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浅议真空注浆在预应力空心板梁结构中的应用
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内容提示：真空注浆是后张预应力结构施工中的一项新技术，浆体的配合比及注浆施工工艺是真空注浆的关键。本文结合三凯高速公路五标预应力空心板梁真空注浆的施工，介绍了注浆施工工艺。
【摘要】真空注浆是后张预应力结构施工中的一项新技术，浆体的配合比及注浆施工工艺是真空注浆的关键。本文结合三凯高速公路五标预应力空心板梁真空注浆的施工，介绍了注浆施工工艺。
【关键词】真空注浆 施工工艺 应用真空注浆是近几年道路建设中的一种新兴工艺，它取代了传统的压力注浆工艺，能够很好的防止预应力被腐蚀的能力，并保证结构的安全和耐久性。
三凯高速公路5标在560片预应力空心板施工中就采用了这一新工艺，由于是新工艺，在施工中进行了和传统压力注浆工艺进行对比的实验，得到了很好的效果，为以后进行真空注浆的新工艺施工打下了良好的基础和有了充足的数据来指导施工。这里试述真空注浆的施工工艺和施工要点。
一、水泥浆体的配合比设计
1.配置的基本原则
①降低水泥浆硬化后的空隙率，改善孔结构，增强抗渗能力。
②改善水泥浆体的性质，降低水灰比，减少空隙、沁水，消除离析现象。
③减少和补偿水泥浆在凝结硬化过程中的收缩变形，防止裂纹的产生。
2.水泥浆体一般指标
根据业主提供的水泥P.O42.5R普通硅酸盐水泥进行一系列实验后，得到以下指标：
水泥细度检验：修正后筛余百分率 3.5
水泥标准稠度用水量：27.8
水泥凝结时间：初凝时间137min终凝时间208min
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 7天强度>40MPa 水泥泌水率：2% 水泥膨胀率：3% 二、真空注浆施工工艺
1.成孔
在5标的预应力空心板梁预制孔道时，采用的是抽拔棒成孔，因此要注意抽拔的时间，抽拔早了，混凝土还未凝固，就容易导致混凝土坍落，堵塞孔道。抽拔晚了，混凝土完全凝固了，则不易拔出。当构件张拉完后，切除多余的钢绞线，然后用高强度的砂浆对端头进行密封，24s~48s后才可注浆。
2.真空注浆操作过程
施工步骤：
(1)准备工作
①检查材料数量，确保种类齐备，质量可靠，以实验室出具的报告为准。
检查机具和计量设备是否齐备、完好，禁止人工造盘。
②检查各连接孔道部件，防止漏气。
③检查供水、供电。
(2)检查真空度
将注浆阀、排气阀关闭，抽真空阀打开，开启真空泵，观察真空压力表读数，当压力表读数在-0.07Mpa~-0.08Mpa时，关闭真空泵大约1min时间，压力表读数保持不变或变化很小即可认为孔道内能够达到真空。
(3)搅拌水泥浆
搅拌水泥浆前，加水空转数分钟，使搅拌机内壁保持湿润，将积水倒净。在全部水泥浆卸出前不得再投入未拌和的材料，不得采取边出料边进料的方法，搅拌好的水泥浆要做到一次基本用完，每盘搅拌时间在2min~3min。真空压浆水灰比要求控制在0.31-0.32之间，搅拌5min，流动度34-26s，水泥浆3h沁水率控制在小于2%，拌和后24h水泥浆的沁水应能全被吸收。
应当注意的是，水泥浆出料前，应通过1.2mm的筛子，防止堵塞管道。水泥浆出料后，水泥浆后应该马上进行泵送，否则要不停的搅拌。对未及时使用而降低了流动性的水泥浆，严禁用增加水的办法来增加浆体的流动性。
(4)注浆
①将水泥浆加到注浆泵中，打开注浆泵，待注浆泵的高压橡胶管出口流出的水泥浆浓度于注浆泵里的浓度一致后，关掉注浆泵。将注浆泵的高压橡胶管出口接到孔道的注浆管上，扎牢。
