真空辅助压浆新工艺在转体桥梁施工中的应用
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2008年第11期总第125期福 建 建 筑Fujia n Architecture &Constr uctionNo112008Vol 125真空压浆技术在同安湾大桥的应用钟 戟(厦门象屿建设集团有限公司 361006)摘 要:真空压浆是预应力结构施工中的一项新技术,由于同安湾大桥设计使用年限达到100年,为保证预应力混凝土结构安全度和耐久性,使用了真空压浆技术,实践证明其效果较好。
关键词:真空压浆 配合比中图分类号:TU75318 文献标识码:A 文章编号:1004-6135(2008)11-0078-02Appl ica t ion of V acuum G rout ing n Tong An B ay Br idgeZhong Ji(X iamen X iangyu Constr uction G roup Corp 1,L TD 361006)Abstract :Vacuumm ud jacking is a new technology in pr estresse d st ruct ure ,since the using year s of T o ng An Ba y Bridge willreach 100year s ,in or der to insure the safety and dura bilit y of prestre ssed concrete str ucture ,the practice shows t hat the effect is better to use vac uum mud jacking technology 1K eyw or ds :vacuum grouting mixproportion 作者简介:钟戟,1973年5月8日出生,男,公路与城市道路工程专业,工程师。
收稿日期 一、工程概述厦门同安湾大桥位于厦门同安湾海域,桥梁全长2520m ,为城市一级主干道,主跨为3×100m 双向预应力连续箱梁(采用挂篮浇筑),引桥分别为30m 和40m 连续箱梁,桩柱式基础,其中桩基为C35,墩柱及盖梁为C40,箱梁为C50,厦门同安湾大桥工程结构设计基准期为100年。
桥梁预应力孔道真空辅助压浆施工技术摘要:桥梁工程的后张预应力孔道的压浆密实性问题是国内外桥梁建筑界广泛关注的问题,因为孔道的压浆质量关系到整个桥梁结构的安全稳固性和耐久性。
真空辅助压浆技术运用可以有效地解决这个问题。
本文简要介绍了真空辅助压浆技术的原理、工艺流程,并总结了施工过程中的注意事项。
关键词:孔道压浆;真空辅助压浆;工艺流程随着社会经济和交通事业的不断发展,大跨径预应力法在桥梁工程中得到了广泛的应用。
大跨径后张预应力混凝土技术可以实现桥体结构轻盈化,能够有效地避免混凝土开裂等问题,不需要配置张拉设备以及台座等,大大降低了工程造价。
但这种方法也存在一个很严重的问题,即压浆不密实的问题。
孔道的压浆质量关系到整个桥梁结构的安全稳固性和耐久性。
在桥梁工程中采用真空辅助压浆发,可以提高压浆的饱满度,从而提高桥梁结构的安全度和耐久性。
一、真空压浆的原理压浆时,由于预应力孔道内存在很多阻力因素阻碍压浆,致使压浆所需的压力达不到要求,水泥浆体的密实度不够。
造成这些问题的主要原因是预应力波纹管的内壁对浆体的阻力、或者箱梁施工过程中金属波纹管损坏而使压浆不顺利以及压浆泵的压力不够等都会影响压浆效果。
运用真空辅助压浆技术可以有效地解决这些问题。
真空辅助压浆的基本原理是在孔道压浆前,用真空泵将预应力孔道中的空气抽出来,使其达到真空状态,即真空度在负压0.1MPa左右。
然后用压浆机从孔道的另一端将水泥浆压入孔道内,并以不小于0.7MPa的正压力保持孔道内压力1.5-2min。
这样可以大大提高孔道内水泥浆体的密实度和饱和度。
另外,在水泥浆体红添加专用外加剂,降低水灰比,可有有效地减少浆体的离析或者干硬收缩等情况,大幅度地提高浆体的墙体。
二、真空压浆技术的有点在桥梁后张有粘接预应力的混凝土结构中,桥梁的预应力筋通过在预埋孔道中灌注水泥浆来实现,预应力筋与混凝土之间的共同工作也是通过这种方法实现的。
传统的灌浆主要采用的是压浆法,就是将水灰比为0.4-0.45的水泥浆以0.5-1.0MPa的压力压入孔道中。
基于真空辅助压浆技术在桥梁施工中的应用摘要真空压浆是后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术,在桥梁施工中,真空压浆可以弥补普通压力压浆的缺点,更有效地保证并提高了后张预应力混凝土构件的安全性及耐久性,确保工程质量。
结合多年的工作经验,介绍真空压浆的施工工艺及技术要求。
关键词桥梁预应力;真空压浆;施工技术随着我国预应力桥梁的大量使用,对后张预应力孔道灌浆的常规方法已不能满足质量或大跨度要求。
