真空辅助压浆技术在桥梁工程中的应用

2019年第9期（3月 下）

真空辅助压浆技术在桥梁工程中的应用

周伟

（河北北方公路工程建设集团有限公司，河北 承德 067000）

摘要：结合国内某桥梁施工实例，简单阐述了真空辅助压浆技术的工作原理和技术要求，并详细介绍了施工过程以及施工要点，包括波纹管留孔、孔道压浆、锚头封闭，希望对以后类似工程起借鉴作用。关键词：真空辅助压浆技术；施工步骤；桥梁工程中图分类号：U445.4

文献标识码：B

0 引言

一直以来，我国很多地方的桥梁建设中都普遍存在桥梁孔道内浆体比较空虚且不密实的问题，严重影响到桥梁的使用寿命，在经过业内人士的长期实践与不断改进后，制定出了真空辅助压浆技术这一新型的建筑方法，该技术对我国的桥梁建设起到积极的推进作用。

入浆体中影响了密实度，真空辅助压浆设备示意图见图1。2.2 技术要求

预留孔道以及孔道的两端需要清理干净，不允许有砂石、杂物等，以便确保其气密性；在抽真空过程中为了避免孔道的管壁出现瘪凹，需要选取具有一定刚度的管材，以确保混凝土和管材能够牢牢黏结一起。

1 工程概况

本工程为某一桥梁工程施工建设项目。该桥梁上部结构为预应力混凝土先简支后连续箱形梁，下部为预应力盖梁，独墩式桥墩，嵌岩桩基础。根据规范及设计要求，在本工程中对于预应力盖梁压浆施工采用真空辅助压浆技术以取代常规压浆技术。

3 压浆设备及原材料的准备

3.1 压浆设备

本工程压浆设备主要包含：螺旋强制式压浆泵、过滤器、高压橡胶管及控制阀、贮浆桶、计量设备、连接头。

真空辅助设备主要分为水循环抽真空和空气机抽真空，同时需要配置压力瓶、压力表、加筋透明输浆管、控制盘和气密盖帽。搅拌设备则采用转速1000转/min以上的高速循环搅拌机[2]。在正式进行真空辅助压浆施工前，需要调试压浆设备，同时需要确保真空压浆设备所有配套调试完成并合格，从而确保后续可以正常使用。3.2 施工原材料

原材料具体包括水、水泥以及预应力孔道压浆专用外加剂及波纹管。

（1）水：需要采用自来水或洁净的河水等来拌制水泥

2 真空辅助压浆工作原理以及技术要求

2.1 工作原理

为了能抽吸干净孔道内的空气，通过采用真空泵从预应力孔道一端实施抽吸，直至真空度达到-0.1MPa[1]。另外，通过采用压力泵在孔道另外一端把水泥浆压入，同时为了可以让孔道压浆的饱满度能得到有效提高，压浆泵压力需保持在0.7MPa，而且需持续1min，这样还可以有效防止空气混

图1 真空辅助压浆设备

收稿日期：2018-12-19

作者简介：周伟（1980—），男，河北沧州人，工程师，主要研究方向为桥梁工程。

108浆，注意水中的氯离子含量不得高于0.1%；

（2）水泥：需采用不低于42.5级的硅酸盐水泥或者普通硅酸盐袋装水泥。在正式施工之前，施工人员需要进行与专用孔道压浆外加剂的适应性试验；

（3）预应力孔道压浆专用外加剂：掺加的外加剂减水率不得低于20%且具有高强度功能，另外，这些外加剂必须要确保无泌水、无辐射、无毒性及不含引起钢材锈蚀的物质；

（4）预应力混凝土桥梁使用的波纹管：塑料波纹管可以使用在预应力混凝土桥梁箱梁腹板和底板预应力束上，而顶板必须使用镀锌双波纹金属扁波纹管。注意不得使用无质量证明书、无生产厂标识、无抗均布荷载及抗集中荷载检验报告的金属扁波纹管。施工人员必须仔细检查现场中每一根金属波纹管，确保其表面无油污附着物、无空洞、无不规则折皱、无咬口开裂脱扣。本次工程使用的钢带技术条件要求如表1所示。

