浅谈真空压浆技术在桥梁预应力孔道压浆的应用

闫硕

摘 要：随着中国现代桥梁工程的发展，公路工程中预应力桥梁比例不断提高，在预应力桥梁后张法中的压浆工艺是桥梁施工质量的重要环节。但普通的压浆工艺存在许多质量缺陷问题，如不密实和空洞等现象严重影响桥梁的质量和耐久性。真空压浆技术是桥梁结构的预应力后张法孔道压浆施工中新的施工工艺。真空压浆技术可以解决普通压浆技术的缺陷，最近几年在后张法梁板孔道压浆有较多的应用。

关键词：真空压浆技术 桥梁预应力 孔道压浆应用

1真空压浆理论分析及应用

1.1真空压浆的浆体在管道内的充盈程度

首先预应力孔道中的空气运用真空泵进行抽吸直至其孔道内的真空度达到-0.09MPa～-0.1MPa的负压真空度，接着用螺旋式压浆机以>0.5MPa的正压力往孔道内，把水泥浆压入。浆体由于所处孔道的空气量比较少，让气泡不易形成，而且孔道内压浆的饱满度与密实度会因为孔道与压浆机的正负压力差得到大大的提高。不过需注意的是，对于留存比较多水分的孔道，除了真空泵，另外还需要靠高压风吹干净，这样效果比较好。

1.2真空压浆孔道材料和传统成孔材料的不同

金属波纹管是传统常用到的成孔材料，而塑料波纹管是真空压浆理想的成孔材料，其优点如下：（1）真空灌浆孔道通常是选用高质量的HDPE波纹管形成的，为了保证管道的密闭度，都会采用相同材质的专用连接管用在波纹管之间的接头，波纹管与锚垫板都是用专用连接头进行连接，不在使用铁质波纹管和胶带进行缠绕连接；（2）預应力钢绞线的防腐保护性得到提高，不容易因为氯离子的入侵受到电腐蚀；（3）不会导电，避免受到杂散电流的腐蚀；（4）高强度与刚度大，不容易被踩压，振捣棒不易振破它；（5）张拉过程中的预应力的摩擦损失得到降低；（6）预应力钢绞线的耐疲劳能力得到加强。

1.3浆体的配合比设计

进行压浆工艺的关键之处就是浆体的设计，判断水泥浆是否合适注意几点：（1）泌水性小以及流动性好；（2）浆体硬化之后，孔隙率低，渗透性比较小；（3）有一定的膨胀性，有利于提高孔道填充的密实度；（4）高强度的抗压性；（5）粘结强度以及耐久性比较好。水泥浆在灌注过程中，容易发生析水以及硬化后的开裂现象，为了确保管道内水泥浆的流动性，可以把少量的添加剂掺入进去。其主要作用有以下几点：（1）让水泥浆的性质得到改善，水灰比降低了，孔隙、泌水得到减少，避免了离析；（2）硬化后的水泥浆孔隙率降低，渗水通道得到有效的堵塞；（3）水泥浆在凝结硬化过程中产生的收缩及变形得到降低，不易产生裂缝。

2真空压浆技术的应用优势

真空压浆技术可使孔道密实度可达到97%～100%，有助于提高预应力混凝土桥梁结构的使用安全性与耐久性，延长桥梁的使用寿命，并有效降低桥梁的后期维护费用，提高了工程建设的经济效益。真空压浆技术的应用虽然会使工程在造价方面提高约1.2%，但使用真空压浆技术在一定程度上可以减少钢绞线的损耗，使得工程造价成本降低约2%，因此，应用波纹管真空压浆技术还是会在很大程度上降低桥梁工程造价，另外，该技术的使用还有助于提高桥梁结构耐久性，能降低桥梁结构的维护费用，很大程度上降低了工程造价。总的说来，在预应力混凝土施工中，应用真空压浆技术具有很大优势。

