论文部分内容阅读
摘要：在后张预应力混凝土桥梁施工中，采用真空压浆技术可以提高桥梁构件安全性和耐久性。真空压浆技术具有消除气泡、保证水泥浆均匀度、缩短桥梁施工工期、降低孔道内部压力等优点，但后张预应力真空压浆施工影响因素多，需采取有效措施合理控制真空压浆施工质量，使压浆浆体密实、孔道饱满，保证施工现场最终压浆效果。本文以真空压浆本工艺原理、优点为切入点，阐述了后张预应力真空压浆施工工艺，并对后张预应力真空压浆施工质量控制措施进行了探讨，以利于控制真空压浆施工质量，提高后张预应力混凝土桥梁构件安全性和耐久性。
关键词：后张预应力；真空压浆技术；工艺原理；质量控制
前言
在桥梁后张法预应力施工中，压力灌浆施工方法广泛应用，可在一定程度上保证桥梁结构安全及其预应力符合设计要求。但压力灌浆施工技术与采用的浆体存在局限性，需采用新的压力灌浆方法，如真空压浆技术，提高桥梁结构耐久性、承载能力与安全性，避免或减少桥梁后张法预应力腐蚀[1]。目前，真空压浆技术广泛应用于桥梁施工中，该技术采用真空泵将孔内多余空气排出，孔内负压为0.08MPa后进行连续压浆，从而增加孔道压浆饱满性与密实度，降低水泥浆收缩量，提高浆体强度。
1.真空压浆技术简述
1.1基本工艺原理
真空压浆技术是一项辅助压浆技术，即完成桥梁张拉工序后，将密封罩安装在锚垫板上，密封桥梁预应力孔道，之后采用真空设备抽净孔道内空气，使孔道内真空度为﹣0.08～﹣0.10MPa，接着应用灌浆泵向孔道一端灌注搅拌好的水泥浆，灌满孔道后停止灌入，并开始对孔道施加低于0.7MPa的正压力，使孔道内与压浆泵间形成一定的压力差，将压力维持约1min，可有效确保孔道内水泥浆密实度、饱满度和真空压浆质量，避免或减少预应力筋腐蚀，从而达到桥梁施工要求[2]。
1.2优点
真空压浆技术的优点主要有：（1）消除气泡。在桥梁施工中，后张法预应力真空压浆技术可最大限度减少水泥浆注入孔道时掺加的空气，从而提高孔道水泥浆密实度、饱满度，减少水泥浆渗水率。（2）保证水泥浆均匀度。孔道处于真空状态时，任何外力都不会影响孔道中的水泥浆，从而确保了水泥浆均匀度，加强了水泥浆和孔道的密实度。（3）缩短桥梁施工工期。该技术可对孔道连续施工，适当掺加膨胀剂、减水剂的水泥浆，可对水灰比进行有效控制，使水泥浆流动性加强，在短时间内充满孔道，减少孔道灌浆时间，从而缩短桥梁施工工期。（4）降低孔道内部压力。真空状态下，不管孔道是什么形状，都能有效控制水泥灌浆时产生的压力差，对孔道弯曲造成的压力产生降低作用。
2.后张预应力真空压浆施工工艺
2.1施工材料准备
气道压浆材料主要有硅酸盐水泥浆（C40）普通硅酸盐水泥（P.042.5以上）高强硅粉（掺入20kg/m3）。在试验验证基础上，适当掺加膨胀剂、减水剂，將水灰比减至0.35，而自由膨胀率不超过10%。孔道所需各种材料用量，根据具体施工配合比准确计算，为保证材料压满孔道，准备的材料适当多于计算出来的用量。若条件允许，可适当掺加高性能水泥灌浆粉剂，以保证水泥浆浆体稳定性及其外掺剂计量准确性。
2.2施工现场准备
后张预应力真空压浆施工现场准备工作主要有：完成桥梁预应力筋张拉施工后，切除外露钢绞线，通常将钢绞线外露长度控制在30mm左右，之后临时封锚，封锚所用水泥砂浆比为1：1，临时封锚前安装密封罩，牢固连接真空泵、压浆泵及其它配套设备，确保处于密封状态；真空压浆前，对锚垫板压浆孔进行清理，确保锚垫板平整及压浆通道畅通；核查抽吸真空设备以及灌浆孔、真空泵等相关压浆设备；安装完成真空压浆设备后，检测设备气密性和阀门控制情况；配备必要通讯设备，以便真空压浆操控人员联络；核查真空压浆施工所用材料和设备的数量、规格及型号；做好技术交底工作。
2.3试抽孔道真空