②关掉注浆阀，启动真空泵，当真空泵压力表到达-0.7Mpa~-0.8Mpa时，启动注浆泵，打开注浆阀，开始注浆。
③观察排气管出浆情况，当浆体稠度和注入前稠度一样时，关掉排气阀，仍继续注浆1min~2min，使管道内有一定的压力，最后关掉注浆阀。
(5)清洗
拆下抽真空管和压浆管的活接，清洗注浆泵、搅拌机、阀门以及粘有水泥浆的工具。
等待注浆强度达到后，在省质检站以及驻监办的组织下，我们凿开空心板梁和同样是采用真空注浆施工工艺的T梁外侧，漏出注浆物，经过检查并和以前施工的传统的压力注浆相比较，得到了以下结论：
传统的压力注浆工艺在浆体本身和施工工艺上具有一定的局限性。注入的水泥浆中所含有的气泡不易排出，在水泥浆硬化后会变成孔隙，雨水容易渗入，易对预应力钢筋造成腐蚀；如果气温过底，水结冰膨胀，可能会造成构件涨裂的危害。另外，水泥浆容易离析、沁水、凝固后收缩。这些都会产生较多的空隙，导致水泥浆体强度不够、粘接不牢，为工程运行留下了安全隐患。
真空注浆是在孔道的一端采用真空泵对管道产生-0.08MPa~-0.1Mpa负压，然后用注浆泵将按一定配合比的水泥浆从孔道的另一端注入，直到充满整条孔道，并加以0.5Mpa~0.7Mpa的正压，从而使水泥浆在孔道中得到饱满、密实的一种施工工艺。与传统压力注浆相比具有以下几个优点：
①通过的管道进行真空处理，使注入的水泥浆在负压环境下流动，没有阻力，能很好的到达所有空隙。
②当水泥浆在负压环境下流动时，混在浆体中的气泡很容易被抽出，可以有效的减少和消除水泥浆中的气泡，从而增加浆体的密实度。
③真空注浆所用的水泥浆体经过优化，有效的减少了沁水、离析和收缩，改善了水泥浆的水密性，从而使构件达到高强和耐久的目的。
真空注浆作为一种新工艺，本身有较高水平的质量控制，加上采用合理配合比的混合料，采用真空注浆技术能够保证孔道注浆的均匀性，能形成一个密实、不透水的保护层，并能减少和消除空隙。从而防止预应力钢筋的腐蚀和减少预应力的损失。因此，真空注浆技术是确保后张法预应力体系安全的一个有力措施。
来源: 《建筑中文网》.
【关键词】真空注浆 施工工艺 应用真空注浆是近几年道路建设中的一种新兴工艺，它取代了传统的压力注浆工艺，能够很好的防止预应力被腐蚀的能力，并保证结构的安全和耐久性。
三凯高速公路5标在560片预应力空心板施工中就采用了这一新工艺，由于是新工艺，在施工中进行了和传统压力注浆工艺进行对比的实验，得到了很好的效果，为以后进行真空注浆的新工艺施工打下了良好的基础和有了充足的数据来指导施工。这里试述真空注浆的施工工艺和施工要点。
一、水泥浆体的配合比设计
1.配置的基本原则
①降低水泥浆硬化后的空隙率，改善孔结构，增强抗渗能力。
②改善水泥浆体的性质，降低水灰比，减少空隙、沁水，消除离析现象。
③减少和补偿水泥浆在凝结硬化过程中的收缩变形，防止裂纹的产生。
2.水泥浆体一般指标
根据业主提供的水泥P.O42.5R普通硅酸盐水泥进行一系列实验后，得到以下指标：
水泥细度检验：修正后筛余百分率 3.5
水泥标准稠度用水量：27.8
水泥凝结时间：初凝时间137min终凝时间208min
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 7天强度>40MPa 水泥泌水率：2% 水泥膨胀率：3% 二、真空注浆施工工艺
1.成孔
在5标的预应力空心板梁预制孔道时，采用的是抽拔棒成孔，因此要注意抽拔的时间，抽拔早了，混凝土还未凝固，就容易导致混凝土坍落，堵塞孔道。抽拔晚了，混凝土完全凝固了，则不易拔出。当构件张拉完后，切除多余的钢绞线，然后用高强度的砂浆对端头进行密封，24s~48s后才可注浆。
2.真空注浆操作过程
