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摘要：真空压浆施工工艺本身有较高水平质量控制，采用真空压浆技术能保证孔道压浆的均匀性，能形成一个密实的、不透水的保护层，并能很好的消除空隙。文章介绍了真空压浆技术的原理，并重点介绍了真空压浆技术的施工工艺、施工注意事项，及真空压浆技术相对传统压浆技术的优点和带来的经济效益。
关键词：预应力管道;真空压浆;混凝土梁
1、真空压浆原理
真空压浆的基本原理是首先将孔道系统密封，其次在孔道的一端（即锚垫板压浆孔处）使用抽真空泵对孔道抽真空，使之产生-0.06～-0.10 MPa的真空度，然后用压浆泵将搅拌好、检测合格的水泥浆从另一端锚垫板压浆孔压人，直至充满整条孔道，并加以不小于0.5 MPa的正压力，直至水泥浆从真空端流出，流动度符合规范要求，特定的排浆管将多余浆液排出，关闭出浆阀后，保持一个压力不小于0.5 MPa的稳压期，持续时间不小于3 min，以保证孔道内水泥浆充分包裹预应力筋，充满整条管道，使孔道压浆充盈度合格。
2、施工工艺
2.1 设备及组件
（1）水泥浆搅拌机。搅拌机的转速不低于1000r/min，叶片的线速度不宜小于10 m/s，最高线速度宜限制在20 m/s以内。搅拌机储料罐应带有搅拌功能，以确保浆体的流动性。搅拌罐与储料罐之间应有过滤网，网眼不大于3 mm×3 mm。
（2）压浆机。压浆机应采用连续式压浆泵，其特点是连续工作，浆体压力无波动，泵送浆体无气泡，密封性强。
（3）抽真空泵。真空泵应能达到0.10 MPa的负压力。
（4）其他组件。内接直径20 mm的钢管;直径20mm的活接头;直径20 mm × 15 mm的异径三通;直径15 mm的钢管和排水管;直径15 mm的阀门;直径20mm的钢管;带钢丝透明软管、真空压力表;直径40mm× 20mm异径弯头;直径40 mm钢管;直径15 mm× 10 mm的异径接头;直径15 mm的阀门;直径15 mm的网纹水管、钢扣碗、橡胶垫、高强压浆管（橡胶管，应满足能承受压浆过程中的压力不小于2 MPa的要求）、计量及称重设备等。
2.2 对浆液的要求
浆液除了满足不离析、不析水，硬化孔隙低、渗透性小，不收缩或低收缩等表观要求外，其性能还应符合下列技术指标要求：
（1）水胶比。0.26～0.28。
（2）流动度。初始流动度10～17 S、30 min流动度l0～20 s、60 min流动度10～25 S。
（3）泌水率。24 h自由泌水率为零，3 h钢丝间泌水率不大于0.1%。
（4）凝结时间。初凝不小于5 h，终凝不大于24h。
（5）7 d强度。抗折强度不小于6 MPa，抗压强度不小于40 MPa。
（6）28 d强度。抗折强度不小于10 MPa，抗压强度不小于50 MPa。
（7）自由膨胀率。3 h为0～2%，24 h为0～3%。
（8）充盈度。合格。
所使用的原材料和配合比需经监理工程师批准。浆液搅拌好后，应在监理工程师见证下检测水胶比、流动度、温度等指标，合格后才能进行孔道压浆。
2.3 对原材料的要求
（1）水泥。应采用供应性能稳定、强度等级不低于42.5级的低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐新鲜水泥。
（2）水。最好为饮用水，氯化物含量应小于350mg/L，水中不能有杂物和有机质。按照每包水泥（50kg）计算用水量后，确定相应容器。
（3）外加剂。应与水泥具有良好的相容性，且不得含有氯盐、亚硝酸盐或其他对预应力筋有腐蚀作用的成分。
压浆原材料中氯离子含量不应超过胶凝材料总量的0.06%，比表面积应大于350 m /kg，三氧化硫含量不应超过6.0%。在配制浆液混和物时，水泥、外加剂、水的称量均
以质量计精确到±1%。
2.4 压浆施工步骤