按新规范对结构设计要安全可靠、耐久适用的要求,采用真空辅助灌浆施工的工艺显得越来越重要,这就要求我们更加重视和掌握这项先进技术。
预应力管道真空灌浆技术在我国桥梁施工中是一门新兴的施工工艺,其原理主要是利用在预应力管道内产生空气负压,使浆体更密实地填满整个预应力管道。
1真空辅助灌浆的重要性在传统压力灌浆中,浆体施工工艺有一定的局限性,浆体中常会含有气泡,当混合料硬化后,存集气泡会变为孔隙,成为自由水的聚集地。
这些水可能含有有害成分,易造成预应力钢绞线及构件的腐蚀;在北方严寒的地区,由于温度低,这些水会结成冰,可能会胀裂管道、形成裂缝,造成严重的后果。
为此有必要将传统压浆工艺进行改进,将真空辅助压浆工艺等技术应用于预应力孔道施工中,使灌浆工艺更加完善合理。
其基本原理为:在压浆之前,首先采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气,使孔道内的真空度达到80%以上,使之产生-0.06~-0.1MPa的真空度,然后用灌浆泵将优化后的水泥浆从孔道的另一端灌人,并加以>0.7MPa的正压力。
在真空辅助下,孔道中原有的空气和水被消除,同时混杂在水泥中的气泡和多余的自由水亦被消除,增强了浆体的密实度。
浆体中的微沫浆及稀浆在真空负压下率先流人到负压容器,待稠浆流出后,孔道中浆体的稠度即能保持一致,使浆体密实和强度得到保证。
真空辅助压浆的过程是一个连续且迅速的过程,缩短了灌浆时间。
2真空压浆的理论形成2.1真空压浆的浆体在管道内充盈程度采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气,使孔道内的真空度达到负压真空度(-0.09~-0.1MPa),然后在孔道另一端用螺旋式压浆机以大于0.5MPa的正压力浆水泥浆压人孔道内。
环球市场理论探讨/桥梁施工中真空辅助压浆技术的有效运用李 福中铁大桥局集团第一工程有限公司摘要:随着我国经济的不断发展,我国的交通事业也得到了快速的发展,在建设桥隧方面对科技水平的要求越来越高。
真空辅助压浆技术作为含有较高科技含量的新兴技术,在国外已经得到了广泛的应用,而我国目前正处在大力推广的阶段。
因为传统压浆工艺存在浆体不严实、不饱满甚至会有孔洞形成的缺点,导致水分进入预应力筋并使其锈蚀,大大缩短了桥梁的使用寿命。
而真空辅助压浆技术提高了预应力孔道的密实性和饱满性,有助于提高桥梁的质量。
目前该项技术主要应用在桥梁工程和隧道工程当中。
关键词:真空辅助压浆;桥梁工程;施工应用引言在传统压力灌浆作业中,浆体和施工工艺都有一定的缺点,导致桥梁寿命缩短。
近几年真空辅助压浆技术的出现,在很大程度上解决了这一难题,但是在具体运用过程中依然要遵循基本的运用原则,讲究方法和效率,合理使用专用添加剂,保证混凝土结构安全和耐久性。
一、真空辅助压浆技术的特点、原理及优势(一)真空辅助压浆技术特点真空辅助压浆技术在与传统工艺相比时,具备很多特点。
首先,在工艺方面有了重大的突破,使工艺和浆体得到优化,避免裂缝的产生,从而使施工拥有了饱满的灌浆效果,保证了建筑的强度[1]。
其次,在压浆的时候,孔道内的压力会不同。
真空辅助压浆技术在真空的条件下将孔道内的空气和水分消除,利用的是塑料波纹管成型孔道,这种波纹管有很好的密封性,能够达到真空压浆的要求。
再次,真空压浆技术还具备的特点是在压缩过程中保持连续压缩,这样一来大大缩减了压缩所用的时间,使得施工非常迅速,拥有很高的施工效率。
最后,真空压浆技术拥有不同的效果,是管道内的浆体充盈的有力保障。
(二)真空压浆技术的原理真空压浆技术突破了传统压浆工艺中应用金属材料做波纹管的局限,采用了塑料材质。
当完成预应力张拉工序时,将孔道系统封死,这时利用的是密封罩,然后利用真空泵进行真空处理,但是没必要完全真空。
真空辅助压浆在上江埠大桥预应力压浆施工中的应用摘要:随着我国预应力桥梁的大量使用,预应力孔道压浆越来越广泛采用真空辅助灌浆法施工工艺;与普通压浆工艺相比,真空辅助压浆方法优点明显,真空压浆更饱满密实,压浆质量较普通压浆明显要好。
关键词:真空压浆预应力一、概述上江埠1号特大桥中心里程K3+810,全长1278米,上部结构主桥为77.5m+7×130m+77.5m刚构连续组合梁桥,引桥为一联4×50m连续梁桥;上江埠2号大桥中心里程K5+803,全长562米,为4×40m连续梁+(77.5m+130m+77.5m)连续刚构+3×35m连续梁上江埠1号、2号大桥主桥上部均采用三向预应力混凝土变截面连续箱梁。
引桥连续梁均采用等高度纵、横双向预应力混凝土现浇连续箱梁。
上江埠1号、2号大桥预应力钢绞线均采用塑料波纹管制孔,并采用真空压浆作业。
二、压浆施工1、压浆相关技术要求及设备张拉完毕后,应尽快(一般48小时内完成,最长不得超过7天)进行孔道压浆。
压浆是后张法预应力施工中的最后一步也是关键的一步。