施工步骤：
(1)准备工作
①检查材料数量，确保种类齐备，质量可靠，以实验室出具的报告为准。
检查机具和计量设备是否齐备、完好，禁止人工造盘。
②检查各连接孔道部件，防止漏气。
③检查供水、供电。
(2)检查真空度
将注浆阀、排气阀关闭，抽真空阀打开，开启真空泵，观察真空压力表读数，当压力表读数在-0.07Mpa~-0.08Mpa时，关闭真空泵大约1min时间，压力表读数保持不变或变化很小即可认为孔道内能够达到真空。
(3)搅拌水泥浆
搅拌水泥浆前，加水空转数分钟，使搅拌机内壁保持湿润，将积水倒净。在全部水泥浆卸出前不得再投入未拌和的材料，不得采取边出料边进料的方法，搅拌好的水泥浆要做到一次基本用完，每盘搅拌时间在2min~3min。真空压浆水灰比要求控制在0.31-0.32之间，搅拌5min，流动度34-26s，水泥浆3h沁水率控制在小于2%，拌和后24h水泥浆的沁水应能全被吸收。
应当注意的是，水泥浆出料前，应通过1.2mm的筛子，防止堵塞管道。水泥浆出料后，水泥浆后应该马上进行泵送，否则要不停的搅拌。对未及时使用而降低了流动性的水泥浆，严禁用增加水的办法来增加浆体的流动性。
(4)注浆
①将水泥浆加到注浆泵中，打开注浆泵，待注浆泵的高压橡胶管出口流出的水泥浆浓度于注浆泵里的浓度一致后，关掉注浆泵。将注浆泵的高压橡胶管出口接到孔道的注浆管上，扎牢。
②关掉注浆阀，启动真空泵，当真空泵压力表到达-0.7Mpa~-0.8Mpa时，启动注浆泵，打开注浆阀，开始注浆。
③观察排气管出浆情况，当浆体稠度和注入前稠度一样时，关掉排气阀，仍继续注浆1min~2min，使管道内有一定的压力，最后关掉注浆阀。
(5)清洗
拆下抽真空管和压浆管的活接，清洗注浆泵、搅拌机、阀门以及粘有水泥浆的工具。
等待注浆强度达到后，在省质检站以及驻监办的组织下，我们凿开空心板梁和同样是采用真空注浆施工工艺的T梁外侧，漏出注浆物，经过检查并和以前施工的传统的压力注浆相比较，得到了以下结论：
传统的压力注浆工艺在浆体本身和施工工艺上具有一定的局限性。注入的水泥浆中所含有的气泡不易排出，在水泥浆硬化后会变成孔隙，雨水容易渗入，易对预应力钢筋造成腐蚀；如果气温过底，水结冰膨胀，可能会造成构件涨裂的危害。另外，水泥浆容易离析、沁水、凝固后收缩。这些都会产生较多的空隙，导致水泥浆体强度不够、粘接不牢，为工程运行留下了安全隐患。
真空注浆是在孔道的一端采用真空泵对管道产生-0.08MPa~-0.1Mpa负压，然后用注浆泵将按一定配合比的水泥浆从孔道的另一端注入，直到充满整条孔道，并加以0.5Mpa~0.7Mpa的正压，从而使水泥浆在孔道中得到饱满、密实的一种施工工艺。与传统压力注浆相比具有以下几个优点：
①通过的管道进行真空处理，使注入的水泥浆在负压环境下流动，没有阻力，能很好的到达所有空隙。
②当水泥浆在负压环境下流动时，混在浆体中的气泡很容易被抽出，可以有效的减少和消除水泥浆中的气泡，从而增加浆体的密实度。
③真空注浆所用的水泥浆体经过优化，有效的减少了沁水、离析和收缩，改善了水泥浆的水密性，从而使构件达到高强和耐久的目的。
真空注浆作为一种新工艺，本身有较高水平的质量控制，加上采用合理配合比的混合料，采用真空注浆技术能够保证孔道注浆的均匀性，能形成一个密实、不透水的保护层，并能减少和消除空隙。从而防止预应力钢筋的腐蚀和减少预应力的损失。因此，真空注浆技术是确保后张法预应力体系安全的一个有力措施。
来源: 《建筑中文网》.
原文网址：http://www.pipcn.com/research/200909/14094.htm
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