（1）当全部预应力筋张拉完毕，并确认合格后，方可切割除超长的预应力筋。切割时只能用砂轮锯切断，切割后预应力筋的外露长度不得小于20～30 mm。用螺栓将钢扣碗与锚垫板螺丝孔连接，其中间加垫橡胶垫片，使锚板及夹片、外露钢绞线全部扣住。封堵必须严密，做到不漏浆、不漏气。压浆管和抽真空管由镀锌水管引出，引出端带螺纹。
（2）压浆前，应清除梁体管道内杂物与积水，严禁在管道内有水的情况下进行抽真空压浆。
（3）检查搅拌机、压浆泵、真空泵及配套设备的性能，把真空泵、压浆设备按顺序连接起来，检查设备部件及使用状态是否完好，以及高强橡胶输浆管及其他连接处连接是否牢固。在使用真空泵时应先将水阀打开，再开抽真空泵;关泵时先关水阀，后停抽真空泵。
（4）根据经过监理工程师批复的水泥浆配合比确定施工配合比，搅拌水泥浆，首先将提前计量好的水倒人搅拌机内，然后将水泥以每包为单位加入搅拌机内，同时加入20% ～30% 的外加剂，启动搅拌机搅拌2～3min，然后缓慢将剩余外加剂倒入，再搅拌约3 min。对未及时使用而降低了流动性的水泥浆，严禁重拌后使用。拌和时观察水泥浆的流动度，压浆过程中，水泥浆应不间断搅拌。现场测定水泥的出机口流动度、温度，看是否满足技术指标要求，否则应重拌水泥浆，直至符合要求为止。浆液压入梁体管道之前，应首先开启压浆泵，使浆液从压浆泵嘴排出一部分，以消除压浆管路中的空气、水和不能使用的浆。当排出的浆体流动度与搅拌机储料罐中的流动度一致时，才能与压浆端管道连接。
（5）真空压浆施工设备连接见图1。首先把阀门3、阀门4关掉，打开阀门1、阀门2，先将真空泵上的水阀打开，启动真空泵进行抽真空。当真空达到-0.06～ -0.08 MPa时，打开阀门4，启动压浆机。如果真空度达不到要求，应停止作业，检查各管件连接部位，直到真空度达到要求再进行作业。 （6）在压浆过程中要保持真空泵开启状态，持续一段时间后，当看到阀门1、阀门2、阀门3之间的透明三通管内有浆液通过时，立即关掉抽真空泵及阀门2，并打开阀门3。
（7）注意察看流向废浆池内的浆液情况，当浆液流动度符合规范要求时，关掉阀门3，继续压浆，使管道内压力处于不小于0.5 MPa的一个稳压期，该稳压期不宜小于3 min，再关掉阀门4。当管道较长时，最大压力宜为1.0 MPa。梁体竖向预应力筋管道压浆的最大压力可控制在0.3～0.4 MPa。
（8）压完一个预应力管道后，将活接头拆下清洗干净，然后接到另一条预应力管道上进行压浆，其余接头不要拆动。重复上述步骤，开始对其他预应力管道进行压浆。真空压浆后10 h可以将两端阀门拆下，清洗干净后存放。
（9）当梁体所有管道全部注完后关闭压浆泵，完成压浆。拆卸外接管、连接件。
（10）完成当日压浆后，将所有使用过的输浆管、压浆泵、搅拌机、阀门、连接件等清洗干净。
3、施工注意事项
为了更好地控制真空压浆质量，结合施工实际情况，应注意以下问题。
（1）施工前必须制订合理可行且符合规范要求的专项施工方案，经监理工程师批准后实施，对每位操作人员进行详细认真的技术交底，确保操作人员对整个压浆施工工艺要求都了如指掌、操作熟练。
（2）在后张预应力混凝土梁段制作时，波纹管之间的接口、波纹管与锚垫板的连接应紧密，压浆孔应采用软材料填充，梁体混凝土浇筑后再取出，以避免水泥浆进入压浆孔。
（3）预应力筋终张拉后，应在48 h内进行管道压浆施工，以确保预应力值准确，防止预应力筋锈蚀。
（4）压浆前管道两端的封锚要符合密封要求，使管道在压浆时的真空度得到保证，注意压浆管与排气管的安装方向。
（5）若压浆管道为曲线，应在波纹管每个波峰的最高点靠同一端设立观察阀，高出混凝土面20cm。
（6）输浆管应选用优质高强橡胶管，带压压浆时不易破裂，连接要牢固，不得脱落。中途换管时，启动压浆泵，保持浆液流动，防止沉淀堵管。
（7）搅拌好的水泥浆在压人管道前必须做流动度、温度检测，符合技术指标要求后方可进行压浆。
（8）压浆顺序先下后上，同一管道压浆应缓慢、均匀地进行，一次完成，压浆不得中断。水泥浆自搅拌至压入管道的间隔时间，不得超过40 min。储料罐的储浆体积必须大于所要压注的一条预应力管道体积。
