1 真空壓漿基本原理

  真空壓漿技術是采用真空吸漿法和常規(guī)壓漿法相結合,即在常規(guī)壓力壓漿泵設備系統(tǒng)的基礎上進行改進,增加抽真空的真空泵設備系統(tǒng)。整個預應力孔道系統(tǒng)封閉,一端用真空泵對孔道進行抽真空,使之產(chǎn)生負壓-0.06Mpa~-0.1Mpa),然后用壓漿泵將優(yōu)質水泥漿從孔道的另一端壓入,當水泥漿從抽真空端流出且顏色與壓漿端相同(即稠度相同),再經(jīng)過特定位置的排漿(排水及微泡沫),并加以≤0.7Mpa的正壓力,并持續(xù)保壓3min,以保證預應力孔道壓漿的密實度。

  2 漿體性能指標及漿體配合比設計

 。1)漿體性能指標。32m有碴軌道后張預應力混凝土簡支箱梁對灌漿漿體性能的要求為:水膠比:水泥漿的水膠比控制在0.3~0.34;泌水率:水泥漿不得泌水,3小時小于0.1%,24小時為0;

  流動性:漿體流動度不大于25s,30min后不大于35s;

  膨脹率:28d限制膨脹率0~0.1%;

  充盈度:無肉眼可見水囊,無直徑大于3mm的氣囊;

  凝結時間:初凝時間應>4h,終凝時間應小于24h;

  強度:7d齡期,強度>40Mpa.為保證梁體的耐久性,壓漿材料經(jīng)比選采用高性能無收縮灌漿劑,北京建工華創(chuàng)工程技術有限公司CG-W-20無收縮防腐蝕高性能預應力管道灌漿劑,進行了配合比試驗。CG-W-20無收縮防腐蝕高性能預應力管道灌漿劑是具有較高的流動性,泌水少,漿體穩(wěn)定性好,凝結時間可調,無收縮或微膨脹,強度高,并摻入了MCI遷移復合型阻銹劑,對預應力筋的陰極及陽極同時進行了雙重保護,避免了亞硝酸鹽類陽極阻銹劑的缺點。在正確的施工工藝下,能確保管道極高的充盈度,獲得質量優(yōu)異的硬化灌漿體。其質量穩(wěn)定可靠,大大提高了施工時的操作性和灌漿的穩(wěn)定性。

  (2)壓漿設備的選取。真空輔助壓漿的重要設備采用安徽理工生產(chǎn)的SZ-2型真空泵,SZ-2型真空泵為單級水環(huán)式抽氣泵,是真空壓漿工藝中用于孔道形成負壓的主要設備,利用偏心葉輪帶動工作液,通過截止閥和調節(jié)閥直接進入泵的工作室,同時泵工作時的工作液隨氣體一起排出,這種連接可使泵獲得高的極限真空。壓漿機為LG-P503型螺桿式灌漿機,在灌漿過程中,水泥漿在密封腔內被螺桿勻速推進,故輸送量均勻,壓力平穩(wěn),無空氣滲入,且停只輸送后可保壓。這些特點保證了勻速連續(xù)灌漿的質量。

 。3)配制的漿體配合比指標為:水泥漿的水灰比為0.34,水泥漿的3h泌水率為0.07%~0.1%,泌水在24h內被漿體吸收;漿體流動度為18s;漿體膨脹率為0.1%;壓漿時漿體溫度為28℃。從上述數(shù)據(jù)可以看出,漿體配合比滿足32m有碴軌道后張預應力混凝土簡支箱梁對灌漿漿體性能的要求。

  3 真空輔助壓漿的施工步驟

 。1)施工準備。

 、龠M行配合比設計,通過試驗確定施工漿體配合比,并進行測試;

 、谇懈钿摻g線,水泥砂漿封端并安裝密封罩;

 、蹤z查孔道的密閉,設備、輔件的規(guī)格數(shù)量及其運轉狀態(tài)。

 。2)試抽真空。關閉閥門1、2和排氣孔,打開閥門3、4,啟動真空泵,觀察真空表讀數(shù),若負壓在-0.06Mpa~-0.1Mpa,停泵1min保壓不變,即可進行壓漿。

 。3)拌漿。

 、侔铦{前先加水空轉幾分鐘,使攪拌機內壁充分濕潤,后將水排凈;

 、诎匆(guī)定的水膠比和灌漿劑用量拌制水泥漿,

  辦好后在現(xiàn)場進行稠度、泌水率測試,進行漿體試模制作;

 。4)壓漿。

 、匍_啟真空泵,當真空度維持在-0.07Mpa時,啟動壓漿泵進行壓漿;

 、跐{體流過觀察管時,關閉閥門3,打開閥門2,并關掉真空泵;

  ③觀察廢漿桶出漿情況,當漿體稠度一致、出漿勻速,關閉閥門1,并關掉壓漿泵;

  ④打開排氣孔,啟動壓漿泵,觀察排氣孔處出漿情況,當漿體稠度一致、出漿勻速、無氣泡和微沫漿后,關閉排氣孔,施加0.5Mpa~0.6Mpa的壓力持壓3min,關掉壓漿閥,關閉閥門3;

  ⑤拆除閥門1、3外的設備,并清洗干凈。

 。5)真空輔助壓漿注意事項。

 、偎酀{在壓灌過程中要經(jīng)常攪動,對延遲使用流動度下降的漿體,嚴禁通過加水來增加其流動性;

 、跀嚢韬玫臐{體每次應用完卸盡,在水泥漿未全部卸出的情況下,不能加入壓漿材料另行攪拌;

 、劭椎缐簼{需一氣呵成,同一管道壓漿應均勻、連續(xù)進行一次完成;

  ④壓漿速度不宜過高,較高的速度會在孔道內產(chǎn)生過大的壓力,造成泛漿。

  4 真空輔助壓漿的優(yōu)越性

  可以消除普通壓漿法引起的氣泡,同時,孔道中殘留的水珠在接近真空的情況下被汽化,隨同空氣一起被抽出,增強了漿體的密實度。

  (1)消除混在漿體中的氣泡,這樣就避免了有害水積聚在預應力筋附近的可能性,防止預應力筋的腐蝕。

 。2)漿體中的微末漿及稀漿在真空負壓下率先流入負壓容器,待稠漿流出后,孔道中漿體的稠度即能保持一致,使?jié){體密實度和強度得到保證。

 。3)孔道在真空狀態(tài)下,減小了由于孔道高低彎曲而使?jié){體形成的壓頭差,便于漿體充盈整個孔道,尤其是一些異形關鍵部位,對于彎形、U型、豎向預應力筋更能體現(xiàn)真空灌漿的優(yōu)越性。

 。4)作為一種全新的技術,真空輔助壓漿要求施工現(xiàn)場具有高水平的質量,包括高水平的管理人員和操作隊伍,這樣由于這種方法本身的性質決定了它具有高水平的質量控制。采用正確的工藝是使用此項技術的前提條件,采用配套的錨具組裝件、成孔性能良好的塑料波紋管,使用專用設備、專用漿體外加劑、標準化的施工規(guī)程以及專業(yè)施工人員都是保證工藝得以正確實施必不可少的條件。