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摘要：真空压浆是近年来兴起的一种新技术，克服了传统压浆技术中不密实性的问题，对压浆的质量有了一定的保证，可以从根源上解决桥梁压浆的密实问题，能大大提高孔道压浆的饱满度和密实度，有效阻止了预应力筋的防腐，较大提高了整个结构的耐久性，促进桥梁使用寿命的延长。目前在桥梁的预应力施工中正在推广使用。
关键词：桥梁;预应力;真空压浆;施工工艺;技术
1 真空压浆原理
在采用真空压浆法进行孔道压浆施工之前，首先应对孔道进行密封，接着采用真空泵从孔道的一端将孔道内的空气抽出，通常应将孔道到真空度控制在0.07MPa;保持该真空度，然后在孔道的另一端采用压浆机将水泥浆液压入到孔道内，压浆机的正压力应不小于 0.7MPa，压浆的过程应确保连续均衡，最好将孔道压满水泥浆液，同时应确保其符合质量要求。在进行真空压浆过程中，会在孔道内形成负压，这样可能会减小浆体的水灰比和缩短压浆试浆。同时对泌水和干缩的过程起到减缓的作用，从而对孔道内的空气产生西宝作用而影响其气泡的形成，通过这种方式可以确保孔道后浆的饱满度和密实度能够符合要求。
与传统的压浆工艺相比，真空压浆工艺具有以下优点：
（1）真空压浆工艺所使用的水泥浆水灰比较小，这样可以有效的减小水泥浆的泌水，同时对干缩变形有一定的减轻作用。
（2）在真空负压的作用下，水泥浆中的浆液会首先进入负压容器中，这样使得孔道中浆体的稠度保持一致的操作有了可靠的保证，从而提高了水泥浆的密实度和强度。
（3）真空压浆施工作业是一个快递、连续的过程，这大大的提高施工效率，同时确保了孔道内浆体的均匀性。
（4）在真空负压的作用下，孔道内的气体会被有效的抽出，从而难以孔道内形成气泡，确保了浆体的密实度。
（5）当孔道处于真空负压的状态下时，可以有效的减小浆体自身的压力差，从而使整个孔道充满浆体。
2 工程实例
本工程为立体交叉跨线桥，桥的全长为80.08m，截面宽度为17.855m+33.00m+17.831m，桥梁结构的形式为无桥台V型斜腿刚架桥。在钢架部分的施工中需要采用预应力技术，混凝土的设计强度为 50MPa。预应力的张拉采用的后张法，孔道的压浆全部采用真空压浆技术。
3 施工设备及工艺流程
在真空压浆法中主要用到的施工机械有水泥搅拌机、压浆泵以及其附属的压力表等，同时还需要用到的设备包括真空泵、压力表以及控制盘;空气滤清器，主要是起到防止稀浆进行真空泵的作用;废浆桶，主要是用于使用过的稀浆液的弃置;加筋泌水管，应满足强度要求，能够承受较大的负压力;气密锚帽以及气密阀。真空压浆施工工艺流程如图1所示。
图2 真空压浆施工工艺流程图
（1）设备连接。在孔道的入口段和出口端应分别接上单项和 3 项的密封阀门。真空泵的连接位置应为孔道的非压浆端，接着将空气滤清器、3 项阀门以及锚具盖帽进行相连，采用串联的方式，同时应采用透明管对锚具盖帽和阀门进行连接（见图2）。
图2 设备连接示意图
（2）试抽真空。将所有的排气阀门均关闭，只留有连接真空泵的排气阀门开启，接着连接电源起到真空泵，10min 之后如果真空负压能够达到 0.1MPa，这就可以表明孔道的密封性良好，满足施工要求，否则就表明孔道的波纹管未能安全密封，无法满足要求，应对孔道进行检查，并采措施确保密封性。