(1)压浆方式:主梁纵向采用真空辅助压浆,其它孔道可采用普通压浆。
(2)原材料:水泥采用42.5以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
拌和用水采用千岛湖水。
外加剂应采用低泌水微膨胀高效能灌浆外加剂,也可在试验的基础上采用其它产品。
(3)机械:拌浆机采用高速循环拌浆机,注浆泵和真空泵可参考采用UB3C 活塞式灌浆泵和SZ—2型真空泵组件。
(4)水泥浆的技术性能指标:水灰比0.40~0.45,加指定外加剂可至0.30~0.35;搅拌后3小时泌水量宜控制在2%,最大不超过3%,泌水在24小时内全部被水泥浆吸收;具有一定的膨胀性能;流锥时间在18秒以下(1725ml)。
(5)灌注前的质量控制:控制材料的总用量,保证质量。
计算整个工程的水泥浆用量及各种材料的用量作为备料的依据和用料的控制。
真空辅助压浆技术在城市高架桥梁施工中的应用摘要:真空辅助压浆有利于提高孔道压浆质量,提高孔道压浆浆体的密实度,对高强预应力钢材形成有效的保护,能够提高预应力混凝土桥梁的耐久性和安全性。
本文结合真空辅助压浆技术在城市高架桥梁预应力施工中的应用介绍了该技术的工作原理和技术要求、原材料及设备、施工工艺流程和关键工序、压浆质量控制。
关键词:预应力,真空辅助压浆,高架桥随着我国城市化建设的快速推进,后张预应力连续梁桥结构形式的城市高架桥在城市市政建设中得到广泛的应用。
预应力连续梁桥施工的一个关键技术是预应力拉索的施工质量。
传统的压浆工艺是在0.5~1MPa的压力下,将稀水泥浆压入孔道,灌入的浆体中常会含有气泡,当混合料硬化后,存集气泡会变为孔隙,成为自由水的聚集地,这些水可能含有有害成分,易造成预应力筋及构件的腐蚀。
真空辅助压浆工艺可以有效提高预应力孔道压浆密实度,从而保证高架桥预应力施工质量,提高预应力混凝土桥梁结构的耐久性和安全性。
1 真空辅助压浆工作原理及技术要求(1)工作原理:在预应力孔道的一端用真空泵抽吸孔道中的空气,使之达到-0.1MPa左右的真空度;孔道的另一端用压浆泵将水泥浆压入孔道并保持≥0.7MPa的正压力一段时间,以提高孔道压浆的饱满度,避免浆体中混入空气影响孔道压浆的密实度。
(2)技术要求:预留孔道及孔道的两端必须保证气密性,且孔道内无砂石、杂物等;预留孔道用的管材必须具有一定的刚度、与混凝土粘结可靠,防止在孔道抽真空过程中管壁瘪凹。
2 真空辅助压浆施工的原材料及设备2.1原材料水:拌制水泥浆的水应采用自来水或洁净的河水等软水,其中氯化物离子含量不超过0.1%。
水泥:水泥宜采用42.5级以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐袋装水泥,施工前应做与专用孔道压浆外加剂的适应性试验。
预应力孔道压浆专用外加剂:外加剂应具有高效减水(减水率宜>20%)和提高强度的功能,并应基本无泌水、无毒、无辐射、不含引起钢材锈蚀的物质。
桥梁预应力真空压浆施工工艺控制及分析1、引言随着我国建筑行业的蓬勃发展,桥梁预应力技术得到越来越广泛的应用,相对于传统的压浆技术而言,真空压浆技术以其更加有着全面性的特点,在当今的建筑行业中占据着重要的地位。
2、真空辅助压浆的重要性随着目前建筑需求的加强,对压浆技术进行优化是非常关键的步骤。
在目前看来,现有的压浆技术存在很多的不足:对于普通灌浆来讲,其主要是通过压浆法来完成操作,即通过一定的压力将泥浆注入到孔道之中。
而这种做法却有着一定的缺陷,比如在水泥浆在发生一系列的反应之后容易产生缝隙,这就会导致浆体的粘度不够,而对建筑工程的整体质量产生负面影响。
同时,在使用这种方法后的浆体通常富含气体,而在随后浆体的固化后,这些存在的气体就将慢慢变成缝隙,这也将对建筑的质量带来威胁。
针对这一问题,我们需要对我们的工艺进行改进加以克服,真空压浆技术应运而生。
3、真空压浆技术原理真空压浆其原理是:压浆前在出浆口采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气,使孔道内达到-0.06MPa~-0.10MPa的真空度,然后在孔道的另一端采用压浆泵将水泥浆液压入孔道中,以此提高孔道压浆的充盈度和密实度。
4、真空压浆技术的要求4.1其通过对孔道内阻力的减少,来对泥浆流动性进行了提高,这样就会在减少灌浆用时的过程中对施工的效率进行了加强。
4.2在高度真空状态下,通过对气体和水的有效减少对于浆体的整体质量进行了有利的保证,对其安全性也得到了质的加强。
4.3可以使压浆技术和封锚技术的工作可以人为的选择分开处理或者统一处理,这样将会使建筑的美观性得到提高。
4.4对孔道的密封性以及安全性的提高得到提升,因为在灌浆过程中,只有使孔道的密封性得到保证才能使浆液有效的充满孔道的各个部分。
4.5在对浆体的配合比制定过程中,应当更加同实际情况进行联系,从而制定出合适、合格的配合比。
