浅谈预应力连续箱梁孔道真空压浆施工
2017-05-15
1 工程概况
新建郑州至万州铁路河南段站前工程施工总价承包ZWZQ-8标段潦河特大桥跨二广高速匝道连续梁，连续梁全长273.5m，计算孔跨（40+3×64+40）m，潦河特大桥为双线桥，主桥梁体为单箱单室，变高度，变截面箱梁，梁体全长273.5m，梁宽12.6m，桥梁建筑总宽12.9m。
2 施工方案
本梁采用二向预应力设计，钢索管道位置用定位筋固定，定位网基本间距0.5m，管道转折处间距0.3m。并保证管道位置正确。
张拉钢束在梁体混凝土强度达到95%和弹性模量达到设计值的100%进行，且混凝土龄期不小于5天。纵向束两端同步张拉，左右对称进行，先腹板，后顶板。横竖向预应力待全桥合拢后一次性批量张拉锚固，预应力筋采用单端交错张拉并及时压浆。
终张拉完成后，应在两天内进行管道压浆。压浆前管道内应清除杂物及积水。压入管道的水泥浆应饱满密实。水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40min。冬季压浆时应采取保温措施，冬季压浆或压浆后3天内，梁体及环境温度不得低于5℃。
3 施工工艺
预应力混凝土连续箱梁已经有了较为成熟的工艺，支架预压、支架的搭设、混凝土的浇筑、预应力筋的张拉等等工艺不作为本文讨论的重点，因此不再赘述。以下着重研讨与孔道压浆工艺有着紧密相关的重要工序，即孔道成型、穿束和压浆。
3.1 孔道成型
（1）在绑扎箱梁钢筋前，先在钢筋加工场用钢筋加工、制作井字型钢筋骨架。根据管道坐标，按照设计要求，在现场绑扎钢筋骨架同时，将波纹管定位钢筋放在相应位置箱梁钢筋骨架上，其定位网间距为0.5m，管道转折处间距为0.3m。
（2）检查定位钢筋坐标合格后，再穿入波纹管，牢固地焊接在梁体主筋上。采用塑料波纹管（竖向采用铁皮管）制孔，管道安装应牢固，接头密合，锚垫板平面应与孔道轴线垂直。应检查波纹管表面有无空洞、是否有压扁现象，接头处用胶带缠紧套管，防止水泥浆窜入孔道内造成管道堵塞。波纹管在制孔时按设计使用定位筋固定其位置外，安装完成后应仔细检查波纹管的定位网及管道位置。
（3）波纹管间采用大一号波纹管联结，用于联结的大一号波纹管长度为30cm，接头处用胶带缠牢，连接波纹管前，应将波纹管接头外皱皮压平、压顺。
（4）波纹管如有破口，应用胶带将破口处封闭；如有压扁现象，应更换波纹管。
（5）波纹管伸入锚垫板内长度8cm左右，以保证钢绞线在锚垫板孔道内自由散开，以防钢绞线在端部产生交叉现象。波纹管与锚垫板连接处也应用胶带缠牢，且其间缝隙用棉纱塞紧。
（6）锚垫板安装在箱梁端模上，锚垫板中心应和波纹管端部孔道中心重合，在安装锚垫板前，压浆（出浆）孔用棉纱封堵，锚垫板与端模接缝应用胶带缠牢。
（7）安装螺旋筋时，应使螺旋筋位于孔道中心，并将螺旋筋贴紧锚垫板，螺旋筋应与钢筋骨架焊接牢固，以防在浇筑混凝土时波纹管移位。
3.2 穿束
钢绞线穿束在混凝土浇注前进行，由人工从孔道一端穿入。穿束前应将钢绞线穿入端用胶带和电工胶布缠牢，以防在穿束时捅破波纹管。穿束应均匀用力，对穿束过程中挂破的波纹管应用胶带纸包裹，以防浇注混凝土时漏浆。
3.3压浆
孔道压浆是防止钢束锈蚀和保证钢束与构件主体砼之间握裹成整体的重要措施。因此，要求压浆必须密实和饱满。
3.3.1施工准备