（3）拌制水泥浆。根据设计好的配合比进行水泥浆的拌制，应确保水泥浆满足水灰比、稠度以及泌水性的要求，同时应进行抽奖，并制作相应的试件。水泥浆的配置参数见表 1。
表1 水泥浆的配置参数表
（4）抽真空。起到位于孔道一段的真空泵对孔道内的空气进行抽取，直到真空负压力表的读数达到-0.06MPa～0.1MPa，同时稳定保持这个压力数值。
（5）压浆。在保持真空泵的压力数值时，启动压浆泵，同时打开压浆管阀门，并以 0.7MPa 以上的压力将水泥浆压入到孔道内。在压浆施工过程中，会出现真空压力降低的现象，这时可以通过透明喉咙管中观察水泥浆是否已填满波纹管。当抽真空端的空气滤清器中有浆体进入时，即可关闭空气滤清器的阀门，同时打开排气阀，并将管道接入废浆桶，放出水泥浆液。让水泥浆放出一段直至水泥浆的顺畅的流出，并且稠度能够与压入的水泥浆相当时，即可关闭抽真空段的所有气密阀门。打开排气和锚具盖帽的阀门，直至浆液形状均匀，之后将阀门关闭，并保持0.4～0.7MPa 的压浆压力，接着进行 30s 的压浆，最后即可关闭压浆泵和压浆端的阀门，这样就完成了整个压浆过程。
（6）拆卸真空设备并进行清洗。对真空设备进行拆卸，将浆体进出阀门以外的所以外接管体以及附近拆卸下来，并进行清洗，同时对空气滤清器和阀门进行清洗。当压浆内的水泥浆初凝之后，即可将浆体的进出阀门拆卸下来并进行清洗。
4 真空压浆的相关技术
4.1 预应力孔道密封
在进行预应力筋孔道的制作时，不管采用何种留孔材料进行成孔，均应确保孔道不出现裂缝和其他缺陷，同时必须确保孔道密封垫能够满足要求。在真空压浆管道的制作中，通常采用的是金属波纹管，它具有自重轻、刚度好、弯曲方便的特点，同时密封度能够满足施工要求。
目前，在我国广泛使用的孔道成孔材料为瑞士VSL公司生产的PT-PLUSR 塑料管。用于后张法预应力张拉的塑料波纹管的制作材料主要为高密度聚乙烯，其密度为0.95g/cm3波纹管道的表层含碳黑量在2%以上。这种材料制作而成的塑料波纹管具有的特点为：较高的耐腐蚀性、防水性、耐气候性以及抗氧化性;具有较高的强度和刚度，在孔道内进行成孔时质量较好;相应的配套部件齐全，包括管道连接件、管道和锚具连接件、锚具保护罩等;波纹管的自重轻，方便进行运输和吊装;管道的可弯性能好，允许的最小曲率半径为 1.8m;能够与混凝土之间进行较好的粘结;管道自身的摩擦系数低;密封性能好。该塑料波纹管的长度为 4.6m，经过螺纹进行连接之后，长度为 4.5m。 4.2 预应力封锚
在进行真空压浆施工中，首先应确保孔道具有较高的密封性，因此在进行锚具的封锚时，应对其进行细致的检查，确保其能够满足水泥浆正压力和真空负压的考验。在预应力钢筋张拉完成之后，应将外露的过长的钢绞线切除，同时应确保外露的长度控制在25cm 以下，接着即可进行封锚施工，应采用不收缩的水泥砂浆将锚板以及夹片、外露钢绞线等全部包裹起来，应确保包裹层的厚度控制在 15mm 以上。通过水泥砂浆的封锚可以使锚具具备一定的强度。当封锚施工完成之后 24 ～48h 内即可进行压浆施工。
4.3 水泥浆设计
