桥梁预应力真空辅助压浆施工技术论文
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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。
桥梁预应力真空压浆施工技术的探讨摘要:真空压浆是近年来兴起的一种新技术,克服了传统压浆技术中不密实性的问题,对压浆的质量有了一定的保证,可以从根源上解决桥梁压浆的密实问题,能大大提高孔道压浆的饱满度和密实度,有效阻止了预应力筋的防腐,较大提高了整个结构的耐久性,促进桥梁使用寿命的延长。
目前在桥梁的预应力施工中正在推广使用。
关键词:桥梁;预应力;真空压浆;施工工艺;技术1 真空压浆原理在采用真空压浆法进行孔道压浆施工之前,首先应对孔道进行密封,接着采用真空泵从孔道的一端将孔道内的空气抽出,通常应将孔道到真空度控制在0.07MPa;保持该真空度,然后在孔道的另一端采用压浆机将水泥浆液压入到孔道内,压浆机的正压力应不小于 0.7MPa,压浆的过程应确保连续均衡,最好将孔道压满水泥浆液,同时应确保其符合质量要求。
在进行真空压浆过程中,会在孔道内形成负压,这样可能会减小浆体的水灰比和缩短压浆试浆。
同时对泌水和干缩的过程起到减缓的作用,从而对孔道内的空气产生西宝作用而影响其气泡的形成,通过这种方式可以确保孔道后浆的饱满度和密实度能够符合要求。
与传统的压浆工艺相比,真空压浆工艺具有以下优点:(1)真空压浆工艺所使用的水泥浆水灰比较小,这样可以有效的减小水泥浆的泌水,同时对干缩变形有一定的减轻作用。
(2)在真空负压的作用下,水泥浆中的浆液会首先进入负压容器中,这样使得孔道中浆体的稠度保持一致的操作有了可靠的保证,从而提高了水泥浆的密实度和强度。
(3)真空压浆施工作业是一个快递、连续的过程,这大大的提高施工效率,同时确保了孔道内浆体的均匀性。
(4)在真空负压的作用下,孔道内的气体会被有效的抽出,从而难以孔道内形成气泡,确保了浆体的密实度。
(5)当孔道处于真空负压的状态下时,可以有效的减小浆体自身的压力差,从而使整个孔道充满浆体。
2 工程实例本工程为立体交叉跨线桥,桥的全长为80.08m,截面宽度为17.855m+33.00m+17.831m,桥梁结构的形式为无桥台V 型斜腿刚架桥。
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技术桥梁预应力真空灌浆施工技术[摘要]通过对后预应力真空灌浆技术的调查和分析,探讨了后预应力真空灌浆技术的必要性和具体施工方法,为今后真空灌浆提供了新的研究方向。
[关键词]桥梁;预应力;真空灌浆;随着预应力桥梁在我国的广泛应用,在后张预应力隧道注浆中采用真空辅助注浆技术变得越来越重要,这就要求我们更加重视这一技术。
1。
真空辅助灌浆的必要性概述了施工技术创新与发展的概况。
真空辅助灌浆法的形成和发展(验证)基本上属于第三项,即在施工过程中进一步提高经济技术指标所需的改进和变化,或向技术完善本身的进一步发展,或对施工和交付后出现的问题进行思考和总结后的对策在后张有粘结预应力混凝土结构中,预应力钢筋与混凝土之间的连接工作和预应力钢筋的防腐是通过在预埋孔道中填充水泥浆来实现的;此外,为了防止预应力筋在预应力状态下长期存放时发生滑移和腐蚀,还要求在张拉一批预应力筋后立即对隧道进行灌浆。
众所周知,传统的方法是注浆法,即在0.5-1.0兆帕的压力下,将水灰比为0.4-0.45的稀水泥浆压入孔道中这种方法容易造成水泥浆离析、析水、干燥后收缩和硬化,造成疏松,留下隐患。
国内外灌浆的工程实践和经验一直使人们对传统压力灌浆的效果感到担忧。
在后张预应力混凝土结构中,预应力筋的腐蚀主要是由于施工工艺和浆液配制不当造成的。
在传统的压力灌浆中,浆液本身和施工工艺都有一定的局限性,主要表现为:注入的浆液往往含有气泡。
当混合物变硬时,积聚的气泡会变成小孔,成为自由水的聚集处水可能含有有害成分,容易造成预应力钢筋束和构件的腐蚀;在寒冷地区,由于温度低,水将形成冰,这可能使管道破裂并形成裂缝,造成严重后果。
此外,水泥浆易于分离,并在水分离和干燥后收缩。
分水后会产生孔隙,导致泥浆强度不足,粘结不良,给工程留下隐患。
因此,有必要对传统注浆技术进行改进,将真空辅助注浆技术等技术应用于预应力隧道施工中,使注浆技术更加完善合理。
浅论真空注浆在预应力空心板梁结构中的应用论文浅论真空注浆在预应力空心板梁结构中的应用论文摘要:文中结合公路预应力空心板梁真空注浆的施工,介绍了注浆施工工艺。
Abstract: Combining with the construction of vacuum grouting in the prestressed hollow beam structure, this paper introduced the construction technology of vacuum grouting.关键词:真空注浆;施工;应用Key words: vacuum grouting;construction;application1 概述真空注浆是一种新工艺,它替代了传统的压力注浆技术,在防止预应力钢筋被腐蚀方面有很好的作用,也能够确保安全及持久的结构,近些年来,在贵州公路的建设中也开始了使用。
