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摘要：随着我国预应力桥梁的大量使用，真空辅助压浆技术在国内外高速施工中得到广泛的推广应用。文章阐述真空辅助压浆技术的工作原理、技术优点、施工步骤和施工注意事项并结合实例介绍了绍真空辅助压浆在高速桥梁施工中的应用。
关键词：真空辅助压浆技术 高速施工
1 真空辅助压浆施工技术的原理
真空辅助压浆原理：现浇箱梁纵向预应力筋张拉完毕后应及时进行真空压浆，其基本原理在于，采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气，使孔道内的真空度达到80％以上，使孔道达到负压0.06～0.1MPa的真空度，然后在孔道的另一端用压浆机以≤0.7MPa的正压力将水泥浆压入预应力孔道，以提高孔道压浆的饱和度，减少气泡影响。
2 真空辅助压浆技术的优点
1)在真空的状态下，孔道内的空气、水分以及混在水泥浆中的气泡被消除，减少了浆体孔隙、泌水现象。由于孔道与压浆机之间的正负压力差，大大提高了孔道压浆的饱满度和密实度。
2)孔道在真空状态下，减少了由于孔道高低弯曲而使自身形成的压力差，便于浆体充满整个孔道，尤其是如弯型、U型、超长孔道等，更能显示出其优越性。
3)工艺的优化采用了较小的水灰比，有效的减小了水泥浆的泌水和干缩，消除了裂缝的产生，使压浆的饱满性及强度得到保证。
4)真空辅助压浆过程是一个连续且迅速的过程，缩短了压浆时间，提高了工效。
3 真空辅助压浆施工工艺流程
3.1 准备工作
①检查压浆设备，确认其工作性能完好。②张拉施工完成后，要切除外露的钢绞线(注意钢绞线的外露量≤30mm，进行封锚)。③在压浆施工前将锚垫板表面清理干净，保证平整，在保护罩底面与橡胶密封圈表面均涂一层玻璃胶，装上橡胶密封圈，将保护罩与锚垫板上的安装孔对正，用螺栓拧紧。④清理锚垫板上的压浆孔，保证压浆通道通畅。⑤检查材料、设备、附件的型号或规格、数量等是否符合要求。⑥按设备原理图进行各单元体的密封连接，确保密封罩、管路各接头的密封性。
3.2 开动真空泵抽真空
试抽真空压浆前关闭所有排气阀门，启动真空泵十分钟，观察真空压力表的读数，应能达到负压力0.08～0.1MPa。当孔道内的真空度保持稳定时(真空度越高越好)，停泵1min，若压力降低小于0.02MPa即可认为孔道能基本达到并维持真空。如未能满足此数据则表示孔道未能完全密封，需在压浆前进行检查及更正工作。
3.3 混合料搅拌成浆
①拌浆前先加水空转数分钟，使搅拌机内壁充分湿润，将积水倒干净。②将称量好的水(扣除用于溶化固态外加剂的那部分水)倒入搅拌机，之后边搅拌边倒入水泥，在搅拌3～5min直至均匀。③将溶于水的外加剂和其它液态外加剂倒入搅拌机，再搅拌5～15min，然后倒入盛浆浆桶。④倒入盛浆桶的浆体应尽量马上泵送，否则要不停地搅拌。
3.4 压浆
①启动真空泵，当真空度达到并维持在负压0.08MPa左右时，启动压浆泵，开始压浆；一条波纹管的压浆必须连续进行，储浆罐储浆体积必须大于所要灌注的一条预应力孔道体积。②灌浆过程中，真空泵要保持连续工作。③灌浆泵继续工作，当透明胶管有水泥浆流出时，关闭真空阀，打开排浆阀继续压浆。压浆至浆体连续喷出且稠度与压入相当时，关闭压浆阀至压力达到0.7MPa左右，持续2分钟关闭排浆阀：持压过程中应从低至高逐一打开埋设于波纹管各峰项排气管，排出残余空气及泌水，保证浆体饱满。待浆体失去流动后才可拆除压浆阀及排气阀。④拆卸外接管路、附件、清洗各种元件。⑤完成当日灌浆后，必须将所有水泥浆的设备清洗干净。
3.5 清洗配件