在真空压浆法中，对水泥浆混合料的设计配合比进行改进，从而可以大幅度降低水灰比，这样在压浆施工中，可以有效的确保压浆的密实度。在真空压浆施工技术中，水泥浆的拌制是其中的一个关键技术，因此，在进行水泥浆的拌制时应确保其具有良好的和易性和适宜的膨胀性，同时泌水率应满足要求，在水泥浆硬化后应确保孔隙率和抗压强度能够满足要求。其具体的控制指标为：
①设计规范如有要求时，水泥浆的强度应满足要求，如果规范没有要求时，强度要求为在标准养护条件下，其 7 天龄期的强度应不小于 25MPa，同时 29天龄期的强度应不小于 40MPa。②当在水泥浆中添加添加剂之后，应确保水泥浆的水灰比控制在 0.29～0.33 之间。③当水泥浆拌和完成 5h 之后，其泌水率应满足不大于 2%的要求，同时其泌水在 24h 内能够被浆体 完全吸收。④当在水泥浆中添加适量的膨胀剂后，应确保其自由膨胀率满足小于 5% 的要求。⑤水泥浆的流动度应控制在 13 ～18s 之间，当水泥浆拌制完成 30min 之后，流动度应控制在 20 ～ 25s 之间。⑥水泥浆的离析度应控制在 5% 以下。⑦当在水泥浆中添加适量的缓凝剂后，应确保水泥浆的初凝时间控制在 3h 以内，同时终凝时间应控制在 17h 以内。
4.4 温度控制
当在进行压浆施工时，应确保水泥浆的稳定控制在 10 ～30℃之间，这样才能确保水泥浆不会发生离析的问题，否则应采取措施对温度进行调整和控制，通常可以采用的办法为提高拌和水温或加冰块降低拌和水温。
通过真空压浆的施工技术可以大幅度的降低水泥浆的水灰比，同时根据掺入的外加剂的不同，以及混合料配合比的不同，其耐温度的性能也是有所差异的。本工程所采用的水泥浆在温度 超过 25℃时即会发生离析的问题。
结束语
工程实践经验表明，对于传统形式的压浆施工，较易造成预应力钢筋腐蚀问题。本文结合工程实例，总结出真空压浆施工工艺，并针对压浆密实度等施工关键环节提出施工技术措施，可为同行提供参考借鉴。
关键词：桥梁;预应力;真空压浆;施工工艺;技术
1 真空压浆原理
在采用真空压浆法进行孔道压浆施工之前，首先应对孔道进行密封，接着采用真空泵从孔道的一端将孔道内的空气抽出，通常应将孔道到真空度控制在0.07MPa;保持该真空度，然后在孔道的另一端采用压浆机将水泥浆液压入到孔道内，压浆机的正压力应不小于 0.7MPa，压浆的过程应确保连续均衡，最好将孔道压满水泥浆液，同时应确保其符合质量要求。在进行真空压浆过程中，会在孔道内形成负压，这样可能会减小浆体的水灰比和缩短压浆试浆。同时对泌水和干缩的过程起到减缓的作用，从而对孔道内的空气产生西宝作用而影响其气泡的形成，通过这种方式可以确保孔道后浆的饱满度和密实度能够符合要求。
与传统的压浆工艺相比，真空压浆工艺具有以下优点：
（1）真空压浆工艺所使用的水泥浆水灰比较小，这样可以有效的减小水泥浆的泌水，同时对干缩变形有一定的减轻作用。
（2）在真空负压的作用下，水泥浆中的浆液会首先进入负压容器中，这样使得孔道中浆体的稠度保持一致的操作有了可靠的保证，从而提高了水泥浆的密实度和强度。
（3）真空压浆施工作业是一个快递、连续的过程，这大大的提高施工效率，同时确保了孔道内浆体的均匀性。
（4）在真空负压的作用下，孔道内的气体会被有效的抽出，从而难以孔道内形成气泡，确保了浆体的密实度。