在360片预应力空心板施工中,某公路就使用了真空注浆的工艺。
我们在施工中和传统的压力注浆技术做了对比实验,并获得了满意效果。
这不仅为将来指导施工方面提供了充分数据,而且也给推行真空注浆技术打下基础。
我们对其施工工艺及施工要点作出了探讨。
2 水泥浆体的配合比设计2.1 配置的基本原则2.1.1 使水泥浆硬化后的空隙率降低,完善孔结构并加强抗渗的能力。
2.1.2 使原先的水泥浆体性质变得更好些,把水灰的配比降低,将空隙和泌水减少,使离析现象不再产生。
2.1.3 为预防产生裂纹,我们要在水泥浆凝结硬化过程中,降低及补偿其的收缩变形。
2.2 水泥浆体一般指标P.O42.5R普通硅酸盐水泥进行一系列实验后,我们可以获得以下三点指标:①水泥标准稠度用水量为27.8。
②水泥的初凝时间为一百三十七分钟,终凝时间为二百零八分钟。
③水泥细度检验:修正后筛余为百分之三点五。
2.3 实验后确定水泥配合比和其他指标水泥浆配合比的配置应当经过实验室反复实验,并考虑施工工艺而得出设计强度:40MPa;水灰比:0.38;配合比:1:3.04:0.009(外加剂);稠度:15S;7d 强度40MPa;水泥泌水率:2%;水泥膨胀率:3%。
桥梁施工中真空辅助压浆技术的应用分析摘要: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;施工技术中图分类号:tu74 文章标识码:a文章编号: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。
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>o.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—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。
桥梁预应力管道真空辅助压浆工艺
桥梁预应力管道真空辅助压浆工艺
预应力钢筋砼桥梁中,预应力束的耐久性极大程度上取决于张拉后管道压浆施工的质量,近年来,真空辅助压浆工艺在桥梁预应力施工中得到了广泛普及,本文结合本人在夏漳高速公路第6合同段桥梁工程施工实践,阐述了真空辅助压浆工艺的原理及应用方法,可为普遍推广施工提供指导.
作者:刘可辉 Liu Kehui 作者单位:湖南育才-布朗交通咨询监理有限公司刊名:中外建筑英文刊名:CHINESE AND OVERSEAS ARCHITECTURE 年,卷(期):2010 ""(3) 分类号:U449.83 关键词:预应力桥梁管道真空辅助压浆。
探讨桥梁预应力的孔道真空辅助压浆施工技术本文結合笔者多年来的施工经验,阐述了孔道压浆工作原理,通过某工程实例重点分析了桥梁预应力的孔道真空辅助压浆施工技术,采用真空辅助压浆新技术可以提高孔道压浆质量,提高压浆密实程度,保证工作质量。
标签:桥梁;后张法;孔道压浆;真空辅助1引言孔道压浆是后张法预应力构件非常关键的工序之一。
多年来,由于孔道压浆达不到预期效果,压浆后的预应力管道浆体不饱满,密实度差,甚至强度不足,构件投入使用一段时间后出现预应力孔道渗水、预应力孔道附近混凝土碳化程度高,影响结构安全性和耐久性。
现行规范中孔道压浆方法已不适应目前高质量的要求。
为了提高预应力孔道压浆的施工质量,近年来,在我国多个省的高速公路桥梁施工中,逐步推行了利用真空辅助方法对预应力孔道进行压浆。
本文分析了某高速公路桥梁预制箱梁孔道压浆真空辅助方法,经过施工单位精心组织,认真研究方案,并进行了多次现场试验比对,经真空辅助压浆的预应力孔道水泥浆饱满程度、浆体的密实度和水泥浆凝结后浆体的收缩率都较以前有较大提高,效果良好。
2工作原理预应力孔道内部由于多种原因,会使压浆时水泥浆的行进受阻,从而在压浆过程中难以达到理想的压力和水泥浆体的密实度,这些原因主要有:预应力波纹管的内壁阻力、箱梁施工过程中可能造成的金属波纹管的损坏、由于少量金属波纹管内水泥浆的浸入导致的内壁摩阻力、预应力钢绞线造成的水泥浆行进受阻以及水泥浆压浆泵的压力不足等。
这些现象在施工中不可能完全克服,为了使压浆最终效果不受这些因素的影响,采用真空辅助技术进行压浆。
真空辅助压浆是在孔道压浆前,用真空泵将预应力管道抽成真空状态,即在孔道的一端抽出空气,使管道内大气压力达-0.07~-0.1MPa,形成负压,然后在孔道的另一端用压浆泵将水泥浆压入孔道,并以0.7MPa左右的正压力稳压1.5~2min,以便获得更好的水泥浆密实度和饱满度。
3施工工艺3.1孔道的安装工艺由于PT-PLUS管的刚性强度较大,回弹性好,因此在使用过程中,需要用细铁丝把波纹孔管与支托钢筋绑在一起,来防止在施工中浇注混凝土时,可能产生的位置的左右偏移,或对存在上浮的预应力筋,采用后穿的穿束方法。
