淺談橋梁預應力真空壓漿施工工藝控制及分析
1、引言
隨著我國建筑行業的蓬勃發展,橋梁預應力技術得到越來越廣泛的應用,相對于傳統的壓漿技術而言,真空壓漿技術以其更加有著全面性的特點,在當今的建筑行業中占據著重要的地位。
2、真空輔助壓漿的重要性
隨著目前建筑需求的加強,對壓漿技術進行優化是非常關鍵的步驟。在目前看來,現有的壓漿技術存在很多的不足:對于普通灌漿來講,其主要是通過壓漿法來完成操作,即通過一定的壓力將泥漿注入到孔道之中。而這種做法卻有著一定的缺陷,比如在水泥漿在發生一系列的反應之后容易產生縫隙,這就會導致漿體的粘度不夠,而對建筑工程的整體質量產生負面影響。同時,在使用這種方法后的漿體通常富含氣體,而在隨后漿體的固化后,這些存在的氣體就將慢慢變成縫隙,這也將對建筑的質量帶來威脅。針對這一問題,我們需要對我們的工藝進行改進加以克服,真空壓漿技術應運而生。
3、真空壓漿技術原理
真空壓漿其原理是:壓漿前在出漿口采用真空泵抽吸預應力孔道中的空氣,使孔道內達到-0.06MPa~-0.10MPa的真空度,然后在孔道的另一端采用壓漿泵將水泥漿液壓入孔道中,以此提高孔道壓漿的充盈度和密實度。
4、真空壓漿技術的要求
4.1其通過對孔道內阻力的減少,來對泥漿流動性進行了提高,這樣就會在減少灌漿用時的過程中對施工的效率進行了加強。4.2在高度真空狀態下,通過對氣體和水的有效減少對于漿體的整體質量進行了有利的保證,對其安全性也得到了質的加強。4.3可以使壓漿技術和封錨技術的工作可以人為的選擇分開處理或者統一處理,這樣將會使建筑的美觀性得到提高。4.4對孔道的密封性以及安全性的提高得到提升,因為在灌漿過程中,只有使孔道的密封性得到保證才能使漿液有效的充滿孔道的各個部分。4.5在對漿體的配合比制定過程中,應當更加同實際情況進行聯系,從而制定出合適、合格的配合比。4.6在建筑工程中,真空壓漿技術是非常重要的一個環節,這就要求在這個環節中必須保持嚴謹性、優質性,需要有高素質、有能力的工作人員對其進行良好的實行。4.7對工程中各項設備、材料的質量提出了更高的要求。
5、真空壓漿技術在預應力混凝土橋梁上的實際運用
5.1工程簡介
華陽特大橋主橋長386m,橋面寬19.5m,其主橋上部結構為(109+168+109)m跨PC連續梁,共分27個梁段。箱梁采用C60砼,三向預應力體系:橫向、豎向、縱向,縱向預應力分為頂板束、腹板束、底板鋼束三種,采用兩端張拉、真空壓漿工藝。
5.2施工工藝各環節控制
5.2.1機械設備的要求:
?。?)為保證壓漿過程中,空氣不得進入孔道,壓漿機采用活塞式壓漿機,壓力表最小分度值小于0.1MPa,并具備多級壓力控制,在壓漿過程中能控制各級壓漿壓力。
?。?)攪拌設備采用高速攪拌設備,槳葉的轉速至少1000r/min,槳葉線速度在10m/s~20m/s內,拌和時間不宜超過6min。
?。?)真空泵能達到負0.1MPa的負壓力。
?。?)施工機具設備經過檢查并標定。
5.2.2原材、配合比驗證及試驗檢測
?。?)真空壓漿采用成品壓漿料、水泥采用英德P.0 42.5R,水膠比0.28。
?。?)漿體性能現場檢驗,檢測項目包括:凝結時間、自由膨脹率、流動度、自由泌水率、充盈度、自由膨脹率。
?。?)預應力孔道壓漿工藝試驗通過對比,根據壓漿效果考慮經濟合理確定參數:橫向、縱向壓力0.6MPa,豎向壓力0.4MPa,穩壓壓力0.6MPa,穩壓時間5分鐘、真空度-0.08MPa。
5.2.3壓漿前準備
?。?)檢查、確認材料數量、種類是否齊備,品質是否保證;檢查機具是否齊備、完好;檢查供水、供電是否齊全、方便;按配合比秤量漿體材料。
?。?)將張拉后的鋼絞線截斷,保證錨的頂端余有三厘米左右的線即可,之后再用水泥漿將其進行封堵,與此同時要將錨具通過密封薄膜進行封堵,以此來保證整個管道的密封性。此項工作作要在實際壓漿工作前幾天進行,之后在壓漿當天還要及時對其進行檢查,避免出現漏氣的現象發生。
5.2.4壓漿過程
?。?)壓漿前對孔道進行通水沖洗,然后用高壓水槍吹干。
?。?)在高程低處安裝壓漿泵,高程高處安裝真空泵,設備和錨座進漿口和出漿口用透明管連接,并密封好。開啟真空泵將孔內真空度抽到-0.08MPa。
?。?)拌料:首先將稱量好的水、水泥、外加劑倒入攪拌機中,攪拌2分鐘;將溶于水的減水劑倒入攪拌機中,攪拌3分鐘出料;水泥漿出料后應盡量馬上進行泵送。
?。?)壓漿應緩慢、均勻地進行,不得中斷。壓漿過程中及壓漿后48h內,結構混凝土的溫度不得低于5度,否則采取保溫措施。當氣溫高于35度時,壓漿選在夜間進行。
?。?)、壓漿壓力為:橫向、縱向壓力0.6MPa,豎向壓力0.4MPa,壓漿達到孔道另一端飽滿和出漿,并達到排氣孔排出與規定稠度相同的水泥漿為止。關閉出漿口后,應保持0.6MPa的一個穩壓期,穩壓時間5min。
?。?)保證壓漿工作的持續性,拌好的漿液在40分鐘內壓完,壓漿完成后對剩余漿液處理避免污染環境。
?。?)做好現場施工記錄,同時每工作班留取不少于3組的水泥凈漿立方體試件。
5.3工藝控制要點及分析
5.3.1配合比、工藝試驗。合適、合格的配合比是保證壓漿質量的前提;預應力孔道壓漿工藝試驗壓漿效果對比,并根據經濟合理原則綜合考慮確定施工參數。
5.3.2孔道密封性,孔道良好的密封性是保證真空度、壓漿壓力的前提,同時可避免漏漿,密封性差的原因主要有:①進、出漿管與管道之間的接縫沒有處理好;②排氣管與波紋管之間的接縫沒有處理好;③波紋管之間的接頭未處理好;④鋼絞線與鋼絞線之間縫隙,主要由于張拉后孔道封閉時未將鋼絞線先截斷,封堵后鋼絞線仍在水泥漿外。
5.3.3孔道壓漿密實度。壓漿不密實造成這一現象原因有很多,施工控制中改進主要從兩個方面:①優選配合比,控制泌水率和膨脹系數;②通過預應力壓漿工藝試驗對比,確定最佳的參數指標。
6、結束語
通過在橋梁預應力工作中使用真空壓漿技術,將會整個工程的質量與工作效率進行有效的提高。在實際工作中,我們也應當在掌握真空壓漿基礎技術的基礎上,對其可能存在的些許不足進行及時的發現、改進,從而掌握良好的真空壓漿技術,以便將其更好的運用到今后的建筑工作中。
參考文獻
[1]《公路橋涵施工技術規范》(JTG/T F50-2011),人民交通出版社.
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