真空灌浆技术.docx

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真空灌浆技术

真空灌浆技术介绍

真空灌浆是后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术，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.lMPa左右的真空度，然后用灌浆泵将优化后的特种水泥浆从孔道的另一端灌入，直至充满整条孔道，并加以≤0.7MPa的正压力，以提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实度。

采用真空灌浆工艺是提高后张预应力混凝土结构安全度和耐久性的有效措施。

技术优点：

1、在真空状态下，孔道内的空气、水份以及混在水泥浆中的气泡被消除，减少孔隙、泌水现象；

2、灌浆过程中孔道具有良好的密封性，使浆体保压及充满整个孔道得到保证；

3、工艺及浆体的优化，消除了裂缝的产生，使灌浆的饱满性及强度得到保证；

4、真空灌浆过程是一个连续且迅速的过程，缩短了灌浆时间。

真空与压力灌浆对比试验：

压力灌浆剥开观察效果

真空灌浆剥开观察效果

施工工艺：

真空灌浆施工设备连接示意图

塑料波纹管：

SBG塑料波纹管优点

SBG塑料波纹管作为预应力筋的成孔管道具有以下优点:

①提高预应力筋的防腐保护，可防止氯离子入侵而产生的电腐蚀；

②不导电，可防止杂散电流腐蚀；

③密封性好，不生锈；

④强度高，刚度大，不怕踩压，不易被振捣棒凿破；

⑤减少张拉过程中预应力的摩擦损失；

⑥提高了预应力筋的耐疲劳能力。

2、SBG塑料波纹管的规格型号

SBG塑料波纹管尺寸（mm）

配套使用锚具型号

内径

外径

壁厚

Ø50

Ø60

2

HVM15-5、4、3

Ø70

Ø80

HVM15-9、8、7、6

Ø85

Ø99

HVM15-12、11、10

Ø100

Ø115

HVM15-19～13

Ø120

Ø135

2.5

HVM15-27～20

Ø130

Ø145

HVM15-30～28

Ø140

Ø155

3

HVM15-37～31

Ø160

Ø175

HVM15-55～38

SBG塑料波纹管及连接套管

配套设备：

1、UBL-3型螺杆式灌浆机

新型高效灌浆设备——UBL-3型螺杆式灌浆机的结构见下图。

　该机具有以下特点：

　　1、结构简单：

螺杆泵的特征部件在于螺杆与螺套。

螺杆是钢件，螺套内衬橡胶外包钢壳，容易密封、螺杆在螺套内转动时，一端将浆体吸入，另一端将浆体压出，不需任何阀类。

由于结构简单，可靠性大为提高，使用维护也十分方便。

　　2、压力无级可调：

由于螺套内衬橡胶外包钢壳，用夹套将螺套收紧，就可以提高出口压力。

　　3、自吸力强：

螺杆在螺套中转动时，不断将空气排出，从而使吸浆口及管道具有很低的压力，水泥浆的吸程可达9米。

　　4、压力平稳：

活塞式灌浆机工作时，活塞往运动，吸浆压浆，出口处压力波动大。

螺杆式灌浆机工作时，螺杆将浆体连续不断地送出，出口处压力平稳，有利于灌浆密实度。

　　螺杆式灌浆机已成功应用于杭州黄龙体育中心、武汉轻轨工程、舟山桃天门大桥的灌浆施工中，保证了灌浆质量，取得了良好的效果。

UBL-3型螺杆式灌浆机技术参数表

输送量

最　　大

工作压力

水泥浆

输送距离

电动机

功　率

输入转速

减速机

转　速

整机

重量

3m/h

（50L/min）

2.5MPa

水平：

400m

垂直：

90m

3KW

1450r.p.m

224r.p.m

200kg

2、SZ-2型真空泵、QSL-20型空气滤清器及配件

SZ-2型真空泵技术参数表

型号

抽气速率（m/h）

极限真空（Pa）

功率（kW）

重量（kg）

SZ-2

120

4000

4

80

3、搅拌机

4、储浆罐

4、DN20mm控制阀

真空辅助压浆工艺在预应力桥梁工程中的应用

　　[摘要]

在后张法预应力混凝土结构中，预应力筋在高应力下对腐蚀极为敏感，一旦锈蚀后果严重，孔道中的灌浆是防止预应力筋腐蚀的最后一道防线，国内目前基本都采用压浆法进行孔道灌浆，这种方法普遍造成灌浆不密实，预应力筋易于腐蚀，国内近年来推出真空辅助压浆法灌浆工艺，可以较好地解决这个问题，本文将对真空辅助压实技术原理及其在预应力工程中的应用做详细的阐述。

