真空灌漿在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

【摘 要】：真空灌漿是后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工中的一項新技術(shù)，現(xiàn)已逐步得到應(yīng)用，漿體的材料、配比及灌漿施工工藝是真空灌漿的關(guān)鍵，文章著重介紹了漿體配比的設(shè)計、試驗以及灌漿施工工藝及有關(guān)應(yīng)用試驗。試驗證明，采用真空灌漿工藝是提高后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)安全度和耐久性的有效措施。 

　　【關(guān)鍵詞】：真空灌漿；配比；試驗；施工工藝；應(yīng)用研究 

　　中圖分類號：TU7文獻標(biāo)識碼：B文章編號：1997-0668(2008)0210056-02 　 

　　一、概述　 

　　后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，預(yù)應(yīng)力筋的腐蝕大部分是由于施工和混合料配制不好的結(jié)果，配合比是影響混凝土內(nèi)在質(zhì)量的一個主要因素，配合比是否合理，直接影響到灰漿強度和灌注密實度是否達(dá)到預(yù)定的設(shè)計要求。傳統(tǒng)的灌漿手段是壓力灌漿，漿體本身和施工工藝帶有一定的局限性，主要表現(xiàn)為：灌入的漿體中常會含有氣泡，當(dāng)混合料硬化后，存積氣泡處會變?yōu)榭紫叮�成滲透雨水的聚積地，這些水可能含有有害成分，易造成構(gòu)件的腐蝕；同時，在嚴(yán)寒的地區(qū)，由于溫度低，這些水會結(jié)成冰，可能會脹裂構(gòu)件，造成嚴(yán)重的后果；另外，水泥漿容易離析、析水，干硬后收縮，析水會產(chǎn)生孔隙，致使強度不夠，粘結(jié)不好，為工程留下了隱患。目前預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中有平直束、彎束、U形束的布筋方法，為了防止預(yù)應(yīng)力筋被腐蝕，提高結(jié)構(gòu)的安全度和耐久性，確保工程質(zhì)量，目前國外尤其是歐洲已普遍采用真空灌漿工藝，并取得了良好的效果�，F(xiàn)將我公司在監(jiān)理過程中對該工藝的有關(guān)施工情況以及在監(jiān)理過程中對該工藝的經(jīng)驗總結(jié)介紹如下。 

　　二、灌漿漿體特性要求及配比設(shè)計 

　　漿體特性要求及對應(yīng)配比試驗 

　　(1) 水灰比宜為0.40～0.45，摻人適量減水劑時，水灰比可減小到0.35。 

　　(2) 水泥漿的泌水率最大不得超過3％，拌和后3h泌水率宜控制在2％，泌水應(yīng)在24h內(nèi)重新全部被漿吸回。 

　　(3) 通過試驗后，水泥漿中可摻人適量膨脹劑，但其自由膨脹率應(yīng)小于10％。 

　　(4) 水泥漿稠度宜控制在14～18s之間。 

　　三、真空灌漿施工工藝 

　　1. 各項裝置的布置如圖1所示 

　　2. 預(yù)應(yīng)力筋成孔管材 

　　預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中有采用直束、彎曲和U形束、圓形束等布筋方式，金屬波紋管在預(yù)應(yīng)力筋管成孔方面將不能滿足小半徑的彎曲及U形束、圓形束的布筋要求，故采用新型成孔材料--塑料波紋管。與金屬波紋管相比，具有更好的密封住和耐腐蝕性，能為預(yù)應(yīng)力筋提供更好的保護作用，其技術(shù)要求見表1。 

　　3. 施工步驟 

　　(1) 試抽真空 

　　將灌漿閥、排氣閥全都關(guān)閉，真空閥打開；啟動真空泵抽真空，觀察真空壓力表讀數(shù)，即管內(nèi)的真空度，當(dāng)管內(nèi)的真空度維持在-0.06Mpa時(壓力盡量低為好)，停泵約 lmin時間，若壓力能保持不變即可認(rèn)為孔道能達(dá)到并維持真空。 