4.6在建筑工程中,真空压浆技术是非常重要的一个环节,这就要求在这个环节中必须保持严谨性、优质性,需要有高素质、有能力的工作人员对其进行良好的实行。
真空辅助压浆技术及其在桥梁工程中的应用真空辅助压浆能有效地提高孔道灌浆的饱满度和密实性。
介绍真空辅助压浆技术的基本原理、压浆设备和参鼓、工艺流程以及注意事项,阐述了真空辅助压浆在桥梁工程中的应用,并提出了今后的研究重点。
关键词真空辅助压浆;饱满度;密实性;桥梁工程1引言预应力筋和混凝土之间的共同工作以及预应力筋的防腐蚀是通过在预埋孔道中灌满水泥浆来实现的。
众所周知,传统的做法是采用压浆法来灌浆,即在0.5~1.0MPa的压力下,将水灰比为0.4~0.45的稀水泥浆压入孔道。
在后张预应力混凝土结构中,预应力筋的腐蚀大部分是由于施工工艺和浆体混合料配制不好造成的。
传统压力灌浆中,浆体本身和施工工艺带有一定的局限性,主要表现为:灌入的浆体中常会含有气泡,当混合料硬化后,存集气泡会变为孔隙,成为自由水的聚集地。
这些水可能含有有害成分,易造成预应力筋及构件的腐蚀;在北方严寒的地区,由于温度低,这些水会结成冰,可能会胀裂管道、形成裂缝,造成严重的后果。
针对传统压浆存在的不足,VSL公司晟新推出了真空辅助压浆技术,它提高了预应力孔道灌浆的饱满度与密实性,大大提高了结构的耐久性。
目前,该项技术已被应用于结构工程、桥粱工程及隧道工程等工程领域。
2真空辅助压浆原理在压浆之前,首先采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气,使孔道内的真空度达到80%以上,然后在孔道的另一端再用压浆机以大于0.7Mpa的正压力将水泥浆压人预应力孔道。
由于孔道内只有极少的空气,很难形成气泡;同时,由于孔道与压浆机之间的正负压力差,大大提高了孔道压浆的饱满度。
在水泥浆中,减小了水灰比,添加了专用的添加剂,提高了水泥浆的流动度,减小了水泥浆的收缩。
孔道在真空状态下,减少了由于孔道高低弯曲而使浆体自身形成的压头差,便于浆体充盈整个孔道,尤其对于一些异形关键部份,更是如此。
3真空辅助压浆施工3.1压浆设备除了传统的压浆施工设备外,真空辅助压浆还需要以下设备:3.1.1真空泵、压力表和控制盘。
真空压浆施工技术的应用摘要:在桥梁施工中,对后张法预应力管道压浆一般采用传统的压力注浆方法。
传统压浆工艺普遍存在着压过的浆体不密实,容易产生离析,干硬收缩,产生孔隙,导致预应力筋受到锈蚀的缺陷。
新型的真空压浆工艺克服了普通压浆的一些缺陷,增加了浆体的强度和致密性,减少了对钢绞线的锈蚀,取得了很好的效果。
本文着重从工艺、材料、设备、效果、注意事项等方面介绍真空压浆新工艺。
主题词:桥梁工程,后张法预应力管道压浆,真空压浆1、工程简介及真空注浆原理新建武汉天兴洲公铁两用长江大桥是国家“十五”重点项目之一。
该桥位于既有武汉长江二桥下游9.8Km处天兴洲江段。
长江北汊主桥为三向预应力连续梁和双向预应力简支箱梁,为提高桥梁结构的耐久性,通过做孔道压浆试验,确定后张预应力管道注浆采用真空注浆工艺。
早在上世纪90年代,欧洲和北美已经普遍采用真空灌浆技术,取得了良好的效果;近年来,我国部分大型桥梁也开始使用真空压浆工艺。
真空压浆就是在接近真空的状态下进行压浆,即通过抽真空手段,使预应力管道内的真空度达到80%以上,管内形成-0.08~-0.1MPa左右的负压,然后通过压浆设备以一定的压力将水泥浆压入预应力管道,通过“吸”与“压”相结合,在管道内形成致密高强的浆体,使孔道注浆取得良好的效果。
2 真空压浆的优点和以往的普通压浆工艺相比,真空压浆由于工艺上的改进和水泥浆性能的改善,使施工质量大为提高。
主要表现在以下几个方面:(1)可以消除普通压浆法引起的气泡,增强了浆体的密实度。
(2)孔道在真空状态下,减小了由于孔道高低弯曲而使浆体自身形成的压头差,便于浆体充盈整个孔道。
(3)采用真空压浆,其水泥浆的性能可以大大改善,水灰比大幅减小,浆体强度可以达到很高的程度。
(4)真空压浆的工艺要求采用高强高密度耐高温的聚乙烯塑料波纹管,其良好的绝缘性能可以有效减少钢绞线的电化腐蚀,从而提高预应力结构的安全性和耐久性。
3、真空注浆工艺的设备及材料要求3.1 设备要求使用此项新工艺的前提条件是采用配套的预应力锚具组装件、成孔性能良好的塑料波纹管,使用专用设备抽、压设备、专用浆体外加剂。
桥梁预应力管道真空辅助压浆施工技术及应用粤赣项目部王智【摘要】通过从浆体原材料的选用、机械设备选用、实际现场控制等方面提出了真空辅助压浆施工工艺操作过程以及注意事项。
【关键词】预应力管道真空辅助压浆技术应用1. 传统压浆施工技术的缺陷在公路桥梁建设中,后张法预应力管道压浆不密实问题曾被交通部列为公路桥梁建设中的顽疾之一.浆体的空隙主要来源于以下几个方面:水泥浆离析、析水、干硬收缩、预应力管道起伏长曲线顶部的空隙以及浆液搅拌过程中混入的空气。