桥梁后张法预应力真空压浆技术分析论文桥梁后张法预应力真空压浆技术分析论文当前后张法预应力施工在桥梁建立方面有非常广泛应用,后张法预应力施工中,钢绞线、锚具、张拉等方面的质量控制和检测难度相对较低,由于孔道压浆相对较为隐蔽,属于隐蔽工程内容,采取传统压力注浆施工方式,在质量控制方面更多的依靠工作经验,很难实现对施工质量的准确判断。
真空压浆技术应用在桥梁后张法预应力施工中,能够实现对人为影响因素的有效控制,压浆饱满度有明显提升,可保证整个工程工程施工平安性,增强所建立桥梁使用寿命,取得理想的建立效益和社会效益。
当前桥梁后张法预应力施工真空压浆技术在实际应用中还存在一定的问题,应用效果不是十分理想,本文就此展开了研究分析。
1.1桥梁后张法预应力施工真空压浆技术真空压浆需要在桥梁主梁预应力筋张拉完成后进行,真空压浆技术主要原理为:压浆前先使用真空泵等设备将预应力孔道内残留空气吸除干净,将孔道的真空度控制在负压0.1MPa,之后在孔道另一端通过压浆机将水泥浆压入预应力孔道,产生相应压力。
因为孔道内的空气数量少,浆体中不容易产生气泡。
另外,由于孔道与压浆泵之间存在有一定的压差,能够使灌浆密实性和饱满度明显提高。
水泥浆中随着水灰比的下降,可添加专门的添加剂,降低浆体离析现象发生率,使浆体强度有明显提升。
1.2桥梁后张法预应力施工真空压浆技术应用优势第一,浆体中不可防止的会存在微沫浆和稀浆,当有真空负压出现后,这些浆料先进入负压容器,流出稠浆后,可以保持孔道浆体稠度一致性,进而使混凝土浇筑密实性和浇筑强度得到保证;第二,真空压浆所使用的管道材料较为特殊,管道内壁存在非常多凹凸,这种结构会很大程度上提高浆体与混凝土之间的摩阻系数,提高浆体与混凝土之间连接紧密性;第三,真空状况下,可以防止由于孔道上下弯曲所产生的浆体压差,使浆体更容易充盈在孔道,提高密实性;第四,孔道阻力明显减少,可加速浆液流动,在缩短灌浆时间的同时提高整个施工效率;第五,封锚施工与压浆施工既可以分开进行,也可以同时展开施工,能够使桥梁结构的整体性和美观性得到有效保证;第六,能够使浆液的惯性流动和冲击性明显提升,及时消除孔道内存在的空气和水分混合气泡,使浆体强度和密实性得到保证,保护预应力筋不被腐蚀,使桥梁结构耐久性和平安性明显提高。
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。
预应力混凝土桥梁施工中真空压浆技术的应用分析【摘要】预应力混凝土桥梁施工中的真空压浆技术是一种先进的施工技术,通过对混凝土进行真空处理和压浆,确保了混凝土结构的坚固和耐久性。
本文从引言、正文和结论三个部分进行分析。
在介绍了真空压浆技术的背景、研究意义和研究目的。
接着在详细阐述了真空压浆技术的原理、在预应力混凝土桥梁施工中的应用、优势、施工步骤以及案例分析。
最后在结论部分总结了真空压浆技术在预应力混凝土桥梁施工中的重要性,展望了未来发展趋势。
通过本文的分析,可以更好地了解真空压浆技术在桥梁施工中的作用和价值,为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
【关键词】预应力混凝土、桥梁施工、真空压浆技术、应用分析、原理、优势、施工步骤、案例分析、重要性、未来发展趋势、总结。
1. 引言1.1 背景介绍预应力混凝土是一种通过在混凝土中引入预压力来提高其承载能力和抗裂性能的技术,被广泛应用于桥梁等工程领域。
在预应力混凝土桥梁的施工过程中,为了保证预应力钢束与混凝土之间的粘结强度和充填密实性,必须对其进行压浆处理。
传统的压浆方法存在一些缺陷,例如压浆不均匀、充填不到位等问题,影响了预应力混凝土桥梁的使用寿命和安全性。
为了解决传统压浆方法存在的问题,真空压浆技术应运而生。
真空压浆技术利用真空的负压效应,将混凝土内部的空气和水分都抽出来,然后灌注压浆料,确保了预应力钢束与混凝土之间的牢固粘结。
这种先进的技术不仅提高了施工效率,还大大提高了预应力混凝土桥梁的质量和安全性。
基于以上背景,本文将深入探讨真空压浆技术在预应力混凝土桥梁施工中的应用情况,并分析其优势和重要性,旨在为工程施工实践提供有益的参考和借鉴。
1.2 研究意义预应力混凝土桥梁作为重要的基础设施之一,在现代城市建设中起着至关重要的作用。
预应力混凝土桥梁施工中真空压浆技术的应用分析具有重要的研究意义。
真空压浆技术可以有效改善预应力混凝土桥梁的施工质量,确保其结构稳固耐用。
预应力混凝土桥梁施工中真空压浆技术的应用分析1. 引言1.1 研究背景预应力混凝土结构广泛应用于桥梁工程中,其具有良好的承载性能和抗震性能。
在实际施工中,预应力混凝土桥梁结构中存在一些质量隐患,如空洞、砂眼等。
这些质量问题会直接影响桥梁的使用寿命和安全性,如何保证预应力混凝土桥梁的质量成为了工程建设中的一个重要问题。
传统的混凝土浇筑中,浆料在灌浆孔中充填的质量难以保证,存在浆体渗透性不足的情况。
为了解决这一问题,真空压浆技术应运而生。