（9）压浆过程中，每一工作班应制作3组标准养护试件（40 mm×40 mm×160 mm），进行抗压强度和抗折强度试验，作为质量评定的依据。对压浆过程进行记录。记录项目应包括：压浆原材料、配合比、搅拌时间、出机口流动度、浆液温度、环境温度、真空度、稳压压力及时间、现场压浆负责人、监理工程师等。
（10）压浆时浆液温度应在5℃～30℃之间，压浆过程及压浆后2 d内，梁体及环境温度不应低于5℃，否则应采取保温措施，并应按冬季施工要求处理。在环境温度高于35℃ 时，应选择温度较低的时段施工，如在夜间进行。
（11）管道压浆时，压浆端操作人员需戴防护眼镜、穿雨靴、戴防水手套。胶管与压浆泵及进口阀门连接牢固后，才能开始压浆。拧压浆阀时应站在孔道的侧面，以防止浆体喷出伤人。
（12）压浆强度未达到28 d强度要求之前，不得对梁体进行静载试验或其他加载。
（13）由于真空压浆工艺技术要求高，对整个施工质量的控制，包括操作人员素质、机具设备性能等方面提出了较高的要求。任何细小环节的疏忽和失误都很可能会影响到真空压浆的施工质量。
4、结语
与普通压浆相比，真空压浆具有以下技术优点：（1）在抽真空的状态下，管道内的空气、水份以及混在水泥浆中的气泡被消除（如在预应力孔道顶部以及锚具后面的气泡），减少了浆液孔隙泌水现象。
（2）压浆过程中管道具有良好密封性，使浆液稳压并保证充满整条管道。
（3）严格的浆液拌制，使其不会出现析水、干硬收缩等问题，消除了裂缝的产生，使压浆的充盈度得到了保证。
（4）管道内浆液在真空状态下，减小了由于管道高低弯曲而造成的浆液自身压力差，便于浆液充满整个预应力管道，对于弯曲、U型、竖向预应力筋更能体现真空压浆的优越性。
（5）真空压浆过程是一个连续、均匀且迅速的过程，缩短了压浆时问。
该项目上使用真空压浆施工工艺，在预应力管道压浆的施工质量控制上比较理想，提高了后张预应力混凝土梁可靠性和耐久性。
参考文献：
[1]赵志国.后张法预应力砼桥梁施工技术应用研究[D].大庆：东北石油大学，2012.
[2]阎毅志.后张法预应力管道压浆质量问题的原因及对策[J].山西交通科技，2007（6）：67-68.
[3]魏永霞，蔡合德.真空压浆工艺在现浇箱梁施工中的应用[J].中国水运，2010，10（1）：205-206.
关键词：预应力管道;真空压浆;混凝土梁
1、真空压浆原理
真空压浆的基本原理是首先将孔道系统密封，其次在孔道的一端（即锚垫板压浆孔处）使用抽真空泵对孔道抽真空，使之产生-0.06～-0.10 MPa的真空度，然后用压浆泵将搅拌好、检测合格的水泥浆从另一端锚垫板压浆孔压人，直至充满整条孔道，并加以不小于0.5 MPa的正压力，直至水泥浆从真空端流出，流动度符合规范要求，特定的排浆管将多余浆液排出，关闭出浆阀后，保持一个压力不小于0.5 MPa的稳压期，持续时间不小于3 min，以保证孔道内水泥浆充分包裹预应力筋，充满整条管道，使孔道压浆充盈度合格。
2、施工工艺
2.1 设备及组件
（1）水泥浆搅拌机。搅拌机的转速不低于1000r/min，叶片的线速度不宜小于10 m/s，最高线速度宜限制在20 m/s以内。搅拌机储料罐应带有搅拌功能，以确保浆体的流动性。搅拌罐与储料罐之间应有过滤网，网眼不大于3 mm×3 mm。
（2）压浆机。压浆机应采用连续式压浆泵，其特点是连续工作，浆体压力无波动，泵送浆体无气泡，密封性强。
（3）抽真空泵。真空泵应能达到0.10 MPa的负压力。
（4）其他组件。内接直径20 mm的钢管;直径20mm的活接头;直径20 mm × 15 mm的异径三通;直径15 mm的钢管和排水管;直径15 mm的阀门;直径20mm的钢管;带钢丝透明软管、真空压力表;直径40mm× 20mm异径弯头;直径40 mm钢管;直径15 mm× 10 mm的异径接头;直径15 mm的阀门;直径15 mm的网纹水管、钢扣碗、橡胶垫、高强压浆管（橡胶管，应满足能承受压浆过程中的压力不小于2 MPa的要求）、计量及称重设备等。
2.2 对浆液的要求