表1 扁形波纹管规格和技术条件（单位：mm）

短轴B191919252525长轴A577084678399钢带厚度

0.30

0.30

0.30

0、35

0.35

0.35

3.3 封锚准备

张拉完成预应力钢绞线后，可以把外露在锚具外的钢绞线进行切除然后封锚。本项目通过采用保护罩进行封锚处理。灌浆3h后可以拆除保护罩，清理干净锚垫板表面，并且确保其平整。在橡胶密封表面和保护罩底面均匀涂玻璃胶，然后把橡胶密封圈装上，把保护罩放在锚垫上，对齐安装孔，则可以采用螺栓把两者拧紧。值得注意的是，为了能有效确保灌浆通道顺畅，必须清理干净灌浆孔。

4 施工工艺

4.1 施工步骤

真空辅助压浆工艺的施工步骤：进行水泥配合比专项试验→波纹管留孔→准备好压浆设备→锚头部分钢绞线进行切割及封锚→把控制阀门安装到锚头上→连接好真空泵、对孔道进行抽真空→制浆并进行压浆。4.2 施工重点

（1）波纹管留孔。结合以往工程实践经验，对于曲线段波纹管定位筋间距适宜选取400～500mm，对于直线段波纹管定位筋间距则适宜选取600～800mm。但对于夏季施工期间，考虑气温较高会存在软化波纹管的可能性。建议应适当加密波纹管定位筋间距。针对承压板和波纹管之间的连接则可以选取热缩管连接，然后采用密封缠绕，保证两者之间密封严谨。

对于处在中间段高处的连续波曲线形孔道，施工人员需要设置泌水孔，而埋入式固定端则需设置排气兼泌水孔，该孔可以采用具有一定刚度透明或半透明的聚乙烯类非再生塑料管，以便于检查孔道是否充满。

交通世界TRANSPOWORLD按500～1000mm的间距对金属波纹管进行定位，设置好支架筋。为了确保波纹管线形的顺畅性，施工人员需认真检查波纹管标高及波纹管有无偏位。在对金属波纹管进行接长时，可以采用大1号的波纹管接头进行连接，最后再用胶带缠绕密封。

（2）孔道压浆。孔道压浆是重点施工环节，在进行压浆施工前，应先进行真空泵试吸。试吸确保无问题后，则可以启动真空泵。关闭好另一端的出浆口，把水泥浆压注进去孔道，当水泥浆体从出浆端溢出表明孔道已注满了水泥浆，这时可把出浆端阀口关闭，但注意的是仍需要保持压力在0.7MPa在1min左右，然后再关闭压浆端阀门和压浆机，完整地完成了压浆施工环节。

在压浆过程中，针对排浆口出现不出浆仅冒水的情况，则建议继续加压，直到压力达到0.8MPa。若无改善，原因可能是孔道被堵，这就需要施工人员彻底冲洗干净孔道，检查没问题后再次进行压浆。

（3）锚头封闭。预应力孔道由于埋设在混凝土中，其密封性比较好，通常是不会漏气的。在真空辅助压浆过程中，锚头封裹起到至关重要的作用，若封锚不够密实，则容易导致孔道内的真空度不足，从而无法顺利完成压浆作业[3]。在国外，通常会采用铸铁保护罩进行封锚，虽然这种封锚方法比较可靠，但价格也相对很高。为了更好地降低工程成本，很多施工单位会采用塑料保护罩进行封锚，但是在抽真空时偶尔会出现保护罩凹陷情况。经过相关工作人员的研究探讨，本次工程将采用水泥砂浆进行封锚。具体操作为：采用C40以上的细石混凝土或者环氧砂浆之类的材料进行封堵，在封堵过程中，混凝土的浇捣要够密实，锚具外侧的封堵厚度必须要不少于5～7cm，这样可以有效避免压浆抽真空过程中出现漏气或者漏浆情况；混凝土封堵结束48h后，才能进行压浆作业。

5 结语

结合以往工程实践经验表明，桥梁孔道内浆体的密实质量将会决定桥梁的使用寿命。为了能有效提高桥梁真空辅助压浆施工工艺质量，通过结合某桥梁项目，从压浆设备和原材料准备校对提出设备及材料的质量要求，同时从波纹管留孔、孔道压浆以及锚头封闭环节提出施工质量控制技术要点。从本工程实施情况表明，施工质量控制技术要点能有效提高真空辅助压浆工艺质量，可为同类工程提供参考实例。

参考文献：

[1] 王伟. 预应力混凝土桥梁真空辅助压浆工艺技术分析[J].

交通世界， 2017（5）：84-85.

[2] 周含凤. 真空辅助压浆法的施工技术[J]. 黑龙江科技信

息， 2008（4）：200.

[3] 赵文谦. 桥梁预应力孔道真空辅助压浆施工技术分析[J].

建设科技， 2016（17）：118.

（编辑：赵艳）

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