真空压浆技术通过在浆体充填过程中制造负压环境,利用气体的压力差促使浆料充分渗透填充,从而提高了浆料的渗透性和粘结力,有效解决了传统浆料充填中存在的质量问题。
研究真空压浆技术在预应力混凝土桥梁施工中的应用具有重要的意义,可以提高桥梁结构的质量和安全性,为工程建设提供更加可靠的保障。
1.2 研究意义预应力混凝土桥梁施工中的真空压浆技术是一种新兴的施工技术,具有重要的研究意义。
真空压浆技术可以有效提高预应力混凝土结构的性能和耐久性。
通过真空压浆技术,可以保证浆料充分填充预应力筋束周围的空隙,提高浆料的渗透深度和粘结力,从而增强预应力混凝土结构的承载能力和耐久性。
真空压浆技术可以提高预应力混凝土结构的施工质量和工程安全。
在预应力混凝土桥梁施工中,浆料的充分渗透和完整填充预应力筋束周围的空隙对结构的安全性和可靠性至关重要。
真空压浆技术可以有效确保浆料的充分渗透和填充,提高施工质量和工程安全水平。
研究预应力混凝土桥梁施工中真空压浆技术的应用是具有重要的研究意义的。
2. 正文2.1 真空压浆技术的基本原理真空压浆技术的基本原理是利用负压作用下的吸附、膨胀、渗透和充填等力学效应,通过将浆料压入预应力混凝土构件中的空隙中,并在真空状态下使浆料充分渗透并填充构件的表面空隙,从而实现浆料与构件之间形成良好的粘结力。
在真空状态下,浆料的渗透能力得到提高,同时由于浆料内排除了空气,增加了浆料与混凝土之间的接触面积,提高了粘结性能。
后张预应力真空辅助压浆施工控制【摘要】后张预应力混凝土连续箱梁已广泛应用于城市高架桥和高速公路的跨线桥建设中,后张预应力混凝土连续箱梁的压浆施工方法也在不断更新,常见的施工方法有:普通压浆法和真空辅助压浆法。
【关键词】后张预应力;混凝土;连续箱梁;施工方法0.概况随着我国基础设施建设的迅速展开,后张预应力混凝土连续箱梁已广泛应用于城市高架桥和高速公路的跨线桥建设中,后张预应力混凝土连续箱梁的压浆施工方法也在不断更新,常见的施工方法有:普通压浆法和真空辅助压浆法。
近几年来,在后张预应力混凝土连续箱梁设计中普通压浆法逐步被真空辅助压浆法取代,下面主要就真空辅助压浆施工控制要点进行探讨。
1.真空压浆施工的基本要求(1)材料(水泥、水、添加剂、波纹管)和压浆设备、水泥浆体必须符合规定要求。
搅拌水泥浆之前,加水空转搅拌机数分钟,使其内壁充分湿润,将积水排净。
在全部水泥浆用完之前不得再投入原材料,更不能采取边出料边进料的方法。
搅拌好的水泥浆须一次用完。
(2)预应力张拉施工完成后,孔道应尽早压浆,一般不要超过24小时。
(3)做好压浆前的准备工作,孔道和两端必须密封,且孔道内无石、砂及其他杂物,确保孔道畅通,清洁干爽;清理锚垫板上的压浆孔,保证压浆通道畅通。
(4)压浆顺序,对上下分层的孔道先从下层孔道压浆灌注,对曲线孔道和竖向孔道从最低点压浆孔压入,并由最高点的排气孔排气和泌水。
(5)整个压浆过程(包括压浆孔数和位置)应做好记录,以防漏灌,同时每一工作班留取不少于3组的70.7x70.7x70.7mm立方体试件,并进行标准养护。
2.真空辅助压浆的施工原理压浆前,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~-0.1mpa之间,然后在孔道另一端用压浆泵以一定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,大大提高孔道内浆体的饱满和密实度。
预应力管道真空辅助压浆施工工法编制单位:山东省路桥集团有限公司编制时间:2008年7月预应力管道真空辅助压浆施工工法1.前言在后张法预应力混凝土结构中,孔道压浆主要目的是防止预应力筋的腐蚀及实现预应力筋与结构混凝土之间提供有效的粘结;孔道压浆的密实性是孔道压浆成功与否的首要技术要点.传统的在砼内预埋金属波纹管,用压浆机直接压入水泥浆的施工工艺,普遍存在着压过的管道内浆体不密实,不饱满,容易产生离析,干硬收缩,泌水等质量通病,导致预应力筋受到锈蚀、使得桥梁倒塌或重建或加固.预应力筋的防腐问题、结构的耐久性问题,得到土木工程界的普遍关注.鉴于上述情况,预应力结构的耐久性和预应力孔道的压浆的质量得到社会的普遍关注.孔道的浆体作为空隙的填充料、提供预应力系统和结构的粘结以及预应力筋的防腐作用其质量直接影响到结构的耐久性.2.工法特点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汽化,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)浆体中的微沫浆及稀浆在真空负压下率先流入负压容器,待稠浆流出后,孔道中浆体的稠度即能保持一致,使浆体密实度和强度得到保证.4)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,尤其是一些异形关键部位.对于弯型、U 型、竖向预应力筋更能体现真空灌浆的优越性.5)作为一种全面的技术,真空辅助压浆要求施工现场具有高水平的质量管理,包括高水平的管理人员和操作队伍.