除浆体进出口阀门以外的所有外接管体及附件进行拆卸、清洗。因孔道内存有压力，浆体进出口处的球阀要在浆体初凝后拆除并清洗干净。清洗时将球阀用扳手拆开，在阀门保持关闭状态时用细长棒敲击即可退出阀门内不锈钢球，清洗后涂上黄油可重复使用。
4 真空辅助压浆施工时的注意事项
4.1 孔道内真空度
真空辅助压浆的成功实施关键是能真正在预应力孔道内形成-0.08--0.1Mpa的负压真空，要求孔道有良好的密封性。因此预应力筋孔道无论使用何种预留孔材料成孔，均不允许有裂缝或其他缺陷存在，必须保证有足够的密封度。同时要求波纹管具有一定的强度，防止砼施工时损坏，还必须与砼可靠粘结，防止孔道抽真空过程中管道瘪凹。
4.2 封堵锚头
真空压浆工艺对孔道的密封性要求较高，因而对锚具的封堵要认真细致，使其经受得住水泥浆正压力和真空负压的考验。张拉施工完成后，切除多余的外露钢绞线，然后封堵锚头。如果采用水泥砂浆封堵，建议采用建筑防水用的快速堵漏剂，节省时间，效果较好。封堵时将锚板及夹片、外露钢绞线全部包裹起来。
4.3 水泥浆设计
真空辅助压浆在水泥浆配合比设计中做了突破性的改进，大幅度地降低了水灰比，使压浆密实度获得了理想效果。水泥浆的性能是真空辅助压浆的技术关键，因此，水泥浆应具有良好的和易性、适宜的膨胀性，同时做到泌水率低，硬化后孔隙率低，抗压强度满足设计要求。水泥浆应满足以下性能：水灰比低，范围在0.3～0.4之间；水泥浆在拌和3h后，其泌水率不大于2％，总泌水率不超过3％，水应在24h内被浆体完全吸收；水泥浆稠度控制在14－18S之间，拌制30分钟后宜控制在20－25S之间；浆体的体积收缩率＜2％；使用专用膨胀剂。
5 真空辅助压浆在高速桥梁施工中的应用
现以某某高速公路分离式立交桥为例，介绍真空辅助压浆在高速桥梁施工中的应用。该桥上部结构为25+32+32+25米预应力混凝土连续箱梁，单幅底板宽7.4m，顶板宽12m。三道腹板每道分布6束OVM15-12纵向钢绞线束，共18束。预应力孔道采用塑料波纹管成孔。
在进行塑料波纹管安装施工时严格按坐标控制，每50cm设置一道波纹管固定钢筋，以防浇筑混凝土时波纹管走动或上浮。焊接定位钢筋时绝不能烧坏波纹管。波纹管连接采用螺丝扣连接，连接后再用塑料胶带将接头处密封。张拉后切除外露钢绞线，采用建筑防水用快速堵漏剂封堵锚头，然后按前文所述施工步骤进行压浆施工。
该桥最长的纵向孔道长115米,孔道直径90mm，一孔孔道从开始压浆至压浆饱满约用时13min，每孔孔道压浆所用时间基本相近。真空辅助压浆工艺在缩短压浆时间上是显著的。同时压浆施工过程中未出现管道堵塞过不去浆现象。水泥浆凝结后拆除两端球阀观察，锚垫板上进、排浆孔水泥浆较为密实。压浆两天后观察，压浆孔硬化水泥浆有轻微外凸。
凭借自身的众多优点，真空辅助压浆取代传统压浆应该是一种趋势。但是直到今天，对于真空辅助压浆在桥梁工程中的质量控制和社会效益仍然没有一个定论，许多施工单位还不太愿意使用真空辅助压浆。其主要原因是：第一，需要引进一套用于真空压浆的专业设备，施工成本加大；第二，工艺质量难于控制，工人的操作误差以及管道的密封问题都制约了真空压浆的效果；第三。缺乏行业规范。具体操作复杂多样，工地之间工艺不一致。施工麻烦；第四，压浆质量不易验证，质量控制的积极意识欠缺。因此，真空辅助压浆在浆体设计和施工工艺上还需要我们进一步的改善。
参考文献
[1]中华人民共和国交通部标准，公路桥涵施工技术规范[M].北京：人民交通出版社，2000
[2]中国工程建设标准化协会标准，建筑工程预应力施工规程[M].北京：中国计划出版社，2005