空隙的存在降低了浆体强度,也降低了水泥浆对钢绞线的握裹力,影响了梁体结构与钢绞线受力传递的均匀性.空隙也成为自由水的聚集地,这些水可能含有有害成份,会使预应力筋锈蚀.在北方严寒地区,气温过低时这些水份会结冰,可能涨裂梁体管道形成裂缝,从而影响结构物耐久性,造成安全隐患。
国外就曾有相关的惨痛教训,在欧洲有些国家已经禁止使用传统的压浆方式。
针对传统压浆工艺暴露出的诸多问题,工程技术人员探索出了一套成熟、行之有效的提高压浆质量的理论和技术,这就是真空辅助压浆技术.近几年已经开始在我国重点工程和大项目逐步应用.2. 真空辅助压浆的基本原理在压浆前,首先采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气,使孔道内的真空度高达80%以上,实际产生—0.06~-0。
1MPa的真空度,然后用压浆泵把搅拌好的水泥浆从孔道的另一端压入,压力0。
4~0。
7MPa。
由于孔道内只有极少的空气,很难形成气泡;同时由于孔道与压浆机之间的正负压力差存在,大大提高了孔道压浆的饱满度和密度.彻底克服了孔道曲线顶点位置压不满的现象。
另外,采用了较小的水灰比,添加了专用外加剂,提高了水泥浆的流动性,减少了水泥浆的离析和干硬收缩,从而保证了浆体的可施工性、孔道充盈的密实性,也提高了浆体硬化后的强度。
可见,真空辅助压浆工艺是提高预应力砼结构安全性和耐久性的有效措施。
3. 真空压浆的工艺特点和要求3。
1 压浆时,减少了孔道中的阻力,加速了浆液的流动,形成一个连续且迅速的过程,缩短了灌浆时间,提高了生产效率;3。
浅析桥梁预应力管道真空辅助压浆施工技术及应用[摘要]近年来,随着我国交通业的不断发展,各类路桥工程随之不断增多。
施工技术是确保桥梁施工质量的关键环节,为此,在具体工程中必须选用最为合理、可行的施工技术。
在预应力钢筋混凝土桥梁结构中,预应力束的耐久性主要取决于张拉后管道压浆的施工质量,正因如此,使得真空辅助压浆技术被广泛应用于桥梁预应力施工中。
基于此点,本文就桥梁预应力管道真空辅助压浆施工技术的及应用进行研究。
[关键词]桥梁;预应力;真空辅助压浆技术中图分类号:u445.57文献标识码:a文章编号:1009-914x(2013)21-0290-01一、真空辅助压浆技术概述(一)基本原理所谓的真空辅助压浆技术实质上就在传统压浆工艺的基础之上,以塑料材质的波纹管代替金属材质的波纹管对孔道系统进行密封,并在一端利用抽真空设备将孔道当中80%左右的空气抽出,借此来使孔道内部的真空度维持在80%左右,随后从压浆端向孔道内压入水泥浆,当被压入孔道内部的水泥浆液由抽真空端流出且稠度与压浆端大致相同时,再通过特定位置的排浆和保压来确保孔道内水泥浆液饱满。
(二)技术特点真空辅助压浆技术的特点大体上可归纳为以下几个方面:1.能够有效消除传统压浆工艺引起的气泡问题,并且孔道当中残存的水珠在真空条件下被逐步气化,随同空气一并被抽出,这在一定程度上增强了水泥浆体的密实度。
此外,因混合在浆液当中的气泡被完成消除,从而避免了水分积聚在预应力钢筋周围的可能性,降低了钢筋的腐蚀速度。
2.在真空负压的条件下,浆液当中的微沫浆液和稀浆会率先进入到负压容器当中,而较稠的浆液流出后,能够使孔道内浆体的稠度保持一致,这有助于提高浆体的强度和密实度。
3.通过对孔道的真空处理,进一步减小了因孔道高低弯曲使浆体形成的压头差,这有利于浆体充盈整个孔道,特别是一些异型的关键部位,如弯型、u型等,更能体现出真空辅助压浆的技术优势。
4.对工艺、设备以及操作都有着较高的要求。
探讨真空辅助压浆技术在桥梁工程中的应用摘要:本文以桥梁工程项目中的真空辅助压浆技术为研究对象,说明技术的应用条件。
通过对基本技术原理的介绍,对实际应用过程中应用的设备与材料做出说明,并在波纹管留孔、孔道压浆、锚头封闭这三项关键技术内容中,介绍真空辅助压浆的工程应用条件,为相关研究提供参考材料。
关键词:桥梁工程;压浆处理;真空技术引言预应力筋与混凝土之间的共同作用,是通过水泥浆材料的注入实现的。
而传统压浆技术,已经无法适应当前的工程技术复杂程度,需要对应用技术条件进行优化升级,以保证工程项目建设的先进性,提升压浆处理质量。
对此,需对真空压浆技术原理进行分析,并对技术工艺的应用创造条件。
一、真空辅助压浆技术概述真空辅助压降技术,主要通过真空环境的构筑,提升压降处理的自主性与动力条件,以便更好的实现泥浆的压力注入。
在进行技术操作之前,需使用真空泵,清除预应力孔道中的空气,尽量将其环境中的真空度调整到80%以上。
然后,在孔道的另一端,使用压浆机设备,将功率参数设定在0.7MPa左右,通过微弱的正压,在真空环境的影响下,将水泥浆注入到预定的结构中。
在这一技术条件下,水泥浆的空间中,形成压浆气泡的概率相对角度,也可以在正负压的协同推进下,保证孔道内部水泥浆的饱满度系数。
另外,从水泥浆材料的角度出发,可以适当的降低水灰比数值,并在增加特定添加剂材料的同时,提升水泥浆的流动性,以便控制水泥浆的收缩表现[1]。