这样,由于这种方法本身的性质决定了它具有高水平的质量控制.使用此项技术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、外加剂、标准化的施工规程以及专业施工人员,这些都是保证此项技术得以正确实施必不可少的条件.3.适用范围适用于所有后张预应力混凝土结构预应力管道的压浆,尤其是曲线束和长线束.4.施工工艺原理、流程及操作要点桥梁预应力孔道压浆施工是一个重要工序环节,为了保证工程质量,要在预应力孔道压浆施工中,精心设计水泥浆的配合比及选择最优的材料,预应力孔道施工预先通过 1 :1模型试验,得到精确数据后,做好工期安排,选好灌浆时间.真空辅助压浆工艺是塑料波纹管将孔道系统密封;一端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60%以上,同时压浆端压入水灰比为0.29~0.35的水泥浆.当水泥浆从真空端流出且稠度与压浆端割.当采用气割时,切割同时在锚环根部浇水降温,以免预应力筋和锚具过热而产生滑丝现象.严禁采用电弧焊切割.预应力筋割切后的余留长度不得小于30米米.封锚:封锚砼的配合比必须经过试验,以无收缩砼为配制目标,以防砼收缩产生裂缝,导致密封不严而漏水、漏气、露浆.外露面的封锚砼的外观颜色和主梁的外观颜色一致.封锚时应留排气孔.推荐采用下图的压浆盖帽作为封锚工具.其与使用传统压浆工艺的锚垫板略有不同,其锚垫板上预留固定压浆盖帽的螺栓孔.其上有安装密封圈的凹槽,保证与锚垫板的密贴和密封.使用密封盖帽的好处是可反复使用,并且可以节约等封锚砼凝固的时间.冲洗管道:孔道在压浆前应用压力水冲洗,以排除孔内粉渣等杂物,保证孔道畅通.冲洗后用空压机吹去孔内积水,但要保持孔道湿润,而使水泥浆与孔壁结合良好.在冲洗过程中,如发现有冒水、漏水现象,则应及时堵塞漏洞.5.1.2.灌浆准备①检查确认材料数量,种类是否齐备,品质是否保证;②检查机具是否齐备、完好;③检查供水、供电是否齐全、方便;④按配方秤量浆体材料,外加剂首先溶于一部分水,待用;⑤按图4所示连接装好各部件.5.1.3.水泥浆的拌制先下水再下水泥,拌和时间不少于1分钟,灰浆过筛后存放于储浆桶内.此时桶内灰浆仍要低速搅拌,并经常保持足够的数量以保证每根管道的压图2 普通封锚方式和压浆盖帽方式的比较图浆能一次连续完成.水泥浆自调制到压入管道的时间间隔不得超过40分钟.对于因延迟使用所致的流动度降低的水泥浆,不得通过加水来增加其流动度.有条件的情况下,最好采用高速灰浆搅拌机(转速在1700转/分以上).5.1.4.真空泵的准备按照图1的示意,接好真空泵的管路.5.2. 压浆工艺5.2.1 工艺概述1)孔道压浆顺序是先下后上,要将集中在一处的孔一次压完.若中间因故停歇时,应立即将孔道内的水泥浆冲洗干净,以便重新压浆时,孔道畅通无阻.对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压入,由最高点的排气孔排气和泌水.2)关闭与真空泵连接外的所有通风孔,启动真空泵,从导管中排除空气.孔道真空度达到60~90%(即真空度维持在-0.006~-.009MPa),并且能稳定在该区间一个值附近时,表明导管密封良好,没有裂缝,方可压浆.如果不图3 普通灰浆搅拌机和高速搅拌机的比较图能满足上述情况时,应查明原因,将管道密封后再进行压浆.3)压浆应缓慢,均匀的进行,不得中断,并应将所有最高点的排气孔依次一一放开和关闭,使孔道内排气通畅.较集中和临近的孔道,宜尽量先连续压浆完成,不能连续压浆时,后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅.4) 当压浆管路长度超过30米时,应提高压力100kPa~200kPa.每个压浆孔道两端的夹片进、出浆口均应安装一节带阀门的短管,以备压注完毕时封闭,保持孔道中的水泥浆在有压状态下凝固.整个压注系统及胶管各阀门处内径不得小于10米米,以防堵塞.5)清洗压浆完毕后,用清水连续冲洗灌浆设备,直至出水口流出清水,如有必要应该拆开设备进行清洗;拆下灌浆胶管,清洗灌浆泵、搅拌机、阀门以及粘有灰浆的工具.5.2.2 工艺流程1)关闭阀门1、3和排气孔,打开阀门2和4,启动真空泵,当真空度达到并维持在负压0.08 MPa左右时,打开阀门1,启动压浆泵,开始压浆;2)当浆体经过透明高压管并准备到达三通接头时,关闭阀门1,并打开阀门3,关闭真空泵;3)压浆过程应连续直至水泥浆从出浆端接往负压容器的透明喉管压出时止,排浆直到流出合格的水泥浆时,并关闭压浆泵,关闭阀门2.4)马上打开排气孔,启动压浆泵,观察排气孔处的出浆情况,当出浆流畅、稳定且稠度与盛浆桶浆体基本一致时,关闭排气孔,以0.4~0.6Mpa的压力继续压浆2—3米in ,最后关掉压浆泵,关闭阀门1,压浆完成.5)拆除阀门1、2外的设备,并清洗,即完成压浆工作.5.2.3注意事项1)严格掌握材料配合比,未经试验室允许不得随意调整.2)灌浆管应选用牢固结实的高强橡胶管,保证有压力时不易破裂.3)灰浆进入灌浆泵之前应通过1厘米的筛子.4)真空泵放置应低于整条管道,启动时先将连接的真空泵的水阀打开,然后开泵;关泵时先关水阀,后停泵.5)灌浆工作宜在灰浆流动性没有下降的40分钟内连续进行,并且在灌浆过程中随时搅拌.5.3.