关闭灌浆和排气阀门，将真空泵启动，试抽孔道真空10min，孔道内真空压强为-0.08MPa后，将压浆阀关闭，同时将真空阀打开，启动真空泵排净孔道内空气，详细观察空压力表读数，达到真空规定后，将真空泵关闭，并观察真空压力表读数变化，1min左右若无变化，说明孔道内处于真空状态。
2.4孔道压浆
孔道压浆时，以先下后上顺序将一孔处一次性压完。孔道内真空符合真空压浆技术要求时，即达到并维持-0.06～-0.08MPa（孔道真空度为60%～90%），可开启压浆泵[3]。压浆泵水泥浆浓度符合真空压浆施工要求时，即可关掉压浆泵，并连接压浆泵输送管和锚垫板引出管，开始进行孔道灌浆。对孔道进行灌浆的过程中，真空泵维持连续工作状态，确保真空压浆施工质量。
3.后张预应力真空压浆施工质量控制措施
控制后张预应力真空压浆施工质量的措施主要有：（1）压浆前做好孔道压浆试验，详细检验压浆设备与设计的压浆工艺流程，并验证压浆质量。（2）为保证锚具和锚垫板之间没有缝隙，应先将玻璃胶挤在锚具和锚垫板结合面上，之后在锚垫板上压锚具。（3）各进出口阀门选用开关迅速、直观的球阀。（4）为保证高速搅拌机管道畅通，将1.2mm筛网设置在出浆口。（5）搅拌水泥浆时单独投料。（6）连续搅拌储浆桶中的水泥浆，避免采用加水方法增加浆体流动性。（7）压浆时与压浆2d内，桥梁结构混凝土温度应维持5℃以上，若气温超过35℃，必须停止施工，为保证工程进度，可在夜间施工。（8）若不能一次性完成压浆，再次压浆时必须对孔道进行清水压力清洗。
4.后张预应力真空压浆施工质量控制实例
4.1工程概况
该项目为某大桥工程，主桥是8Om+130m+130m+80m的四跨预应力连续刚构梁，刚构上部布置为分离式双箱梁。该桥梁通长束管道长475m，横向预应力钢绞线扁锚体系为17-3，纵向预应力束群锚体系为17-5、17-7。在桥梁施工过程中，严格按照施工规范和设计要求，预应力管道采用真空压浆技术进行施工，以保证桥梁后张预应力施工质量。
4.2施工质量控制及成效
该工程采用的机械设备主要有：1台约20kg秤；各两台水桶、储浆桶、废浆桶；1台真空压力表量程为﹣0.1～0.6MPa含过滤装置的真空泵（配备1根透明软管）；2台拌浆能力为0.5m的）砂浆搅拌机；若干根带阀门金属管；1台QSL-20型空气过滤器、压浆泵（配备1根高压橡胶管）[4]。
灌入孔道内的水泥浆必须具有良好的和易性与流动性，膨胀度符合相关规范要求，以保证孔道内水泥浆密实度，使水泥浆充满孔道，并加强其粘结强度与耐久性。搅拌水泥浆时，将水灰比控制在0.29～0.35间，通常为0.33；真空压浆时气温不超过35℃，水泥浆浓度为14～18s，45min时浓度变化不超过2s；采用的水泥浆对桥梁钢绞线无腐蚀。该工程后张预应力真空压浆施工工艺与上述相同，施工质量要点为：确保压浆过程连续性；严格配置材料配合比，确保水泥浆和易性，避免过多或过少加水；严格密封锚头，密封1d后对孔道进行灌浆；尽可能应用高强度塑料波纹管，加强压浆过程中的密封性与耐腐蚀性。
该工程采用后张预应力真空压浆技术后，桥梁构件安全性、承载能力和耐久性得到显著提高。
5.小结
总之，后张预应力真空压浆技术日益广泛应用于公路桥梁施工中，并成为加强桥梁结构体系安全的重要手段。真空压浆施工严谨、精细、复杂，对施工材料和机械设备要求非常高，采用该技术时必须做好施工材料准备、施工现场准备、试抽孔道真空、孔道压浆等工作，并采取科学合理的施工质量控制措施，使孔道内真空度、各设备间密封度及水泥浆均匀度符合技术要求，有效提高真空压浆技术施工质量，进而确保桥梁构件耐久性、承载能力。
参考文献：
[1]马登科.加强药物管理，真空压浆的原理与施工工艺[J].中国水运（下半月），2008，8（10）：232-233.