而在孔道结构的角度上,由于真空状态的存在,有效的避免了压头差的形成,使浆体更好的融合于整体孔道结构。
而这一技术特征,在部分异形结构中的表现最为明显。
二、执行技术的设备管理机械设备上,真空辅助压浆技术中,需要准备螺旋强制式压浆泵,并在压力表、控制盘、压力瓶等控制与知识设备中,为构筑完整的真空系统形成设备保障。
同时,还应站在结构优化处理的角度,使用相应的搅拌设备。
通过高速玄幻搅拌机设备的应用,保证其转速水平控制在1000转/分钟以上,以此杜绝结构真空辅助压浆时,可能产生的沉底与结团问题。
浅析桥梁预应力管道真空辅助压浆施工技术及应用【摘要】为了保证预应力钢绞线在张拉后处在一个良好的受力状态,应及时将预应力管道进行封闭,以防止预应力钢绞线产生腐蚀。
因此,管道压浆的作用就显得非同小可了,本文结合施工实例,浅析桥梁预应力管道真空辅助压浆施工技术及应用。
【关键词】桥梁施工;预应力管道;真空辅助压浆真空压浆是后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术,近几年来,在桥梁施工中的应用日渐增多。
真空压浆可以弥补普通压力压浆的缺点,更有效地保证并提高了后张预应力混凝土构件的安全性及耐久性,确保工程质量。
本文结合施工实例,浅析桥梁预应力管道真空辅助压浆施工技术及应用。
1 管道压浆的作用及普通压浆的缺点随着越来越多大跨径桥梁构造物的出现,在箱梁、T梁等后张法预应力混凝土施工中,为了保证预应力钢绞线的使用寿命,对孔道必须填充密实,在桥梁工程中普遍采用压浆进行处理。
因为压浆对结构物来说,它作为一种填料,能将预应力孔道填实;作为一种粘结料,能将预应力钢绞线与混凝土粘结在一起,使钢绞线、填料、波纹管和混凝土结构物形成一个整体,将预应力钢绞线上的力均匀地传到结构物中;另外可以很好地防止预应力钢绞线锈蚀,因此作为防止预应力钢绞线锈蚀最后一道屏障,管道压浆质量的好坏越来越受到重视。
现有管道的压浆主要有普通压浆和真空压浆两种类型,通过分析两种施工方式的优缺点,真空压浆法越来越被广泛的应用,因为普通压浆法在压浆时,当压力保持在0.5~1.0MPa的压力下,这时由于压力有限、当浆体较稀时施工中容易发生析水、干硬性收缩等现象,致使孔道内预应力钢绞线和结构物粘结强度不够,在这种情况下,浆体和结构物之间有一定的空隙,空隙内存有的水分将使预应力钢绞线锈蚀。
因此,为了从施工方案及施工工艺上保证浆体对孔道充分密实,保证浆体在管道中的密实度,确保工程质量,在后张法预应力结构物中,常常采用真空灌浆法进行施工。
现在让我们来了解一下真空压浆法施工的一些技术要求。
真空辅助压浆在桥梁预制中的应用【摘要】在预制铁路后张法桥梁中的后期预应力施工工序时,张拉结束后,以往采用传统的普通活塞式压浆工艺,传统的压浆工艺存在着浆体密实度差,且有空气形成的气泡和孔隙等现象,会造成预应力筋宜受侵蚀。
因为张拉工序为制梁的关键工序,受力完毕的预应力筋也为梁体的关键部位,所以最终就会导致结构耐久性的降低,以及桥梁使用寿命的减短。
说明其已无法满足随着高速铁路快速发展制梁工艺产品质量的需要,取而代之是必然的。
然而真空辅助压浆的应用已取得了良好的效果,大大提高了梁体孔道的密实度,使孔道在压浆完成后更加的饱满和充盈。
【关键词】真空辅助压浆;密实度;耐久性一、真空辅助压浆原理及工艺特点(一)真空辅助压浆原理为:一端采用抽真空机将孔道内80%以上的空气抽出,并保证孔道真空度在80%左右,同时压浆端压入水灰比为0.3~0.35的水泥浆,当水泥浆从抽真空端流出且稠度与压浆端基本相同,再经过特定位置的排浆,保压手段保证孔道内水泥浆体饱满和密实度。
和过去相比之下,解决了预应力筋防锈蚀的问题,同时也更好保持了张拉后的预应力筋所受的预应力,使其不会松弛。
从而进一步的提高了预应力钢筋混凝土结构耐久性及桥梁使用寿命。
真空压浆主要是以抽掉孔道中的大部分空气灌浆,使浆体在孔道的真空状态下更能充实、饱满整个孔道。
故压浆泵采用螺杆式压浆泵,压浆连续,压力和浆体流量脉动小,不会导致空气混入孔道,克服了过去压浆泵压浆不连续、容易进入空气,极易造成孔道压浆不饱满的情况。
(二)工艺特点可分为以下几点:1、可以消除普通压浆法引起的气泡,同时孔道中残留的水珠在接近真空的情况下被气化,随同空气一起被抽出,增强了浆体的密实度;2、消除混在浆体中的气泡,这样就避免了有害水积聚在预应力筋附近的可能性,防止预应力筋的腐蚀;3、改进浆体的设计,使其不会发生析水,干硬收缩等问题;4、孔道在真空状态下,减少了由于孔道高低弯曲而使浆体自身形成的压力差,便于浆体充盈整个孔道,尤其是一些关键部位。
真空辅助压浆新工艺在转体桥梁施工中的应用摘要:真空辅助压浆是后张法预应力混凝土结构施工中的一项新技术,近几年在桥梁施工中的应用日渐增多。
真空辅助压浆可以弥补普通压浆的缺点,更为有效地保证并提高后张预应力混凝土构件的安全性及耐久性,确保工程质量。
本文以吴江市h04公路跨京杭运河大桥的施工为例,阐述真空辅助压浆新工艺的应用。
