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【摘 要】随着经济建设的快速发展,近几年我国大力投入基础设施建设,其中铁路是国民经济的命脉,在“十二五”期间国家加大了铁路建设的资金投入,我国的铁路建设标准高而且规模巨大,大量的预应力箱梁伴随着铁路的大规模建设而产生,预制箱梁施工时应用的真空辅助压浆技术也渐渐的得到普及,相比传统的压浆技术,真空辅助压浆技术的优势很大,可以有效的保证压浆的密实性和饱满度,还可以增强结构的耐久性和钢筋的抗腐蚀能力。本文从原理、工艺、优点等方面对真空压浆技术进行了全面的分析,对同类工程施工有参考价值。
【关键词】铁路;预制箱梁;真空辅助压浆技术
1.前言
预应力施工在铁路桥梁工程施工中扮演着重要角色,预应力施工中重要的两个环节是孔道灌浆和预应力筋的张拉,预应力施工的质量会直接影箱梁的质量和后期的使用性能。传统的压浆技术不能够最大限度的将管道内空气排除,导致泥浆容易发生离析、收缩等通病,凝固之后内部会形成空隙,贮存雨水,从而腐蚀了预应力钢筋,对工程的承载能力造成不可估量的影响。现代真空辅助压浆技术能够解决传统技术身上发生的问题,因此广受设计单位和施工单位的青睐。
2.真空辅助压浆施工原理
真空辅助压浆技术在预应力管道压浆之前,用真空泵从管道的一端将内部空气全部排除,通常在管道内会产生-0.1Mp的真空压力,然后用0.4Mp的压力在管道的另一端将水泥压入管道中,当整个预应力管道充满水泥后,用0.7Mp的压力继续对管道内浆体施压,持续1~2分钟,管道内空气含量少,同時与压浆机存在压力差,这样可以有效提高浆体的的密实度和饱和度。在水泥中添加外加剂,减小水灰比,可以增强泥浆的流动性,有效缩短灌浆时间。
3.真空灌浆技术的优点
通常与传统压浆技术比较来说明其优点。第一,真空压浆可以极大限度的清除管道内的空气,减少空隙和离析,增强泥浆的密实性从而防止钢筋腐蚀;第二,真空作用下,气泡和水分在补压、稳压过程中都可以排干净,对于长孔道这种作用的效果更明显,但是孔道中残余的水分要结合高压风处理;浆体中较稀的部分可以在负压力作用下流进容器,排除这部分泥浆可以使孔道内的泥浆稠度一致,比传统压浆法更能保证泥浆的密实度;真空状态下施工,可以忽略孔道弯曲形成压力差的影响,便于浆体的灌注;真空压浆过程连续且迅速,较传统技术大大缩减了压浆时间。[1]
4.真空辅助压浆技术的工艺流程
如前面所述,压浆是预应力施工中最重要的环节,首先要对压浆机进行认真的检测,利用压浆机像孔道内注水冲洗管道,直到管道完全润湿后,再开始制拌泥浆。
管道的两端分别连接压浆机和真空泵,孔道泥浆出口处要安装封闭阀门,利用锚具把负压容器和阀门连接固定。
压浆前关闭所有阀保证管道在密闭状态后启动真空泵,连续抽气十分钟,当负压力达到施工要求时停止,如果没有满足负压力0.1 Mp,说明管道没有完全密闭,需要进行检测、重新加压。[2]
用压浆机灌浆时要保持真空泵同时开启,在压浆端压浆的过程中内部真空压力会下降,通常下降约0.3Mpa,观察泥浆是否填满,当填满波纹管后,继续加压知道泥浆到达阀门处。
调节阀门使真空泵和泥浆隔离,把水泥浆压向容器,继续压浆直到泥浆稠度一致、流动顺畅。然后关闭真空泵和出浆处的阀门。
打开压浆排气孔上的盖子,打开出浆处的阀门直到溢出均匀的、形状规则的泥浆,将压浆排气管上的盖子重新盖上,在0.7Mpa压力下继续压浆。两分钟后关闭压浆泵阀门,最后关闭压浆泵。
灌浆完成后,马上用清水冲洗预制箱梁的端部、装浆容器和压浆泵,等到孔道泥浆凝固后,拆掉压浆杆件,对箱梁断面和T梁接缝处进行细致凿毛。
5.真空辅助压浆的质量控制