用手砂轮切除锚板外超长的钢绞线（锚板外留3～5cm），采用液态防锈剂涂刷锚头，切割后用C50无收缩混凝土将锚具上的空隙（压浆孔除外）填充密实，以便能承受压浆时的压力。
用压力水冲洗孔道，用过滤的压缩空气吹净积水。达到对孔道湿润洁净的目的。如有与相邻孔道串孔现象，先处理好才压浆。
3.3.2梁体孔道压浆用水泥浆技术条件
按设计要求，管道压浆水泥浆不低于M50微膨胀水泥�{，并掺入固态防锈剂。水泥为52.5的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，有结块不得使用。
灰浆要求有较好的流动性和易性好、颗粒小、泌水率小，以保证灰浆能顺利压入孔道。
水泥浆中的水和外加剂，应对钢绞线无腐蚀作用。
3.3.3孔道压浆
压浆应在张拉结束48小时内进行，张拉完的孔道应抓紧安排压浆，同一断面原则上按先下后上的顺序缓慢均匀地进行。为确保压浆的安全及质量，真空泵端设在高端， 压浆端设在低端。
（1）清洗设备。清洗后的设备内不得有残渣、积水。
（2）浆体搅拌。先在搅拌机中加入实际拌和水用量80%～90%，开动搅拌机，均匀加入掺和料（除水泥外），边加边搅拌，然后均匀加入全部水泥。全部粉料加入后再搅拌2分钟；然后加入剩余的10%～20%的拌和水，继续搅拌2分钟。
（3）搅拌均匀后，现场进行出机流动度试验（出机流动度范围为18s±4s），符合标准后，即可通过过滤网过滤进入储料罐（过滤网空格不大于3mm×3mm）。浆体在储料罐中继续搅拌，保证浆体的流动性。
（4）用真空泵在高端将孔道内抽成真空状态，使孔道内的真空度稳定在-0.06～-0.08Mpa之间。
（5）压浆：即由低端压向高端，当压注的灰浆从排气孔排出后，将排气孔堵塞。低端管口冒出浓浆后，关闭低端出浆阀门，待输浆泵压力达到0.5～0.6Mpa并保持恒压3分钟（竖向孔道灌浆压力应根据灌浆高度确定），在无漏水、漏浆，待压力达到1mpa（长束孔道），压浆泵停机，同时关闭低端进浆阀。
（6）压浆后应从压浆孔和出浆孔检查压浆的密实情况，如有不实，应及时补灌，让孔道内水-浆悬液自由地从出口端流出。再次泵浆，直至出口端有均质浆体流出，0.5Mpa压力下保持恒压5分钟，此过程应重复1～2次。
（7）孔道压浆完毕后，等待一定时间（夏季约30min左右，冬季则适当推迟2-3h），待灰浆流动性消失后，拆除压浆孔及出浆孔的阀门管节，卸管时应先检查孔道内压装压力是否完全消失，可先稍扭开旋塞阀，观察是否的灰浆“反溢”现象，如有灰浆“反溢”则应推迟拆卸时间，拆卸下来的扣碗应及时冲刷，准备下次再用。
4 结语
随着我国预应力桥梁的大量使用及按新规范对结构设计要安全可靠、耐久适用的要求，真空辅助灌浆施工的工艺显得越来越重要，其原理主要是利用在预应力管道内产生空气负压，使浆体更密实地填满整个预应力管道。采用真空辅助压浆技术比传统压浆方法可以明显地提高孔道压浆的密实度，其孔道压浆的充盈度可以达到 97%以上；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，它是高质量灌浆的一个强有力的手段，从而确保―个密实、不透水的预应力筋保护层，提高桥梁结构的耐久性，延长桥梁的使用寿命。
参考文献
[1]《高速铁路桥涵工程施工技术规程》Q-CR 9603-2015.
[2]《公路桥涵施工技术规范》JTG_TF50-2011.