关键词：

预应力结构孔道灌浆真空辅助压浆法

1、前言

真空辅助压浆为近年来国际上兴起的新技术，其以塑料波纹管为成孔材料加以真空辅助压浆技术的灌浆工艺，对保证长管道压浆的质量起到良好的作用。

得到了国内外、土木工程界的认可，从多专家普遍认为，此种技术是目前提高预应力孔道灌浆质量的最佳方案，兰临高速公路2座连续T型结构特大桥采用了真空辅助压浆技术。

　1.1湾沟特大桥位于兰临高速公路第三合同段，中心桩号K12+320.59，全长489.8m，立跨115m，连续T型结构。

1.2芦家沟特大桥，位于兰临高速公路第四合同段，中心桩号为K14+366.76，全长399.8m，主跨115m，连续T型结构。

2、其它辅助压浆工艺

2.1原理

　在压浆之关，首先采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气，使孔道内的真空度达到80%以上，然后在孔道的另一端再用压浆机以大于0.7mpa的正压力将水泥浆压入预应力孔道，由于孔道内只有极少的空气，很难形成气泡；同时，由于孔道与压浆机之间的正负压力差，大大提高了孔道压浆的饱满度和密实度，在水泥浆中，减小了水灰比，添加了专用的添加剂，提高了水泥浆的流动度，减小了水泥浆的收缩。

2.2施工设备

除以传统的压浆施工设备外，需要抽吸空气的真空泵，压力表和控制盘，压力瓶，干净的加筋泌水管、气密阀及气密锚帽。

3、其它辅助压浆工艺对材料的要求

真空辅助压浆所用的材料，除专用添加剂、专用锚具、塑料波纹管外，其余材料同传统压浆工艺所用材料相同。

3.1

结后张法预应力管道进行真空辅助压浆施工时，为使水泥浆达到规定的性能要求，要使用适量的添加剂。

添加剂应具有减水、缓凝和微膨胀等作用，但不得会有对预应力筋和水泥有损害的物质。

添加剂必须存放在室内保管，并应有可靠的防潮措施，存储时间不应超过6个月，使用时，由于不同的添加剂与不同的水泥品种相互作用不一致，因此必须通过相应的试验来验证其品种的适用性及用量，一般掺量为水泥用量的3%-5%。

3.2预应力专用锚具

采用真空辅助压浆专用锚具，应存放在室内，并进行密封。

3.3塑料波纹管

　采用真空辅助压浆工艺时，宜选用高密度聚乙烯塑料波纹管、卡箍、排气管及管盖，管道和其接头应有足够的密土封性以防止水泥浆渗漏及抽真空时漏气，且其强度应能足以保持管道的形状，同时还应具有良好的柔韧性、耐磨性和绝缘性能、管理的材质不应与混凝土、预应力筋或水泥浆有不良的化学反应，管与管的连接，采用专用塑料连接器或塑料专用焊接机焊接。

3.4水泥浆

　真空吸浆法采用的水泥浆应选用不含有任何对预应力筋有腐蚀作用或对水泥有影响的有害物质，清洁的饮用水直接用于拌制水泥浆，如果施工条件不便使用其它水源拌制的水泥浆，则应对水质进行化学分析，控制有机物、氯化物等含量。

水泥应采用普通硅酸盐水泥，标号不低于425号，并对水泥细度，存放时间等严格控制。

使用时检验每袋水泥重量，以控制水泥浆质量，水泥浆的水灰比应控制在0.3～0.35，水泥浆中掺入适量膨胀后，其自由膨胀率应小于5%，水泥浆在必要时应掺入适量缓凝剂，控制初凝及终凝时间，一般初凝时间不小于3小时，终凝时间不大于17小时。

4、真空辅助压浆技术的优点

4.1在真空辅助下，孔道中原有的空气和水被消除，同时，混杂在水泥浆中的气泡和多余的自由水亦被消除，增强了浆体的密实度。

4.2浆体中的微沫浆及稀浆在真空负压下率先流入负压容器，使稠浆流出后，孔道中浆体的稠度能保持一致，使浆体密压度和强度得到保证。

4.3真空辅助压浆的过程是一个连续且迅速的过程，缩短了灌浆时间。

4.4灌浆前要进行孔道压力测试，这为孔道密封提供了保证。

4.5作为一种全面的技术、真空辅助压浆要求施工现场具有高水平的质量（高水平的管理和操作队伍），这决定了它具有高水平的质量控

5、真空辅助压浆技术的应用研究

5.1真空辅助压浆技术中采用塑料波纹管，比传统的金属波纹管摩阻系数小，因此减少预应力筋的摩擦损失，提高了有效预应力，施工时在达到同等预加力时，可减少预应力筋配筋量，减少部分费用，塑料波纹管代替金属波纹管应增加部分费用，但减少的费用应大于增加费用，带来正面的经济效益。

5.2通过大量的试验和工程实践已经证明，采用合适配比的水泥浆结合高水平的质量控制方法，真空辅助压浆技术可以很好地解决传统灌浆方法中的气泡造成的孔洞和不密实，它是确保高质量灌浆的一个强有力的手段，从而确保一个密实、不透水的的预应力筋保护

5.3在我国，大量的斜拉桥、悬索桥、铁路和公路桥、房屋预应力结构都采用传统的灌浆方法施工，开发和推广真空吸浆技术对我国的预应力工程技术发展，提高工程质量，杜绝质量隐患，增加经济效益都有重大意义。