关键词:真空辅助压浆, 预应力结构, 桥梁, 应用abstract: the vacuum auxiliary pressure grouting method after is a prestressed concrete structures in the construction of a new technology, the application in bridge construction in recent years on increasing. vacuum auxiliary pressure grouting can make up for the disadvantages of normal pressure grouting, more effectively ensure and improve a prestressed concrete component of the safety and durability, ensure the quality of the project. in this paper h04 wujiang city highway cross hangzhou canal of the construction of the bridge as an example, this paper expounds the vacuum auxiliary pressure grouting of new technology of the application. key words: vacuum auxiliary pressure grouting prestressed structure, bridges, applications在后张有粘结预应力混凝土构件中,预应力筋和混凝土之间的共同工作以及预应力筋的防腐蚀是通过在预应力孔道中灌注水泥浆来实现的。
传统的做法是采用普通压浆法来灌浆,普通压浆浆体本身和施工工艺具有一定的局限性和自身无法克服的缺点,这种压浆工艺在一定程度上给工程留下安全隐患。
随着科学的发展、技术的创新,采用塑料波纹管成孔辅以真空辅助压浆的方法作为后张预应力混凝土结构施工中的一项新兴技术,已逐渐在大型桥梁施工中推广应用。
1.吴江市跨京杭运河大桥工程概况吴江市h04公路跨京杭运河大桥工程基本情况:设计荷载为公路-ⅰ级,主桥采用中心转体的施工方案。
桥梁总长523.96m,其中主桥长193m,采用35m+96m+62m三跨不对称,西侧连续,东侧刚构的结构形式。
主桥箱梁采用单箱双室直腹板的断面形式,全桥采用双向预应力,预应力钢束最长为114.5 m。
根据设计要求,全桥双向预应力钢束均采用塑料波纹管成孔辅以真空辅助压浆的新材料和新工艺。
2.工艺原理2.1真空辅助压浆原理在压浆前,先用真空泵抽吸预应力孔道中的空气,使孔道中的真空度达到负压0.06~0.09mpa,然后在孔道另一端用压浆泵以0.5~0.7mpa的压力将搅拌好的水泥浆体压入预应力孔道。
由于孔道内只有少量空气,浆体很难形成气泡;同时,由于孔道内和压浆泵之间的正负压力差,不仅是“压”而且是增加了“吸”的功能,有利于管道内浆体的流动与成形,大大提高孔道内浆体的饱满性和密实度。
2.2真空压浆的理论形成在封闭的孔道中,如果把浆体视为一流动的液柱的话,进浆端的正压力对液柱施加了一个强大的推力,将液柱源源不断的压入管道。
3.真空辅助压浆配套设备压浆设备包括:强制式灰浆搅拌机、压浆泵(挤压式不可用)、计量设备、贮浆桶、过滤器、高压橡胶管、连接头、控制阀。
真空辅助设备包括:真空泵、压力表、控制盘、压力瓶、加筋透明输浆管、气密阀。
4.真空辅助压浆工艺对浆体的要求(1)水泥浆的强度应符合设计规定,满足预应力筋和混凝土构件之间的有效应力传递,保证结构的整体性。
(2)水泥浆应具有较好的流动性,适于施工灌注。
水灰比宜为0.40~0.45,掺入适量减水剂时可减小到0.35。
(3)水泥浆本身对预应力钢绞线和孔道壁应无腐蚀作用(具有高电阻性和不渗透氯离子等)。
(4)水泥浆在灌注后泌水率低,且不离析。
水泥浆的泌水率最大不得超过3%,拌和后3h泌水率宜控制在2%,泌水应在24h内重新全部被浆吸回。
(5)水泥浆应具备一定的膨胀性能(其自由膨胀率应小于10%),以抵消水泥硬化过程中产生的收缩,保证孔道中的各个部位充盈饱满的浆体,特别是钢绞线的异形部位和孔道拐弯部位。
5.真空辅助压浆施工步骤5.1 封锚(1)预应力张拉完成后,切除外露的钢绞线(注意外露的钢绞线的长度宜为2~5cm),进行封锚,封锚的方式可采用下图所示两种形式(本桥出于经济性考虑,采用后一种封锚方式):(2)封锚时,先用水泥砂浆填封夹片与钢绞线间的细小缝隙,再用水泥砂浆将夹片及外露的钢绞线全部包裹,覆盖层厚大于2cm,包裹6至12个小时后再进行压浆施工。
为确保水泥砂浆不掉落及养护期间不开裂,在水泥封锚后,要用双层塑料薄膜密封并绑扎固定在锚具上。