施工工艺必备要素5.3.1.真空吸浆的工艺规范必须确保下列目标的实现1)在管道内正确完成和营造真空;2)在导管和大气之间或导管和导管之间无裂缝;3)浆体中无空气;4)管道内无水;为达到以上目的,必须有正确的成孔材料、浆体设计和设备.在真空辅助压浆开始前,标准、特定的工艺规范必须按制定出来,由有经验的受过操作训练的人员正确执行.5.3.2.设备及辅具必须具备下列条件除了通常的灌浆设备以外,还须以下设备:1)真空泵,有真空压力表和刻度盘;2)压力容器,作为一个屏障,阻止浆体进入真空泵损坏它;3)加筋的干净软管,能承受负压;4)进口、出口、排气口的截止阀;5)预应力的压浆盖帽(在不采用常规封锚的情况下);5.4、压浆浆体的配比设计5.4.1浆体的组成:浆体由水泥、水、专用助剂组成,其混合体应达到下列指标1)水灰比为:0.29~0.35,一般控制在0.32左右;2)浆体泌水率:水泥在拌和3小时后,其泌水率应小于2%,且泌水应在24小时,内被浆体完全吸收.3)浆体温度:水泥浆搅拌及压浆时浆体温度应小于35度;4)稠度:13秒~18秒;在45分钟内,浆体的稠度变化不应大于2秒.5)缓凝时间:其初凝时间应不小于3小时,终凝时间应大于17小时.6)膨胀率:小于5%;7)密度:不小于2.0g/厘米3;8)抗压强度:在标准养护下,其7天龄期的强度应不小于25Mpa,满足以上浆体性能的压浆浆体,才为合格的压浆浆体.5.4.2.浆体的外加剂:为了使浆体的性能能达到上列指标,必须在配合比中参加品质优良的外加剂.5.5.压浆时应注意以下几点:1)孔道宜在预应力完成三天内压浆;2)水泥浆终凝后,方可卸拔压浆阀门.3)压浆气温最高不可大于35℃,且压浆完成48小时内温度不得低于5℃.4)压浆因故不能连续压满时,应立即用压力水冲洗干净.6.质量标准及质量控制质量标准除了保证浆体的质量外,主要控制以下两点:一是压浆过程应连续直至水泥浆从出浆端流出合格的水泥浆为止;二是观察排气孔处的出浆情况,保证出浆流畅、稳定且稠度与盛浆桶浆体基本一致.质量控制方面除了满足上文提到的要求外,还需要注意以下几点:6.1压浆盖帽在浆体初凝后可拆除,及时清理,以备再用;6.2在压浆前使用空压机先行将残留在管道中的水份或脏物排除,确保真空辅助压浆工作能够顺利进行;6.3整个连通管路的气密性必须认真检查,合格后方能进入下一道工序;6.4浆体搅拌时,水、水泥和外加剂的用量都必须严格控制;6.5必须严格控制用水量,对未及时使用而降低了流动性的水泥浆,严禁采用增加水的办法来增加其流动性;6.6搅拌机内搅拌好的浆体每次应全部到尽,在浆体全部到出之前,不得投入未拌和的材料,更不能采取边出料边进料的方法;6.7向搅拌机送入外加剂,需在浆体搅拌一定时间后送入;6.8安装在压浆端及出浆端的阀门和接头,应在灌浆后1小时内拆除并清洗干净.真空辅助压浆施工流程7.机具设备1)灰浆搅拌机:拌制浆体,可采用普通的拌浆机,但必须保证浆体搅拌均匀,能准确控制用水量;2)真空灌浆组件:包括真空泵、真空表、连接阀门;3)压浆组件:包括压浆泵及压力表;4)高压管(含真空回浆观测透明管):高压管应保证能承受压浆过程中的压力要求,特别是透明管,不仅要满足压力要求,还要满足能对浆体进行观察的要求,防止浆体进入真空泵;5)球阀:能保证管道的密封性能;6)三通接头8.环保措施1)施工机械注意保养,维修时防止油料洒落污染河水;2)废弃砼,清洗罐车、导管的废水必须集中处理.3)经常对施工机械进行保养,尽量减少噪音污染.4)施工过程中的废弃物、边角料、包装袋等及时收集、清理、集中处理.9.效益分析真空辅助压浆工艺的效益主要体现在其社会效益上,对于施工单位而言,虽然增加了投入,但采用真空辅助压浆工艺是提高后张预应力混凝土结构安全度和耐久性的有效措施.10.工程实例10.1 滨州黄河二桥为三塔式混凝土PC斜拉桥,桥塔内设置环向预应力,如采用普通的压浆工艺,很难保证工程质量,从而危及结构的安全.经反复试验后,采用真空辅助压浆工艺进行施工,效果良好.该桥于2004年建成通车,目前运营两年,经检测,预应力部分工作性能良好.10.2 济南黄河三桥主桥为单塔斜拉索钢箱梁桥,引桥为预应力混凝土连续箱梁,单跨跨径为45(46)米.因管道较长(最长索为46米+8米),如采用普通压浆工艺,不仅压浆时间长,压浆效果也难以保证,全部采用真空辅助压浆工艺,工程质量优良.。
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。
真空灌浆工艺在预应力混凝土桥梁中的应用摘要:介绍预应力混凝土结构施工中的真空灌浆工艺施工工法,提出确保真空灌浆工艺顺利实施的控制要点。
分析表明,采用真空灌浆工艺是提高后张有粘结预应力混凝土结构安全和耐久的有效措施,该工艺在预应力混凝土桥梁中将有广泛的应用前景。
