擾動小,泵量調(diào)節(jié)性能好,壓力無極可調(diào),效率高且效區(qū)寬。
(1)檢查設(shè)備連接及電源、水管路、材料準備到位情況,施工平臺等措施,檢查封錨及孔道密封工作,高壓水洗孔并用高壓風(fēng)將孔內(nèi)積水吹干。
(2)抽真空管及灌漿管安裝完畢后,關(guān)閉進漿管球閥,開啟真空泵。真空泵工作1 min后壓力穩(wěn)定在-0.075~-0.08 MPa,繼續(xù)穩(wěn)壓1 min后,開啟進漿管球閥并同時壓漿。
(3)補壓及穩(wěn)壓:真空泵、灌漿機停機,將抽真空連接管卸下,將出漿端球閥關(guān)閉,用預(yù)先準備的4磅鐵錘將出漿端封錨水泥敲散,露出鋼絞線間隙。再用灌漿機正常補壓穩(wěn)壓。此時,從鋼絞線縫隙中會被逼出水泥漿,再持續(xù)補壓穩(wěn)壓過程中,水泥漿由濃變稀,由稀變清,由流量大至滴出清水,此時灌漿及壓力表穩(wěn)定在1.0 MPa。補壓穩(wěn)壓結(jié)束后,關(guān)閉球閥。球閥拆除清洗在半小時后至一個小時之間進行。爾后進行下一孔道壓漿。
通過現(xiàn)場試驗水泥凈漿各項指標及送檢水泥凈漿試塊,均為合格;穩(wěn)壓時間達到規(guī)范要求;孔道清洗吹干較仔細,同方向、同長度灌漿時間較為一致。
(1)漿體配制時要綜合考慮漿體的稠度、泌水率、收縮、膨脹率、強度來選取外加劑,同時要考慮水質(zhì)、溫度和灌漿時間對漿體的影響。
(2)灌漿工作宜在漿體流動性下降前進行(約30~50 min內(nèi)),孔道一次連續(xù)灌注;中途調(diào)換壓漿管道時,應(yīng)繼續(xù)啟動灌漿泵,真空泵應(yīng)連續(xù)工作,讓漿體循環(huán)流動;儲漿罐中的漿體體積必須大于所需灌漿的一道預(yù)應(yīng)力孔道的體積;灌漿后,應(yīng)將所有粘有漿體的設(shè)備清洗干凈。
(3)真空灌漿施工需要有較高水平的質(zhì)量控制。因此,需要結(jié)合現(xiàn)有的施工材料和設(shè)備,確定好能夠符合預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量要求而又切實可行的施工工藝。包括對真空灌漿實施的施工步驟和技術(shù)措施、預(yù)應(yīng)力孔道制作過程的質(zhì)量保證以及材料、機械設(shè)備選擇的要求等,從工藝設(shè)計、材料設(shè)備、施工措施進行全面的試驗分析和比較,這是實施真空灌漿技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。
(4)灌漿材料是完成真空灌漿技術(shù)的另一個重要環(huán)節(jié)。在實施灌漿前應(yīng)反復(fù)對比,認真選擇。
(5)灌漿前,編制相關(guān)的施工操作程序,施工中認真仔細做好各項灌漿記錄,以便及時總結(jié)經(jīng)驗,進一步規(guī)范施工方法,提高后續(xù)工程施工質(zhì)量。
總之,真空灌漿技術(shù)需有好的質(zhì)量控制,采用真空灌漿技術(shù)將能保證孔道灌漿的均勻性,能形成一個密實、不透水的保護層,并消除孔隙。因此,真空灌漿技術(shù)是確保高質(zhì)量灌漿的一個強有力的手段。