对于其他可能漏气的地方,应采用玻璃胶及密封生料进行密封,从而保证管道的密封。
(3)清理锚垫板上的灌浆孔,用压浆泵对每条管道压注清水,检验管道是否畅通,确定真空端及灌浆端,安装引出管、球阀和接头,并抽查其功能。
5.2 抽真空及孔道注浆(1)张拉完毕后,应尽早进行压浆施工。
(2)按真空压浆机说明书进行真空灌浆设备组装,并进行试运转。
(3)拌浆:搅拌机拌浆前先加水空转数分钟,使其内壁充分湿润,将积水清理干净。
先加入定量的水到搅拌机内,之后边搅拌边倒入水泥适量,再搅拌3~5分钟,直至均匀。
将溶于水的外加剂倒入搅拌机,再搅拌3~5分钟直至均匀,在未灌浆之前要不停的搅拌。
(4)试抽真空:试抽真空前将真空容器内盛满水,关闭灌浆阀5、排浆阀3,打开排气阀1、抽真空阀2。
开动抽真空泵,观察真空压力表的读数,应能达到负压力0.06~0.09mpa(具体负压力应根据真空泵的型号而定)。
当孔道内的真空度保持稳定时(真空度越高越好),停泵1min。
若压力保持不变即可认为孔道能达到并维持真空状态。
如未能满足此数据则表示波纹管未能完全密封。
需在压浆前进行检查并及时进行更正工作。
(5)启动压浆机并压出残存在压浆机及喉管内的水分、气泡,检查所排出的水泥浆的稠度。
当符合要求的水泥浆从喉管排出后,暂停压浆泵,将压浆泵的灌浆阀4的喉管与灌浆阀5相接。
(6)压浆:开动真空泵,待压力表的读数稳定后,打开灌浆阀门4和5,启动压浆机压浆。
待看到抽真空端的透明胶管内有水泥浆流向抽真空阀门2时,在水泥浆未到达抽真空阀门前,迅速打开排浆阀门3,关闭抽真空阀门2,继续压浆,观察废浆容器内的水泥浆,待废浆容器内的水泥浆稠度与压入水泥浆的稠度大致相同时,关闭真空泵及排浆阀3,压浆泵继续压浆,并稳压在0.6mpa左右,持压2分钟,关闭压浆泵及灌浆阀门4和5,压浆结束,转入下一管道。
持压过程中,从低至高逐一打开埋设于波纹管上的各个峰顶的排气管,排出残余的空气及泌水,保证管道内浆体饱满。
(7)清理:每根管道压浆完毕后,将真空泵的出水管折叠,让水从高强透明胶管反流而下,冲净滤清器及透明胶管。
每根管道的进浆阀及排气阀应在压浆后至少保持45分钟方可拆除,并将压浆口封好,当天压浆完成后,将所有沾有水泥浆的机具及构件冲洗干净。
6.压浆质量控制要点:(1)严格控制水泥净浆的质量。
关键是尽量降低水灰比,以减小浆体收缩,保证管道饱满,并使浆体硬化后致密,提高浆体强度。
但水泥浆的稠度也不宜太大,太大就会增大压浆难度,很容易堵管。
(2)做好管道的密封措施。
如果管道密封不好,管道内形成不了真空,就等同于普通压浆。
(3)灌浆中途发生故障不能连续一次灌满时,应立即用压力水冲洗干净,处理完毕后再灌浆。
(4)在波纹管各个峰顶埋设排气管是十分必要的。
在试抽真空之前,用木塞将其塞紧,在持压过程中,根据水泥浆进入排气管的状态从低到高逐一打开排气管,排出各管顶可能残余的空气及从浆体泌出的水,保证管道内浆体的饱满。
(5)压浆完毕后,压浆阀及排气阀必须待浆体基本失去流动后才能拆除(一般在压浆后45~60分钟),拆除后,开口用木塞塞紧。
7.现场实验对比7.1 剥开波纹管后的外观对比通过实验分别剥开真空辅助压浆方法和普通压浆方法预应力构件中的波纹管,观察已形成强度的固结水泥浆柱可以看出:真空压浆的浆体与波纹管粘结紧密,其柱体外观明显要比普通压浆所形成柱体的外观致密,几乎没有析水等原因造成的外观松散的情况;而普通压浆浆体表面存在较多的由于水泡和析水等原因造成的不致密现象。
7.2 材质结合比较从现场剥开波纹管的难易程度看,金属波纹管与混凝土及压注的水泥浆结合紧密,粘结强度较好;而塑料波纹管与混凝土和水泥浆的握裹力不够好,这是今后要解决的问题和研究方向。
8.结语(1)吴江市跨京杭运河大桥主梁纵向钢束采用塑料波纹管成孔辅以真空辅助压浆的施工工艺,通过现场开窗检查显示,部分管内除因浇混凝土时振捣过多,造成石子挤压波纹管有几处坑洼外,固结的浆体饱满、均匀、密实,达到了真空辅助压浆的效果。
(2)用塑料波纹管成孔辅以真空辅助压浆的施工工艺具有施工方便、进度快、质量好的优点,对于长度大于30m或弯曲半径小于4m 的预应力孔道有较好的推广应用前景。
(3)塑料波纹管成孔辅以真空辅助压浆的施工工艺对施工提出了更为严格的要求,如果在操作上不严格把关,则等同于普通压浆,有时甚至压浆效果还没有普通压浆的效果好。
(4)塑料波纹管成孔辅以真空辅助压浆的施工工艺采用的是塑料波纹管,塑料波纹管比金属波纹管与混凝土之间的握裹力差,如何解决塑料波纹管与混凝土粘结不牢固的缺陷,是今后研究的重点。
(5)目前我国还缺乏真空辅助压浆的行业规范,具体操作方法多样,各地之间的工艺不一致,给施工操作带来随意性,为推广真空压浆施工工艺带来了困难,应尽快制定并出台这方面的行业规范。
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