关键词:预应力混凝土桥;灌浆工艺;桥梁施工概述在后张有粘结预应力混凝土结构中,传统的预应力筋防护是通过成孔材料和浆体防护来实现的,传统的防护方法由于孔道压浆质量差(常含有气泡、水泥浆容易离析和析水、不饱满)、外界恶劣因素的影响(如除冰盐或盐水)等原因,使结构过早出现裂缝,预应力锈蚀,从而严重影响结构耐久性、降低结构安全度的事例时有发生。
如:1991年英国ynys-gwas桥因金属波纹秋锈蚀和灌浆不密实,导致预应力筋失效而垮塌,随后英国对大批压力灌浆工程进行检查,发现80%的工程灌注不满,建于1957年的美国康涅狄格州的bissell大桥在使用了35年后,因预应力筋受到严重腐蚀而导致结构的安全降低,被迫炸毁重建;在德国、比利时、日本等国家也对压力灌浆工程进行了检查,发现灌满占30%,不满的占30%,其余40%无法检查;在我国,由于灌浆不好而导致的工程事故也屡见不鲜(如广东海印大桥的拉索锈蚀断、四川宜宾小南门拱桥桥面断落等)。
随着经济形势的巨大变化以及社会的积累增长,土建结构失效带来的风险和损失已远非过去所能比拟,目前,预应力的防护问题日益突出,有粘结预应力混凝土工程的灌浆的质量问题已引起了广泛的重视,为防止预应力筋被锈蚀,提高结构的安全度和耐久性,确保工程质量,真空灌浆工艺这一新技术越来越多地应用后张法预应力混凝土中。
真空灌浆工艺的基本原理灌浆前,先用真空泵抽吸预应力孔道的空气,使孔道的真空度达到负压0.08~0.1mpa,然后在孔道另一端用灌浆泵以一定的压力将搅拌好的水泥浆体压入预应力孔道并产生一定的压力,同时孔道内和压浆泵之间存在正负压力差,大大提高了孔道内浆体的饱满和密实度。
预应力砼桥梁智能张拉论文真空压浆施工工艺论文摘要:智能张拉技术具有张拉力到位,同步精确,自动控制张拉应力、加载速率、停顿点、持荷时间等要素,自动采集并校核伸长值误差,能够有效杜绝人为因素干扰。
真空压浆施工工艺本身就有较高水平的质量控制,能够保证孔道压浆的均匀性,能够保证压浆饱满密实,从而减缓了预应力钢绞线的腐蚀速度。
一、前言预应力砼桥梁如何能比传统结构更具耐久性,使用寿命更长,安全性能更好,成为预应力砼建设者们的共同面对的难题。
传统的预应力张拉和压浆方式,人为操作的步骤较多,容易产生误差,有效应力难以满足设计,孔道压浆无法完全达到密实,影响预应力砼结构物的使用寿命和安全性。
预应力智能张拉和循环控制系统,在很大程度上改变了传统预应力张拉的不足。
为了确保桥梁预应力施工质量符合设计和新规范要求,智能张拉实现了张拉全过程智能控制,真正做到了张拉施工质量管理的“实时跟踪、智能控制、及时纠错”;真空压浆保证了压浆的均匀性、密实度,有效的减缓了预应力钢绞线的腐蚀速度。
在切实保障预应力张拉与压浆施工质量的同时,大大提高了施工管理水平和效率,保证了桥梁结构安全和耐久性。
二、工程概况岢临高速公路LJ5标大桥共四座,其上部结构均为预应力混凝土先简支后连续箱梁,箱梁总量为324片,全部采用后张法施工。
主梁采用C50砼,采用高强低松弛预应力钢绞线,其抗拉强度标准值fpk=1860MPa,直径为15.20mm,面积为139.0mm2,弹性模量Ep=1.95×105MPa。
预制箱梁正弯矩钢束采用15-3型、15-4型系列锚具及其配件,预应力管道采用圆形金属波纹管。
压浆采用C50水泥浆液,水灰比在0.26-0.28之间,抽真空时(负压)控制在0.06-0.6MPA 之间。
压浆时,每一个工作班应制作留取不少于3组尺寸为40×40×160mm的试件,水泥强度达到40MPA以上才能进行吊装施工。
三、智能张拉系统及工作原理预应力智能张拉系统主要由预应力智能张拉仪、智能千斤顶、自带无线网卡的笔记本电脑、高压油管等组成。
桥梁预应力真空辅助压浆施工技术浅析【摘要】通过在辽宁高速公路对真空辅助压浆技术的学习和实践,浅析后张预应力混凝土结构真空辅助压浆的技术,使用其必要性及具体的施工方法,提出自己对预应力真空辅助压浆技术的浅解,供各位同仁探讨。
【关键词】桥梁;预应力;真空辅助压浆
桥梁预应力真空辅助压浆施工技术在辽宁高速公路建设中得到了广泛应用与推广。
真空辅助压浆技术比传统压浆技术的工艺更加完善合理,特别是2011年针对真空辅助压浆技术规范做出了新的改进与提高。
真空辅助压浆技术保证了浆体的可施工性,提高了孔道压浆的充盈度、密实度及硬化浆体的强度,因此真空辅助压浆工艺是提高后张预应力混凝土结构安全度性、可靠性和耐久性的有效措施。
1.真空辅助压浆的必要性
后张预应力混凝土结构中,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埋孔道中压满水泥浆来实现的。
另外,在预应力状态下为防止预应力筋发生滑丝及长期放置发生预应力筋的腐蚀、松弛,预应力筋张拉完毕后,孔道压浆越早越好,应在张拉锚固后的48h内完成孔道的压浆工作。
2.真空压浆工艺特性及要求
⑴减少孔道中阻力,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,避免因降低其流动度,而增加压注时的