浆液除了满足不离析、不析水，硬化孔隙低、渗透性小，不收缩或低收缩等表观要求外，其性能还应符合下列技术指标要求：
（1）水胶比。0.26～0.28。
（2）流动度。初始流动度10～17 S、30 min流动度l0～20 s、60 min流动度10～25 S。
（3）泌水率。24 h自由泌水率为零，3 h钢丝间泌水率不大于0.1%。
（4）凝结时间。初凝不小于5 h，终凝不大于24h。
（5）7 d强度。抗折强度不小于6 MPa，抗压强度不小于40 MPa。
（6）28 d强度。抗折强度不小于10 MPa，抗压强度不小于50 MPa。
（7）自由膨胀率。3 h为0～2%，24 h为0～3%。
（8）充盈度。合格。
所使用的原材料和配合比需经监理工程师批准。浆液搅拌好后，应在监理工程师见证下检测水胶比、流动度、温度等指标，合格后才能进行孔道压浆。
2.3 对原材料的要求
（1）水泥。应采用供应性能稳定、强度等级不低于42.5级的低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐新鲜水泥。
（2）水。最好为饮用水，氯化物含量应小于350mg/L，水中不能有杂物和有机质。按照每包水泥（50kg）计算用水量后，确定相应容器。
（3）外加剂。应与水泥具有良好的相容性，且不得含有氯盐、亚硝酸盐或其他对预应力筋有腐蚀作用的成分。
压浆原材料中氯离子含量不应超过胶凝材料总量的0.06%，比表面积应大于350 m /kg，三氧化硫含量不应超过6.0%。在配制浆液混和物时，水泥、外加剂、水的称量均
以质量计精确到±1%。
2.4 压浆施工步骤
（1）当全部预应力筋张拉完毕，并确认合格后，方可切割除超长的预应力筋。切割时只能用砂轮锯切断，切割后预应力筋的外露长度不得小于20～30 mm。用螺栓将钢扣碗与锚垫板螺丝孔连接，其中间加垫橡胶垫片，使锚板及夹片、外露钢绞线全部扣住。封堵必须严密，做到不漏浆、不漏气。压浆管和抽真空管由镀锌水管引出，引出端带螺纹。
（2）压浆前，应清除梁体管道内杂物与积水，严禁在管道内有水的情况下进行抽真空压浆。
（3）检查搅拌机、压浆泵、真空泵及配套设备的性能，把真空泵、压浆设备按顺序连接起来，检查设备部件及使用状态是否完好，以及高强橡胶输浆管及其他连接处连接是否牢固。在使用真空泵时应先将水阀打开，再开抽真空泵;关泵时先关水阀，后停抽真空泵。
（4）根据经过监理工程师批复的水泥浆配合比确定施工配合比，搅拌水泥浆，首先将提前计量好的水倒人搅拌机内，然后将水泥以每包为单位加入搅拌机内，同时加入20% ～30% 的外加剂，启动搅拌机搅拌2～3min，然后缓慢将剩余外加剂倒入，再搅拌约3 min。对未及时使用而降低了流动性的水泥浆，严禁重拌后使用。拌和时观察水泥浆的流动度，压浆过程中，水泥浆应不间断搅拌。现场测定水泥的出机口流动度、温度，看是否满足技术指标要求，否则应重拌水泥浆，直至符合要求为止。浆液压入梁体管道之前，应首先开启压浆泵，使浆液从压浆泵嘴排出一部分，以消除压浆管路中的空气、水和不能使用的浆。当排出的浆体流动度与搅拌机储料罐中的流动度一致时，才能与压浆端管道连接。
（5）真空压浆施工设备连接见图1。首先把阀门3、阀门4关掉，打开阀门1、阀门2，先将真空泵上的水阀打开，启动真空泵进行抽真空。当真空达到-0.06～ -0.08 MPa时，打开阀门4，启动压浆机。如果真空度达不到要求，应停止作业，检查各管件连接部位，直到真空度达到要求再进行作业。 （6）在压浆过程中要保持真空泵开启状态，持续一段时间后，当看到阀门1、阀门2、阀门3之间的透明三通管内有浆液通过时，立即关掉抽真空泵及阀门2，并打开阀门3。
（7）注意察看流向废浆池内的浆液情况，当浆液流动度符合规范要求时，关掉阀门3，继续压浆，使管道内压力处于不小于0.5 MPa的一个稳压期，该稳压期不宜小于3 min，再关掉阀门4。当管道较长时，最大压力宜为1.0 MPa。梁体竖向预应力筋管道压浆的最大压力可控制在0.3～0.4 MPa。
