真空灌浆技术在预应力砼中的运用

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1、真空灌浆技术在预应力砼中的运用【摘要】在后张预应力混凝土结构中，孔道中的灌浆是防止预应力筋锈蚀的重要防线。目前国内基本都采取压浆法进行孔道灌浆，该法容易造成灌浆不密实，从而导致预应力筋腐蚀，极易造成严重后果。本文介绍了真空灌浆技术的原理和主要技术特点，包括工艺流程及水泥浆设计等。【关键词】预应力结构孔道真空灌浆施工工艺水泥浆配比在后张有粘结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灌满水泥浆来实现的。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0.4～0.45的稀

2、水泥浆体压入孔道。这种做法带有一定的局限性，主要表现为：水泥浆容易发生离析、析水、干硬后收缩，产生孔隙，致使强度不够、粘结不好；另外这些孔隙会成为渗透雨水的聚积地，这些水分可能含有有害成份而腐蚀构件；同时在北方严寒地区，这些水分会由于严寒而结冰膨胀损坏构件，造成严重后果。采用压浆法施工的英国Ynys-Gwas桥梁就是因为预应力筋的锈蚀而倒塌。事后调查表明，该桥的预应力筋锈蚀与浆体材料、施工方法有较大的关系。作为新型施工工艺的真空灌浆法，能够增加灌浆的饱满度与密实性，大大提高了结构的耐久性。1真空灌浆施工工艺1.1原理真空灌浆是后张预应力

3、砼结构中的一项新技术，其基本原理是：在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空，使之产生－0.08～－0.1MPa的真空度，然后用灌浆泵将水泥浆从孔道的另一端灌入，并加以≤0.7MPa的正压力，直至充满整条孔道。由于管道中只有极少的空气，很难形成气泡；另外，由于孔道与压浆机之间的正负压力差，大大提高了预应力孔道灌浆的饱满度和密实度；同时在水泥浆中减小了水灰比，添加了专用添加剂，提高了水泥浆的流动度，减小了水泥浆的收缩。图1为真空灌浆装置示意图。1．2预应力筋管道预埋采用真空灌浆技术施工的预应力管道预留应采用新型成孔材料——塑料波纹管，它比金

4、属波纹管在成孔方面更能满足小半径的弯曲及U型束的布筋要求，同时具有高强度、高耐腐蚀性、高密封性、具有更好的绝缘和保护作用。6塑料波纹管的技术要求见表1。塑料波纹管技术要求表1项目技术要求检测值外观质量内壁均匀无滑，无分解变色线及无明显杂质；外壁波纹及颜色均匀一致，无气泡，裂口；内外壁无脱开现象符合要求环刚度（MPa）≥6.37扁平试验垂直方向加压致外径变形量为厚外径的40%时，立即卸荷，试样不破裂不分层符合要求落锤冲击试验温度0℃，高度1m的条件下，用1kg重锤冲击10次，应9次以上无开裂现象符合要求低温坠落试验低温-30℃，高度1m的

5、条件下，自由落下试样不开裂符合要求耐水压密封试验温度20℃，压力50KPa条件下，保持24h，试样无渗漏符合要求弯曲度（%）≤20.3纵向收缩率≤30.5在浇筑砼构件以前，将该塑料波纹管固定于构件模板中用于成孔，并保证管道畅通。灌浆孔、排气孔（抽真空管）由水管引出，接头可靠，配置相应的螺纹。灌浆管设在预留管道下部，排气管设置在预留孔道的上部。1.3真空灌浆施工设备除了传统的压浆设备之外，真空灌浆还需要以下设备：1）排量为2m³/min的SZ-2水环式真空泵1台、真空压力表1个、控制阀；2）QSL-20型真空过滤器1个；63）加筋泌水管或

6、镀锌水管（要能够承受较大的负压）、气密阀门及气密锚帽、三通等若干。1.4工艺流程1.4.1准备工作1）检查确认材料数量、种类是否齐全，规格品质是否有保证；2）检查机械机具是否齐全、完好；3）检查水电是否齐全、便用；4）按配比称量浆体材料；5）按图1所示连接好装置。在水泥浆出口及入口处接上密封阀门。将真空泵接在非压浆端上，压浆泵连接在压浆端上。以串联的方式将负压容器、三向阀门和锚具盖帽连接起来，其中锚具盖帽和阀门之间用一段透明的喉管连接。1.4.2试抽真空关闭所有排气阀门（连接至真空泵的除外）并启动真空泵，观察真空压力表读数,即管内的真空

7、度,显示出真空负压力的产生，当管内的真空度保持稳定时，停泵1min，若压力能保持稳定不变即可认为孔道能达到并维持真空，否则则表示波纹管未能完全密封，需在压浆前进行检查及更正工作。1.4.3搅拌水泥浆1）搅拌前加水空转数分钟，将积水倒净，使搅拌机内壁充分湿润；2）称量好水、水泥等拌合料倒入搅拌机搅拌2min；3）倒入减水剂搅拌3min出料，要做到基本卸尽，在全部灰浆卸出之前不得再投入拌和的材料，更不能采取边出料边进料的方法，出料后应尽量马上进行泵送，否则要不停的搅拌；4）必须严格控制用水量，否则水泌出后易造成管道顶部有空隙；5）对未及时使

8、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灰浆的流动性。1.4.4灌浆61）启动真空泵抽真空，当真空度达到并维持负压力0.08～0.1MPa后，在保持真空泵运作的同时，启动灌浆泵，打开灌浆阀开始往