真空辅助压浆要在预应力钢筋最终张拉完成后的48小时内进行,水泥浆从制作搅拌完成到孔道压浆开始的时间间隔不可以超过40分钟,且压浆的全过程要在正常的温度下进行,以保证孔道内积水或因温度低而结冰的现象,灌浆及其后的3天内,预制梁及其周围的环境温度到要高于5度,尤其在冬季施工时,要做好压浆过程中的保温工作。[3]
灌浆外加剂要经过铁道部门的质量检测,施工单位要加强水泥浆原材料的检验,保证质量和性能。泥浆拌制配比原料中的水、灌浆剂和水泥的量取要满足精度要求,其他设备如油压表,保证其在校正有效期内,材料量取使用的器具有效期通常为一年。
压浆遵循一定的顺序,同一个孔道的压浆要按照从上到下的原则连续进行,且必须一次性完成。多根管道位置较近时,压浆时防止本孔道的泥浆流到其他孔道,造成在其他孔道口凝固堵塞的现象。
保证真空泵正常工作时水能够循环,因此要在真空泵启动之前将水箱注满水,水的循环具有为真空泵降温的目的,电动机的转动方向要严格按照设备外壳的指示方向进行操作,防止水倒流回真空梁箱内。
压浆施工过程中做到反复检查,确保孔道畅通没有漏浆现象,假如过长的孔道无法一次性连续灌浆或者中间停顿超过30分钟,那么要立刻用水冲刷干净,然后再次压浆,彼此连通的孔道要同时进行压浆,尽量保持进程一致。压浆完成后预制梁的移动要等到养护强度达到规范要求时才能进行。[4]
6.结语
真空辅助压浆技术改进了传统压浆技术的众多缺点,保证了压浆的质量,是后张法预应力施工高质量压浆的有效方法,从根本上弥补了传统压浆技术的缺陷,孔道灌浆是防止预应力钢筋腐蚀的最后一项也是最有效的一项措施。
参考文献
[1]李纵,徐远鹏,杨宏志.真空辅助压浆技术在哈大客专预制箱梁中的应用[J].中国港湾建设,2009,(1):85-86.
[2]王建睿.京沪高速铁路预制箱梁预应力施工技术探讨[J].北京电力高等专科学校学报,2009,(5):152-153.
[3]冯辉.高速铁路客运专线预制箱梁真空辅助灌浆工艺[J].山西建筑,2008,(17):63-64.
[4]刘聪平,余剑鹰,谢旭阳.箱梁预制压浆封锚施工方法[J].科学时代(上半月),2010,(11):96-97.
【关键词】铁路;预制箱梁;真空辅助压浆技术
1.前言
预应力施工在铁路桥梁工程施工中扮演着重要角色,预应力施工中重要的两个环节是孔道灌浆和预应力筋的张拉,预应力施工的质量会直接影箱梁的质量和后期的使用性能。传统的压浆技术不能够最大限度的将管道内空气排除,导致泥浆容易发生离析、收缩等通病,凝固之后内部会形成空隙,贮存雨水,从而腐蚀了预应力钢筋,对工程的承载能力造成不可估量的影响。现代真空辅助压浆技术能够解决传统技术身上发生的问题,因此广受设计单位和施工单位的青睐。
2.真空辅助压浆施工原理
真空辅助压浆技术在预应力管道压浆之前,用真空泵从管道的一端将内部空气全部排除,通常在管道内会产生-0.1Mp的真空压力,然后用0.4Mp的压力在管道的另一端将水泥压入管道中,当整个预应力管道充满水泥后,用0.7Mp的压力继续对管道内浆体施压,持续1~2分钟,管道内空气含量少,同時与压浆机存在压力差,这样可以有效提高浆体的的密实度和饱和度。在水泥中添加外加剂,减小水灰比,可以增强泥浆的流动性,有效缩短灌浆时间。
3.真空灌浆技术的优点
通常与传统压浆技术比较来说明其优点。第一,真空压浆可以极大限度的清除管道内的空气,减少空隙和离析,增强泥浆的密实性从而防止钢筋腐蚀;第二,真空作用下,气泡和水分在补压、稳压过程中都可以排干净,对于长孔道这种作用的效果更明显,但是孔道中残余的水分要结合高压风处理;浆体中较稀的部分可以在负压力作用下流进容器,排除这部分泥浆可以使孔道内的泥浆稠度一致,比传统压浆法更能保证泥浆的密实度;真空状态下施工,可以忽略孔道弯曲形成压力差的影响,便于浆体的灌注;真空压浆过程连续且迅速,较传统技术大大缩减了压浆时间。[1]