压力且不易密实,同时提高了生产工效。
⑵强化了浆液的惯性流动与冲击及对孔道的充盈。
在真空状态下,孔道内的空气、水份以及混在水泥浆中的气泡被消除,减少孔隙、泌水现象,确保了孔道压注的密实性和浆体的强度,以及预防和克服对预应力筋的腐蚀,从而最大限度地提高了结构的耐久性和安全性。
⑶对孔道密封及预应力体系的锚固效率及安全性能提出了更高要求。
压浆过程中因孔道具有良好的密封性,使浆液充满整个孔道的要求得到保证。
⑷对水泥浆液的配合比提出更高要求。
3.真空辅助压浆的理论形成
3.1真空辅助压浆的浆体在管道内充盈程度
⑴使孔道内空气的稀薄,液柱在相对于空气中的表面张力及表面能减小,使浆液更容易填充预应力筋的间隙并带走残存在预应力筋间隙的水分,不易形成气泡(气泡较多也可影响过浆面积),密实填充成孔材料空间。
⑵拉力形成液柱的导向,减少了液柱在孔道内的紊流情况,也就减小了孔道的阻力。
⑶在真空作用下,液柱内的气泡和富余的水分向液柱端部移动,并在后期的传统补压稳压过程中排除。
这种效应对于长孔道更明显。
但需要说明的是,抽吸真空前清空孔道中的较多留存水分,单靠真空泵的作用,处理效果不明显,必须靠高压风吹干净。
3.2传统成孔材料与真空辅助压浆技术的结合
早期常用的成孔材料为金属波纹管,而真空压浆较理想的成孔材料为pt-plus塑料波纹管(以较小的孔道摩阻力及电绝缘性能取胜),目前的预应力结构设计普遍采用塑料波纹管,这里对真空辅助压浆与金属波纹管的结合使用做一个讨论。
⑴孔道摩阻方面:pt-plus塑料波纹管虽然孔道摩阻较小,而且pt-plus塑料波纹管在压浆时的孔道摩阻也较小;但金属波纹管的孔道摩阻依然能满足现行规范要求。
⑵保证预应力筋的耐久性:无疑pt-plus塑料波纹管有着毋庸置疑的优势;我们知道,预应力筋在张拉后,基本上是紧贴孔道。
已压注水泥浆的预应力筋的腐蚀,主要成因为电化学腐蚀。
4.浆体的配合比设计
浆体设计是压浆工艺的关键之处,合适的水泥浆液应具有以下特征:①具有高流动度;②不泌水、不离析、无沉降;③适宜的凝结时间;④在塑性阶段具有良好的补偿收缩能力,切硬化后产生微膨胀;⑤具有一定的强度。
5.真空辅助压浆在沈阳绕城高速公路分离立交现浇箱梁及t梁的施工
5.1真空辅助压浆主要设备有:
灰浆搅拌机、活塞式压浆泵(普通灰浆泵或螺杆泵,桥梁四标用的是螺杆泵)、真空泵、高压管、 zkgj真空压浆组件、各种接头阀门、浆桶等。
5.2浆体的技术要求
除了具有足够的抗压强度和粘结强度,还必须保证有良好的防腐性能和稠度,不离析、析水,硬化后孔隙率低、渗透性小,不收缩或低收缩。
浆体指标如下:
⑴水胶比:0.27;
⑵流动度:拌和好后的初始流动度14.4s ,30min流动度
17.6s,60min流动度24min;
⑶泌水性:24h自由泌水率为0;
⑷初终凝时间:初凝时间14.8h,终凝时间16.3h;
⑸强度:标准养护条件下7天龄期强度75.3mpa,28天强度不小于82.3mpa;标准养护条件下7天龄期强度11.7mpa,28天强度
13.7mpa。
⑹自由膨胀率%:3h为1.0
⑺充盈度:合格。
5.3真空辅助压浆施工工艺
5.3.1准备工作
①在压浆施工前将锚垫板表面清理,保证平整,在保护罩底面与橡胶密封圈表面均涂一层玻璃胶,装上橡胶密封圈,将保护罩与锚垫板上的安装孔对正,用螺栓拧紧。
②清理锚垫板上的压浆孔,保证压浆通道通畅。
5.3.2试抽真空
关闭阀门观察真空压力表的读数,应能达到负压力0.06~
0.1mpa。
当孔道内的真空度保持稳定时(真空度越高越好),停泵1min,若压力降低小于 0.02mpa 即可认为孔道能基本达到并维持真空。
如未能满足此数据则表示孔道未能完全密封,需在压浆前进行检查及更正工作。
5.3.3拌浆
①拌浆前先加水空转数分钟,使搅拌机内壁充分湿润,将积水倒干净。
②将称量好的水(扣除用于溶化固态外加剂的那部分水)倒入搅拌机,之后边搅拌边倒入水泥,在搅拌3~5min 直至均匀。
③将溶于水的外加剂和其它液态外加剂倒入搅拌机,再搅拌5~15min,然后倒入盛浆浆桶。
④倒入盛浆桶的浆体应尽量马上泵送,并不停地搅拌。
5.3.4压浆
①在压浆泵的高压胶管出口打出的浆体浓度与压浆泵中的浓度一样时,关闭压浆泵,将高压胶管接到孔道上的压浆管上,连接牢固。
②关掉压浆接头阀门,启动真空泵,当真空度达到并维持在负压 0.06~0.09mpa 左右时,启动压浆泵,打开压浆阀,开始压浆,真空泵继续工作。
③观察排浆阀的出浆情况,出浆体与灌入之前一样时,关闭排浆阀,然后从排浆阀端开始向压浆口方向逐一将所有最高点的排气孔依次一一打开和关闭,继续灌浆,使压浆泵压力达到 0.5mpa 左
右稳压3分钟,最后关掉压浆阀,停止压浆。
④接通水,打开冲洗阀门清洗,再拆下阀门处的透明高压管,进行清洗。
6.结语
后张预应力混凝土结构孔道压浆中采用真空辅助压浆法施工,更加保证了后张预应力砼结构施工的质量。
真空辅助压浆法作为成熟的先进工艺、技术应在高速公路上得到更广阔的应用与推广。