　　(2) 攪拌水泥漿 

　　A. 攪拌要求 

　　攪拌水泥漿之前，加水空轉(zhuǎn)數(shù)分鐘，將積水倒凈，使攪拌機內(nèi)壁充分濕潤。攪拌好的灰漿要做到基本卸盡。在全部灰漿卸出之前不得再投入未拌合的材料，更不能采取邊出料邊進料的方法。 

　　B. 裝料順序 

　　a 首先將稱量好的水(扣除用于溶化減水劑的那部分水)、水泥、膨脹水泥、粉煤灰倒入攪拌機，攪拌2min； 

　　b 將溶于水的減水劑倒入攪拌機中，攪拌3min出料； 

　　c 水泥漿出料后應(yīng)盡量馬上進行泵送，否則要不停地攪拌。 

　　d 必須嚴(yán)格控制用水量，否則多加的水全部泌出，易造成管道頂端有空隙。 

　　e 對未及時使用而降低了流動 

　　性的水泥漿，嚴(yán)禁采用增加水的辦法來增加灰漿的流動性。 

　　(3) 灌漿 

　　a 將灰漿加到灌漿泵中，在灌漿泵的高壓橡膠管出口打出漿體，待這些漿體濃度與灌漿泵中的濃度一樣時，關(guān)掉灌漿泵，將高壓橡膠管此端接到孔道的灌漿管上，扎牢。 

　　b 關(guān)掉灌漿閥，啟動真空泵，當(dāng)真空度達(dá)到并維持在-0.06～-0.09MPa值時，啟動灌漿泵，打開灌漿閥，開始灌漿，當(dāng)漿體經(jīng)過空氣濾清器時，關(guān)掉真空泵及抽氣閥，打開排氣閥。 

　　C 觀察排氣管的出漿情況，當(dāng)漿體稠度和灌入之前稠度一樣時，關(guān)掉排氣閥，仍繼續(xù)灌漿2～3min，使管道內(nèi)有一定的壓力，最后關(guān)掉灌漿閥。 

　　4. 注意事項 

　　(1) 錨頭一定要密封好，最好在密封后24h開始灌漿。 

　　(2) 灌漿管應(yīng)選用牢固結(jié)實的高強橡膠管，抗壓能力≥1MPa，帶壓灌漿時不能破裂，連接要牢固，不得脫管。 

　　(3) 嚴(yán)格掌握材料配合比，否則多加的水會全部泌出，易造成管道頂端有空隙。對未及時使用而降低了流動性的水泥漿，嚴(yán)禁采用加水的辦法來增加其流動性。漿體材料誤差不能超過表2的規(guī)定值。 

　　(4) 灰漿進入灌漿泵之前應(yīng)通過70目的篩子。 

　　(5)灌漿工作宜在灰漿流動性沒有下降的30～45min時間內(nèi)進行，孔道一次灌注要連續(xù)。 

　　(6) 中途換管道時間內(nèi)，繼續(xù)啟動灌漿泵，讓漿體循環(huán)流動。  

　　四、結(jié)論 

　　經(jīng)過實際施工經(jīng)驗表明，與普通壓力灌漿相比，真空灌漿具有以下優(yōu)點： 

　　(1) 可消除氣泡的產(chǎn)生。在灌漿之前，孔道中90％的空氣被抽出； 

　　(2) 可消除混在稀漿中的氣泡，減少有害水分的聚積地； 

　　(3) 真空灌漿工藝能提供連續(xù)、快速的施工，對于長15m、內(nèi)徑φ92mm的管道，抽真空只需幾秒鐘，灌漿只需2～3min； 

　　(4) 能提供均勻、密實的灰漿，灌滿率在99％以上； 

　　(5) 對于彎束、U形束、豎向束的孔道灌漿，則更能體現(xiàn)真空灌漿的優(yōu)越性。 

　　總之，由于真空灌漿施工工藝本身有較高水平的質(zhì)量控制，加上采用合理配比的混合料，采用真空灌漿技術(shù)將能保證孔道灌漿的均勻性，能形成一個密實、不透水的保護層，并能消除孔隙。另外，塑料波紋管是絕緣體，與金屬波紋管相比，具有更強的耐腐蝕性，大大改善了構(gòu)件的防腐蝕性能。因此真空灌漿技術(shù)是確保高質(zhì)量灌漿的一個強有力的手段。