[2]熊斌觊.桥梁后张法预应力施工真空压浆技术[J].江西建材，2013（04）：185-186.
[3]高磊，郭井宽.后张预应力真空压浆施工质量控制[J].黑龙江科技信息，2011（105）：291.
[4]王训.浅析桥梁后张法预应力真空压浆技术及施工管理[J].黑龙江交通科技，2012（10）：63-65.
关键词：后张预应力；真空压浆技术；工艺原理；质量控制
前言
在桥梁后张法预应力施工中，压力灌浆施工方法广泛应用，可在一定程度上保证桥梁结构安全及其预应力符合设计要求。但压力灌浆施工技术与采用的浆体存在局限性，需采用新的压力灌浆方法，如真空压浆技术，提高桥梁结构耐久性、承载能力与安全性，避免或减少桥梁后张法预应力腐蚀[1]。目前，真空压浆技术广泛应用于桥梁施工中，该技术采用真空泵将孔内多余空气排出，孔内负压为0.08MPa后进行连续压浆，从而增加孔道压浆饱满性与密实度，降低水泥浆收缩量，提高浆体强度。
1.真空压浆技术简述
1.1基本工艺原理
真空压浆技术是一项辅助压浆技术，即完成桥梁张拉工序后，将密封罩安装在锚垫板上，密封桥梁预应力孔道，之后采用真空设备抽净孔道内空气，使孔道内真空度为﹣0.08～﹣0.10MPa，接着应用灌浆泵向孔道一端灌注搅拌好的水泥浆，灌满孔道后停止灌入，并开始对孔道施加低于0.7MPa的正压力，使孔道内与压浆泵间形成一定的压力差，将压力维持约1min，可有效确保孔道内水泥浆密实度、饱满度和真空压浆质量，避免或减少预应力筋腐蚀，从而达到桥梁施工要求[2]。
1.2优点
真空压浆技术的优点主要有：（1）消除气泡。在桥梁施工中，后张法预应力真空压浆技术可最大限度减少水泥浆注入孔道时掺加的空气，从而提高孔道水泥浆密实度、饱满度，减少水泥浆渗水率。（2）保证水泥浆均匀度。孔道处于真空状态时，任何外力都不会影响孔道中的水泥浆，从而确保了水泥浆均匀度，加强了水泥浆和孔道的密实度。（3）缩短桥梁施工工期。该技术可对孔道连续施工，适当掺加膨胀剂、减水剂的水泥浆，可对水灰比进行有效控制，使水泥浆流动性加强，在短时间内充满孔道，减少孔道灌浆时间，从而缩短桥梁施工工期。（4）降低孔道内部压力。真空状态下，不管孔道是什么形状，都能有效控制水泥灌浆时产生的压力差，对孔道弯曲造成的压力产生降低作用。
2.后张预应力真空压浆施工工艺
2.1施工材料准备
气道压浆材料主要有硅酸盐水泥浆（C40）普通硅酸盐水泥（P.042.5以上）高强硅粉（掺入20kg/m3）。在试验验证基础上，适当掺加膨胀剂、减水剂，將水灰比减至0.35，而自由膨胀率不超过10%。孔道所需各种材料用量，根据具体施工配合比准确计算，为保证材料压满孔道，准备的材料适当多于计算出来的用量。若条件允许，可适当掺加高性能水泥灌浆粉剂，以保证水泥浆浆体稳定性及其外掺剂计量准确性。
2.2施工现场准备
后张预应力真空压浆施工现场准备工作主要有：完成桥梁预应力筋张拉施工后，切除外露钢绞线，通常将钢绞线外露长度控制在30mm左右，之后临时封锚，封锚所用水泥砂浆比为1：1，临时封锚前安装密封罩，牢固连接真空泵、压浆泵及其它配套设备，确保处于密封状态；真空压浆前，对锚垫板压浆孔进行清理，确保锚垫板平整及压浆通道畅通；核查抽吸真空设备以及灌浆孔、真空泵等相关压浆设备；安装完成真空压浆设备后，检测设备气密性和阀门控制情况；配备必要通讯设备，以便真空压浆操控人员联络；核查真空压浆施工所用材料和设备的数量、规格及型号；做好技术交底工作。
2.3试抽孔道真空
关闭灌浆和排气阀门，将真空泵启动，试抽孔道真空10min，孔道内真空压强为-0.08MPa后，将压浆阀关闭，同时将真空阀打开，启动真空泵排净孔道内空气，详细观察空压力表读数，达到真空规定后，将真空泵关闭，并观察真空压力表读数变化，1min左右若无变化，说明孔道内处于真空状态。