4.真空辅助压浆技术的工艺流程
如前面所述,压浆是预应力施工中最重要的环节,首先要对压浆机进行认真的检测,利用压浆机像孔道内注水冲洗管道,直到管道完全润湿后,再开始制拌泥浆。
管道的两端分别连接压浆机和真空泵,孔道泥浆出口处要安装封闭阀门,利用锚具把负压容器和阀门连接固定。
压浆前关闭所有阀保证管道在密闭状态后启动真空泵,连续抽气十分钟,当负压力达到施工要求时停止,如果没有满足负压力0.1 Mp,说明管道没有完全密闭,需要进行检测、重新加压。[2]
用压浆机灌浆时要保持真空泵同时开启,在压浆端压浆的过程中内部真空压力会下降,通常下降约0.3Mpa,观察泥浆是否填满,当填满波纹管后,继续加压知道泥浆到达阀门处。
调节阀门使真空泵和泥浆隔离,把水泥浆压向容器,继续压浆直到泥浆稠度一致、流动顺畅。然后关闭真空泵和出浆处的阀门。
打开压浆排气孔上的盖子,打开出浆处的阀门直到溢出均匀的、形状规则的泥浆,将压浆排气管上的盖子重新盖上,在0.7Mpa压力下继续压浆。两分钟后关闭压浆泵阀门,最后关闭压浆泵。
灌浆完成后,马上用清水冲洗预制箱梁的端部、装浆容器和压浆泵,等到孔道泥浆凝固后,拆掉压浆杆件,对箱梁断面和T梁接缝处进行细致凿毛。
5.真空辅助压浆的质量控制
真空辅助压浆要在预应力钢筋最终张拉完成后的48小时内进行,水泥浆从制作搅拌完成到孔道压浆开始的时间间隔不可以超过40分钟,且压浆的全过程要在正常的温度下进行,以保证孔道内积水或因温度低而结冰的现象,灌浆及其后的3天内,预制梁及其周围的环境温度到要高于5度,尤其在冬季施工时,要做好压浆过程中的保温工作。[3]
灌浆外加剂要经过铁道部门的质量检测,施工单位要加强水泥浆原材料的检验,保证质量和性能。泥浆拌制配比原料中的水、灌浆剂和水泥的量取要满足精度要求,其他设备如油压表,保证其在校正有效期内,材料量取使用的器具有效期通常为一年。
压浆遵循一定的顺序,同一个孔道的压浆要按照从上到下的原则连续进行,且必须一次性完成。多根管道位置较近时,压浆时防止本孔道的泥浆流到其他孔道,造成在其他孔道口凝固堵塞的现象。
保证真空泵正常工作时水能够循环,因此要在真空泵启动之前将水箱注满水,水的循环具有为真空泵降温的目的,电动机的转动方向要严格按照设备外壳的指示方向进行操作,防止水倒流回真空梁箱内。
压浆施工过程中做到反复检查,确保孔道畅通没有漏浆现象,假如过长的孔道无法一次性连续灌浆或者中间停顿超过30分钟,那么要立刻用水冲刷干净,然后再次压浆,彼此连通的孔道要同时进行压浆,尽量保持进程一致。压浆完成后预制梁的移动要等到养护强度达到规范要求时才能进行。[4]
6.结语
真空辅助压浆技术改进了传统压浆技术的众多缺点,保证了压浆的质量,是后张法预应力施工高质量压浆的有效方法,从根本上弥补了传统压浆技术的缺陷,孔道灌浆是防止预应力钢筋腐蚀的最后一项也是最有效的一项措施。
参考文献
[1]李纵,徐远鹏,杨宏志.真空辅助压浆技术在哈大客专预制箱梁中的应用[J].中国港湾建设,2009,(1):85-86.
[2]王建睿.京沪高速铁路预制箱梁预应力施工技术探讨[J].北京电力高等专科学校学报,2009,(5):152-153.
[3]冯辉.高速铁路客运专线预制箱梁真空辅助灌浆工艺[J].山西建筑,2008,(17):63-64.
[4]刘聪平,余剑鹰,谢旭阳.箱梁预制压浆封锚施工方法[J].科学时代(上半月),2010,(11):96-97.