（5）当孔道处于真空负压的状态下时，可以有效的减小浆体自身的压力差，从而使整个孔道充满浆体。
2 工程实例
本工程为立体交叉跨线桥，桥的全长为80.08m，截面宽度为17.855m+33.00m+17.831m，桥梁结构的形式为无桥台V型斜腿刚架桥。在钢架部分的施工中需要采用预应力技术，混凝土的设计强度为 50MPa。预应力的张拉采用的后张法，孔道的压浆全部采用真空压浆技术。
3 施工设备及工艺流程
在真空压浆法中主要用到的施工机械有水泥搅拌机、压浆泵以及其附属的压力表等，同时还需要用到的设备包括真空泵、压力表以及控制盘;空气滤清器，主要是起到防止稀浆进行真空泵的作用;废浆桶，主要是用于使用过的稀浆液的弃置;加筋泌水管，应满足强度要求，能够承受较大的负压力;气密锚帽以及气密阀。真空压浆施工工艺流程如图1所示。
图2 真空压浆施工工艺流程图
（1）设备连接。在孔道的入口段和出口端应分别接上单项和 3 项的密封阀门。真空泵的连接位置应为孔道的非压浆端，接着将空气滤清器、3 项阀门以及锚具盖帽进行相连，采用串联的方式，同时应采用透明管对锚具盖帽和阀门进行连接（见图2）。
图2 设备连接示意图
（2）试抽真空。将所有的排气阀门均关闭，只留有连接真空泵的排气阀门开启，接着连接电源起到真空泵，10min 之后如果真空负压能够达到 0.1MPa，这就可以表明孔道的密封性良好，满足施工要求，否则就表明孔道的波纹管未能安全密封，无法满足要求，应对孔道进行检查，并采措施确保密封性。
（3）拌制水泥浆。根据设计好的配合比进行水泥浆的拌制，应确保水泥浆满足水灰比、稠度以及泌水性的要求，同时应进行抽奖，并制作相应的试件。水泥浆的配置参数见表 1。
表1 水泥浆的配置参数表
（4）抽真空。起到位于孔道一段的真空泵对孔道内的空气进行抽取，直到真空负压力表的读数达到-0.06MPa～0.1MPa，同时稳定保持这个压力数值。
（5）压浆。在保持真空泵的压力数值时，启动压浆泵，同时打开压浆管阀门，并以 0.7MPa 以上的压力将水泥浆压入到孔道内。在压浆施工过程中，会出现真空压力降低的现象，这时可以通过透明喉咙管中观察水泥浆是否已填满波纹管。当抽真空端的空气滤清器中有浆体进入时，即可关闭空气滤清器的阀门，同时打开排气阀，并将管道接入废浆桶，放出水泥浆液。让水泥浆放出一段直至水泥浆的顺畅的流出，并且稠度能够与压入的水泥浆相当时，即可关闭抽真空段的所有气密阀门。打开排气和锚具盖帽的阀门，直至浆液形状均匀，之后将阀门关闭，并保持0.4～0.7MPa 的压浆压力，接着进行 30s 的压浆，最后即可关闭压浆泵和压浆端的阀门，这样就完成了整个压浆过程。
（6）拆卸真空设备并进行清洗。对真空设备进行拆卸，将浆体进出阀门以外的所以外接管体以及附近拆卸下来，并进行清洗，同时对空气滤清器和阀门进行清洗。当压浆内的水泥浆初凝之后，即可将浆体的进出阀门拆卸下来并进行清洗。
4 真空压浆的相关技术
4.1 预应力孔道密封
在进行预应力筋孔道的制作时，不管采用何种留孔材料进行成孔，均应确保孔道不出现裂缝和其他缺陷，同时必须确保孔道密封垫能够满足要求。在真空压浆管道的制作中，通常采用的是金属波纹管，它具有自重轻、刚度好、弯曲方便的特点，同时密封度能够满足施工要求。