[3]王栋，方日成.浅谈真空辅助压浆施工工艺[J].民营科技，2007-07-20
[4]罗永会，高振国，韩永亮．预应力混凝土孔道灌浆材料技术性能的改进研究[J].铁道标准设计，2005
关键词：真空辅助压浆技术 高速施工
1 真空辅助压浆施工技术的原理
真空辅助压浆原理：现浇箱梁纵向预应力筋张拉完毕后应及时进行真空压浆，其基本原理在于，采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气，使孔道内的真空度达到80％以上，使孔道达到负压0.06～0.1MPa的真空度，然后在孔道的另一端用压浆机以≤0.7MPa的正压力将水泥浆压入预应力孔道，以提高孔道压浆的饱和度，减少气泡影响。
2 真空辅助压浆技术的优点
1)在真空的状态下，孔道内的空气、水分以及混在水泥浆中的气泡被消除，减少了浆体孔隙、泌水现象。由于孔道与压浆机之间的正负压力差，大大提高了孔道压浆的饱满度和密实度。
2)孔道在真空状态下，减少了由于孔道高低弯曲而使自身形成的压力差，便于浆体充满整个孔道，尤其是如弯型、U型、超长孔道等，更能显示出其优越性。
3)工艺的优化采用了较小的水灰比，有效的减小了水泥浆的泌水和干缩，消除了裂缝的产生，使压浆的饱满性及强度得到保证。
4)真空辅助压浆过程是一个连续且迅速的过程，缩短了压浆时间，提高了工效。
3 真空辅助压浆施工工艺流程
3.1 准备工作
①检查压浆设备，确认其工作性能完好。②张拉施工完成后，要切除外露的钢绞线(注意钢绞线的外露量≤30mm，进行封锚)。③在压浆施工前将锚垫板表面清理干净，保证平整，在保护罩底面与橡胶密封圈表面均涂一层玻璃胶，装上橡胶密封圈，将保护罩与锚垫板上的安装孔对正，用螺栓拧紧。④清理锚垫板上的压浆孔，保证压浆通道通畅。⑤检查材料、设备、附件的型号或规格、数量等是否符合要求。⑥按设备原理图进行各单元体的密封连接，确保密封罩、管路各接头的密封性。
3.2 开动真空泵抽真空
试抽真空压浆前关闭所有排气阀门，启动真空泵十分钟，观察真空压力表的读数，应能达到负压力0.08～0.1MPa。当孔道内的真空度保持稳定时(真空度越高越好)，停泵1min，若压力降低小于0.02MPa即可认为孔道能基本达到并维持真空。如未能满足此数据则表示孔道未能完全密封，需在压浆前进行检查及更正工作。
3.3 混合料搅拌成浆
①拌浆前先加水空转数分钟，使搅拌机内壁充分湿润，将积水倒干净。②将称量好的水(扣除用于溶化固态外加剂的那部分水)倒入搅拌机，之后边搅拌边倒入水泥，在搅拌3～5min直至均匀。③将溶于水的外加剂和其它液态外加剂倒入搅拌机，再搅拌5～15min，然后倒入盛浆浆桶。④倒入盛浆桶的浆体应尽量马上泵送，否则要不停地搅拌。
3.4 压浆
①启动真空泵，当真空度达到并维持在负压0.08MPa左右时，启动压浆泵，开始压浆；一条波纹管的压浆必须连续进行，储浆罐储浆体积必须大于所要灌注的一条预应力孔道体积。②灌浆过程中，真空泵要保持连续工作。③灌浆泵继续工作，当透明胶管有水泥浆流出时，关闭真空阀，打开排浆阀继续压浆。压浆至浆体连续喷出且稠度与压入相当时，关闭压浆阀至压力达到0.7MPa左右，持续2分钟关闭排浆阀：持压过程中应从低至高逐一打开埋设于波纹管各峰项排气管，排出残余空气及泌水，保证浆体饱满。待浆体失去流动后才可拆除压浆阀及排气阀。④拆卸外接管路、附件、清洗各种元件。⑤完成当日灌浆后，必须将所有水泥浆的设备清洗干净。
3.5 清洗配件
除浆体进出口阀门以外的所有外接管体及附件进行拆卸、清洗。因孔道内存有压力，浆体进出口处的球阀要在浆体初凝后拆除并清洗干净。清洗时将球阀用扳手拆开，在阀门保持关闭状态时用细长棒敲击即可退出阀门内不锈钢球，清洗后涂上黄油可重复使用。