（8）压完一个预应力管道后，将活接头拆下清洗干净，然后接到另一条预应力管道上进行压浆，其余接头不要拆动。重复上述步骤，开始对其他预应力管道进行压浆。真空压浆后10 h可以将两端阀门拆下，清洗干净后存放。
（9）当梁体所有管道全部注完后关闭压浆泵，完成压浆。拆卸外接管、连接件。
（10）完成当日压浆后，将所有使用过的输浆管、压浆泵、搅拌机、阀门、连接件等清洗干净。
3、施工注意事项
为了更好地控制真空压浆质量，结合施工实际情况，应注意以下问题。
（1）施工前必须制订合理可行且符合规范要求的专项施工方案，经监理工程师批准后实施，对每位操作人员进行详细认真的技术交底，确保操作人员对整个压浆施工工艺要求都了如指掌、操作熟练。
（2）在后张预应力混凝土梁段制作时，波纹管之间的接口、波纹管与锚垫板的连接应紧密，压浆孔应采用软材料填充，梁体混凝土浇筑后再取出，以避免水泥浆进入压浆孔。
（3）预应力筋终张拉后，应在48 h内进行管道压浆施工，以确保预应力值准确，防止预应力筋锈蚀。
（4）压浆前管道两端的封锚要符合密封要求，使管道在压浆时的真空度得到保证，注意压浆管与排气管的安装方向。
（5）若压浆管道为曲线，应在波纹管每个波峰的最高点靠同一端设立观察阀，高出混凝土面20cm。
（6）输浆管应选用优质高强橡胶管，带压压浆时不易破裂，连接要牢固，不得脱落。中途换管时，启动压浆泵，保持浆液流动，防止沉淀堵管。
（7）搅拌好的水泥浆在压人管道前必须做流动度、温度检测，符合技术指标要求后方可进行压浆。
（8）压浆顺序先下后上，同一管道压浆应缓慢、均匀地进行，一次完成，压浆不得中断。水泥浆自搅拌至压入管道的间隔时间，不得超过40 min。储料罐的储浆体积必须大于所要压注的一条预应力管道体积。
（9）压浆过程中，每一工作班应制作3组标准养护试件（40 mm×40 mm×160 mm），进行抗压强度和抗折强度试验，作为质量评定的依据。对压浆过程进行记录。记录项目应包括：压浆原材料、配合比、搅拌时间、出机口流动度、浆液温度、环境温度、真空度、稳压压力及时间、现场压浆负责人、监理工程师等。
（10）压浆时浆液温度应在5℃～30℃之间，压浆过程及压浆后2 d内，梁体及环境温度不应低于5℃，否则应采取保温措施，并应按冬季施工要求处理。在环境温度高于35℃ 时，应选择温度较低的时段施工，如在夜间进行。
（11）管道压浆时，压浆端操作人员需戴防护眼镜、穿雨靴、戴防水手套。胶管与压浆泵及进口阀门连接牢固后，才能开始压浆。拧压浆阀时应站在孔道的侧面，以防止浆体喷出伤人。
（12）压浆强度未达到28 d强度要求之前，不得对梁体进行静载试验或其他加载。
（13）由于真空压浆工艺技术要求高，对整个施工质量的控制，包括操作人员素质、机具设备性能等方面提出了较高的要求。任何细小环节的疏忽和失误都很可能会影响到真空压浆的施工质量。
4、结语
与普通压浆相比，真空压浆具有以下技术优点：（1）在抽真空的状态下，管道内的空气、水份以及混在水泥浆中的气泡被消除（如在预应力孔道顶部以及锚具后面的气泡），减少了浆液孔隙泌水现象。
（2）压浆过程中管道具有良好密封性，使浆液稳压并保证充满整条管道。
（3）严格的浆液拌制，使其不会出现析水、干硬收缩等问题，消除了裂缝的产生，使压浆的充盈度得到了保证。
（4）管道内浆液在真空状态下，减小了由于管道高低弯曲而造成的浆液自身压力差，便于浆液充满整个预应力管道，对于弯曲、U型、竖向预应力筋更能体现真空压浆的优越性。
（5）真空压浆过程是一个连续、均匀且迅速的过程，缩短了压浆时问。
该项目上使用真空压浆施工工艺，在预应力管道压浆的施工质量控制上比较理想，提高了后张预应力混凝土梁可靠性和耐久性。
参考文献：
[1]赵志国.后张法预应力砼桥梁施工技术应用研究[D].大庆：东北石油大学，2012.
[2]阎毅志.后张法预应力管道压浆质量问题的原因及对策[J].山西交通科技，2007（6）：67-68.
[3]魏永霞，蔡合德.真空压浆工艺在现浇箱梁施工中的应用[J].中国水运，2010，10（1）：205-206.