目前，在我国广泛使用的孔道成孔材料为瑞士VSL公司生产的PT-PLUSR 塑料管。用于后张法预应力张拉的塑料波纹管的制作材料主要为高密度聚乙烯，其密度为0.95g/cm3波纹管道的表层含碳黑量在2%以上。这种材料制作而成的塑料波纹管具有的特点为：较高的耐腐蚀性、防水性、耐气候性以及抗氧化性;具有较高的强度和刚度，在孔道内进行成孔时质量较好;相应的配套部件齐全，包括管道连接件、管道和锚具连接件、锚具保护罩等;波纹管的自重轻，方便进行运输和吊装;管道的可弯性能好，允许的最小曲率半径为 1.8m;能够与混凝土之间进行较好的粘结;管道自身的摩擦系数低;密封性能好。该塑料波纹管的长度为 4.6m，经过螺纹进行连接之后，长度为 4.5m。 4.2 预应力封锚
在进行真空压浆施工中，首先应确保孔道具有较高的密封性，因此在进行锚具的封锚时，应对其进行细致的检查，确保其能够满足水泥浆正压力和真空负压的考验。在预应力钢筋张拉完成之后，应将外露的过长的钢绞线切除，同时应确保外露的长度控制在25cm 以下，接着即可进行封锚施工，应采用不收缩的水泥砂浆将锚板以及夹片、外露钢绞线等全部包裹起来，应确保包裹层的厚度控制在 15mm 以上。通过水泥砂浆的封锚可以使锚具具备一定的强度。当封锚施工完成之后 24 ～48h 内即可进行压浆施工。
4.3 水泥浆设计
在真空压浆法中，对水泥浆混合料的设计配合比进行改进，从而可以大幅度降低水灰比，这样在压浆施工中，可以有效的确保压浆的密实度。在真空压浆施工技术中，水泥浆的拌制是其中的一个关键技术，因此，在进行水泥浆的拌制时应确保其具有良好的和易性和适宜的膨胀性，同时泌水率应满足要求，在水泥浆硬化后应确保孔隙率和抗压强度能够满足要求。其具体的控制指标为：
①设计规范如有要求时，水泥浆的强度应满足要求，如果规范没有要求时，强度要求为在标准养护条件下，其 7 天龄期的强度应不小于 25MPa，同时 29天龄期的强度应不小于 40MPa。②当在水泥浆中添加添加剂之后，应确保水泥浆的水灰比控制在 0.29～0.33 之间。③当水泥浆拌和完成 5h 之后，其泌水率应满足不大于 2%的要求，同时其泌水在 24h 内能够被浆体 完全吸收。④当在水泥浆中添加适量的膨胀剂后，应确保其自由膨胀率满足小于 5% 的要求。⑤水泥浆的流动度应控制在 13 ～18s 之间，当水泥浆拌制完成 30min 之后，流动度应控制在 20 ～ 25s 之间。⑥水泥浆的离析度应控制在 5% 以下。⑦当在水泥浆中添加适量的缓凝剂后，应确保水泥浆的初凝时间控制在 3h 以内，同时终凝时间应控制在 17h 以内。
4.4 温度控制
当在进行压浆施工时，应确保水泥浆的稳定控制在 10 ～30℃之间，这样才能确保水泥浆不会发生离析的问题，否则应采取措施对温度进行调整和控制，通常可以采用的办法为提高拌和水温或加冰块降低拌和水温。
通过真空压浆的施工技术可以大幅度的降低水泥浆的水灰比，同时根据掺入的外加剂的不同，以及混合料配合比的不同，其耐温度的性能也是有所差异的。本工程所采用的水泥浆在温度 超过 25℃时即会发生离析的问题。
结束语
工程实践经验表明，对于传统形式的压浆施工，较易造成预应力钢筋腐蚀问题。本文结合工程实例，总结出真空压浆施工工艺，并针对压浆密实度等施工关键环节提出施工技术措施，可为同行提供参考借鉴。