3真空压浆技术工艺在孔道压浆的使用

3.1准备工作

1）压浆料：采用XN-Y1预应力管道成品压浆料。

2）校验：校验抽真空泵和压浆泵的工作性能，特别是压力表的读数是否正常，确保压浆过程顺利进行。

3）割掉锚外预应力筋：对于露出锚具的多余的钢绞线，应使用砂轮锯切割掉，不宜采用电弧焊等烧割方式，以免钢绞线过热产生滑丝，钢绞线切割后应余留约3cm，竖向预应力筋螺母外留25mm。

4）封锚：锚具外的间隙应用水泥浆或环氧树脂胶浆填塞，以免发生冒浆而损失灌浆压力。

5）冲洗孔道：在压浆前应用压力水冲洗管道，以排除管道内杂物，如果管道内有油污，应采用含碱水冲洗，以保证管道畅通。冲洗后用空压机吹去管道内的积水，但要使孔道保持湿润，以便水泥浆与孔壁结合良好。

6）真空压浆宜在预应力筋张拉后24h内完成，最高温度不宜高于35℃。

3.2试抽真空

为检查整个孔道能达到完全密封条件，应启动真空设备试抽10min左右，当负压力0.08MPa左右，预应力孔道内的真空度能保持不变后，停抽空机械1分钟左右，若检测孔道的压力降在-0.02MPa范围内，确认孔道真空度能满足施工工艺要求。

3.3搅拌机拌浆

先加少量水保持让拌浆机的搅拌筒内壁充分湿润，然后将根据施工配合比确定的一定用量水，倒入拌浆筒之后边搅拌边放入定量水泥，搅拌时间要符合试验要求；然后将施工配合比确定的外加剂倒入拌拌筒，再搅拌一段时间，确认拌合料的稠度符合要求，才可放入储浆桶；倒入储浆桶的浆体需不停的搅拌，以确保相应质量指标达标。

3.4压浆工艺

根据箱梁预应力孔道位置，真空压浆作业从下而上进行，当真空设备让孔道的压力达到负0.08MPa时方可将浆体压入管道；观察输浆管道若无剧烈震动或局部膨胀现象等异常现象，应按照制定的试验方案施工正常速度压入，一般工作压力控制在压力2.5MPa以内。若出现压力过大现象，为保证安全和质量，则应立即停止作业，分析原因和采取措施处理；压出的废浆液不得污染环境，采取措施集中统一处理；管道内浆体终凝后，应及时拆除和清理及维修盖帽和阀门等设施；及时做好试验检测工作，防止关键指标不达标，造成梁板不合格等质量事故。

3.5真空压浆注意事项

真空压浆工作当现场环境温度较高，如夏天气温超过35℃时，一般在夜间施工；在较寒冷的季节，压浆后2d内及压浆过程，现场的环境温度计结构温度必须在5℃以上，否则应按设计要求采取保温措施处理，但不得采取在浆体内掺用防冻剂的保温措施；压浆工艺完成以后，如果环境温度低于5℃时，应及时采取措施让浆体保温养护。

3.6压浆完成后的注意事项

当压浆工艺完成，试验检测合格可以开展下一步工作，应采取措施对锚固端进行防腐处理和封闭保护，对需要封锚的锚具，封锚前应凿毛梁端混凝土和冲洗干净，封锚混凝土应采用同结构强度或高一等级的混凝土；未吊装需一段时间外露的预应力梁板，应防止锈蚀锚具。

总之，在真空压降技术的有效应用中，要把握好相关施工技术的要点内容，除了要对施工技术进行严格控制外，还要提升施工人员的职业素质，结合预应力混凝土的桥梁工程的具体情况进行分析，并加强相关测量工作与检验工作，提高整个桥梁工程的施工质量，实现真空压浆技术的优势发挥。

参考文献：

[1] 喻永华.桥梁预应力真空压浆施工技术[J].北方交通；2010，2.