4 真空辅助压浆施工时的注意事项
4.1 孔道内真空度
真空辅助压浆的成功实施关键是能真正在预应力孔道内形成-0.08--0.1Mpa的负压真空，要求孔道有良好的密封性。因此预应力筋孔道无论使用何种预留孔材料成孔，均不允许有裂缝或其他缺陷存在，必须保证有足够的密封度。同时要求波纹管具有一定的强度，防止砼施工时损坏，还必须与砼可靠粘结，防止孔道抽真空过程中管道瘪凹。
4.2 封堵锚头
真空压浆工艺对孔道的密封性要求较高，因而对锚具的封堵要认真细致，使其经受得住水泥浆正压力和真空负压的考验。张拉施工完成后，切除多余的外露钢绞线，然后封堵锚头。如果采用水泥砂浆封堵，建议采用建筑防水用的快速堵漏剂，节省时间，效果较好。封堵时将锚板及夹片、外露钢绞线全部包裹起来。
4.3 水泥浆设计
真空辅助压浆在水泥浆配合比设计中做了突破性的改进，大幅度地降低了水灰比，使压浆密实度获得了理想效果。水泥浆的性能是真空辅助压浆的技术关键，因此，水泥浆应具有良好的和易性、适宜的膨胀性，同时做到泌水率低，硬化后孔隙率低，抗压强度满足设计要求。水泥浆应满足以下性能：水灰比低，范围在0.3～0.4之间；水泥浆在拌和3h后，其泌水率不大于2％，总泌水率不超过3％，水应在24h内被浆体完全吸收；水泥浆稠度控制在14－18S之间，拌制30分钟后宜控制在20－25S之间；浆体的体积收缩率＜2％；使用专用膨胀剂。
5 真空辅助压浆在高速桥梁施工中的应用
现以某某高速公路分离式立交桥为例，介绍真空辅助压浆在高速桥梁施工中的应用。该桥上部结构为25+32+32+25米预应力混凝土连续箱梁，单幅底板宽7.4m，顶板宽12m。三道腹板每道分布6束OVM15-12纵向钢绞线束，共18束。预应力孔道采用塑料波纹管成孔。
在进行塑料波纹管安装施工时严格按坐标控制，每50cm设置一道波纹管固定钢筋，以防浇筑混凝土时波纹管走动或上浮。焊接定位钢筋时绝不能烧坏波纹管。波纹管连接采用螺丝扣连接，连接后再用塑料胶带将接头处密封。张拉后切除外露钢绞线，采用建筑防水用快速堵漏剂封堵锚头，然后按前文所述施工步骤进行压浆施工。
该桥最长的纵向孔道长115米,孔道直径90mm，一孔孔道从开始压浆至压浆饱满约用时13min，每孔孔道压浆所用时间基本相近。真空辅助压浆工艺在缩短压浆时间上是显著的。同时压浆施工过程中未出现管道堵塞过不去浆现象。水泥浆凝结后拆除两端球阀观察，锚垫板上进、排浆孔水泥浆较为密实。压浆两天后观察，压浆孔硬化水泥浆有轻微外凸。
凭借自身的众多优点，真空辅助压浆取代传统压浆应该是一种趋势。但是直到今天，对于真空辅助压浆在桥梁工程中的质量控制和社会效益仍然没有一个定论，许多施工单位还不太愿意使用真空辅助压浆。其主要原因是：第一，需要引进一套用于真空压浆的专业设备，施工成本加大；第二，工艺质量难于控制，工人的操作误差以及管道的密封问题都制约了真空压浆的效果；第三。缺乏行业规范。具体操作复杂多样，工地之间工艺不一致。施工麻烦；第四，压浆质量不易验证，质量控制的积极意识欠缺。因此，真空辅助压浆在浆体设计和施工工艺上还需要我们进一步的改善。
参考文献
[1]中华人民共和国交通部标准，公路桥涵施工技术规范[M].北京：人民交通出版社，2000
[2]中国工程建设标准化协会标准，建筑工程预应力施工规程[M].北京：中国计划出版社，2005
[3]王栋，方日成.浅谈真空辅助压浆施工工艺[J].民营科技，2007-07-20
[4]罗永会，高振国，韩永亮．预应力混凝土孔道灌浆材料技术性能的改进研究[J].铁道标准设计，2005