2.4孔道压浆
孔道压浆时，以先下后上顺序将一孔处一次性压完。孔道内真空符合真空压浆技术要求时，即达到并维持-0.06～-0.08MPa（孔道真空度为60%～90%），可开启压浆泵[3]。压浆泵水泥浆浓度符合真空压浆施工要求时，即可关掉压浆泵，并连接压浆泵输送管和锚垫板引出管，开始进行孔道灌浆。对孔道进行灌浆的过程中，真空泵维持连续工作状态，确保真空压浆施工质量。
3.后张预应力真空压浆施工质量控制措施
控制后张预应力真空压浆施工质量的措施主要有：（1）压浆前做好孔道压浆试验，详细检验压浆设备与设计的压浆工艺流程，并验证压浆质量。（2）为保证锚具和锚垫板之间没有缝隙，应先将玻璃胶挤在锚具和锚垫板结合面上，之后在锚垫板上压锚具。（3）各进出口阀门选用开关迅速、直观的球阀。（4）为保证高速搅拌机管道畅通，将1.2mm筛网设置在出浆口。（5）搅拌水泥浆时单独投料。（6）连续搅拌储浆桶中的水泥浆，避免采用加水方法增加浆体流动性。（7）压浆时与压浆2d内，桥梁结构混凝土温度应维持5℃以上，若气温超过35℃，必须停止施工，为保证工程进度，可在夜间施工。（8）若不能一次性完成压浆，再次压浆时必须对孔道进行清水压力清洗。
4.后张预应力真空压浆施工质量控制实例
4.1工程概况
该项目为某大桥工程，主桥是8Om+130m+130m+80m的四跨预应力连续刚构梁，刚构上部布置为分离式双箱梁。该桥梁通长束管道长475m，横向预应力钢绞线扁锚体系为17-3，纵向预应力束群锚体系为17-5、17-7。在桥梁施工过程中，严格按照施工规范和设计要求，预应力管道采用真空压浆技术进行施工，以保证桥梁后张预应力施工质量。
4.2施工质量控制及成效
该工程采用的机械设备主要有：1台约20kg秤；各两台水桶、储浆桶、废浆桶；1台真空压力表量程为﹣0.1～0.6MPa含过滤装置的真空泵（配备1根透明软管）；2台拌浆能力为0.5m的）砂浆搅拌机；若干根带阀门金属管；1台QSL-20型空气过滤器、压浆泵（配备1根高压橡胶管）[4]。
灌入孔道内的水泥浆必须具有良好的和易性与流动性，膨胀度符合相关规范要求，以保证孔道内水泥浆密实度，使水泥浆充满孔道，并加强其粘结强度与耐久性。搅拌水泥浆时，将水灰比控制在0.29～0.35间，通常为0.33；真空压浆时气温不超过35℃，水泥浆浓度为14～18s，45min时浓度变化不超过2s；采用的水泥浆对桥梁钢绞线无腐蚀。该工程后张预应力真空压浆施工工艺与上述相同，施工质量要点为：确保压浆过程连续性；严格配置材料配合比，确保水泥浆和易性，避免过多或过少加水；严格密封锚头，密封1d后对孔道进行灌浆；尽可能应用高强度塑料波纹管，加强压浆过程中的密封性与耐腐蚀性。
该工程采用后张预应力真空压浆技术后，桥梁构件安全性、承载能力和耐久性得到显著提高。
5.小结
总之，后张预应力真空压浆技术日益广泛应用于公路桥梁施工中，并成为加强桥梁结构体系安全的重要手段。真空压浆施工严谨、精细、复杂，对施工材料和机械设备要求非常高，采用该技术时必须做好施工材料准备、施工现场准备、试抽孔道真空、孔道压浆等工作，并采取科学合理的施工质量控制措施，使孔道内真空度、各设备间密封度及水泥浆均匀度符合技术要求，有效提高真空压浆技术施工质量，进而确保桥梁构件耐久性、承载能力。
参考文献：
[1]马登科.加强药物管理，真空压浆的原理与施工工艺[J].中国水运（下半月），2008，8（10）：232-233.
[2]熊斌觊.桥梁后张法预应力施工真空压浆技术[J].江西建材，2013（04）：185-186.
[3]高磊，郭井宽.后张预应力真空压浆施工质量控制[J].黑龙江科技信息，2011（105）：291.
[4]王训.浅析桥梁后张法预应力真空压浆技术及施工管理[J].黑龙江交通科技，2012（10）：63-65.