摘要: 目前, 預應力混凝土結構中有平直束、彎束和U 形束的布筋方式, 為了防止預應力筋被腐蝕, 提高結構的安全度和耐久性, 歐洲已普遍采用灌漿工藝, 我國也在逐漸地進行實施應用。針對真空灌漿工藝的重要性論述了這種技術的優勢所在, 還分析了該種方法的具體工作流程。
關鍵詞: 預應力混凝土結構; 真空灌漿; 優勢; 流程
1 采用真空灌漿新技術的優勢
1.1 傳統工藝的弊端
1.1.1 預應力筋的腐蝕大部分是由于施工和混合料配制不好的結果, 配合比是影響混凝土內在質量的一個主要因素, 配合比是否合理, 直接影響到灰漿強度和灌注密實度是否達到預定的設計要求。有粘結預應力結構在張拉完成后, 均采用壓力灌漿方法, 將預應力筋與構件產生有效的粘結, 從而使預應力筋和構件形成共同作用。這種傳統的灌漿方法, 極易造成孔道灌漿的不密實。
1.1.2 這些聚集的水可能含有有害成份,易造成構件的腐蝕, 同時, 在嚴寒地區, 這些水會結成冰, 可能會脹裂構件, 造成嚴重的后果; 另外水泥漿容易離析、析水, 干硬后收縮, 析水會產生孔隙, 致使強度不夠, 粘結不好, 為工程留下了隱患。
1.2 采用真空灌漿的優勢
目前, 預應力混凝土結構中有平直束、彎束、U 型束的布筋方法, 為了防止預應力筋被腐蝕, 提高結構的安全度和耐久性, 確保工程質量。
真空灌漿技術就是研究孔道壓漿之前,通過采用真空設備抽吸孔道內的空氣, 使孔道內形成一定的負壓, 然后在孔道另一端以正壓力進行壓漿。排除孔道內大量空氣,由于在灌漿過程中孔道和壓漿機存在著正負壓力差, 這樣就使孔道內漿體很難形成氣泡, 從而達到灌漿后孔道內漿體飽滿密實的效果。
1.2.1 成可消除氣泡的產生。在灌漿之前,孔道中90%的空氣被抽出。
1.2.2 可消除混在稀漿中的氣泡, 養活工程隱患。
1.2.3 真空灌漿工藝總能提供連續、迅速的施工, 同時提供均勻、密實的水泥漿。
1.2.4 對于彎束、U 型束、豎向束的孔道灌漿, 則更能體現真空灌漿的優越性。
2 真空灌漿技術需要注意的問題
2.1 真空灌漿技術是后張預應力混凝土結構施工中的一項新技術, 在我國應用比較少,缺乏相應的技術依據, 同時真空灌漿施工需要有較高水平的質量控制。因此, 需要結合現有的施工材料和設備, 摸索能夠符合預應力施工質量要求而又切實可行的施工工藝。包括對真空灌漿實施的施工步驟和技術措施; 預應力孔道制作過程的質量保證以及材料、機械設備選擇的要求等, 從工藝設計- 材料設備- 施工措施進行全面的試驗分析和比較, 這是實施真空灌漿技術的一個重要內容。
2.2 真空灌漿技術同時需要合適的灌漿材料, 這是完成真空灌漿技術的一個重要環節。因為在通過施工工藝排除90%以上孔道空氣的同時, 如何改善水泥漿的水灰比, 減少由于水泥漿收縮而產生的孔道空隙就顯得尤為重要。因此, 和易性好、空隙率低、滲透性小、具有較高強度和耐久性的灌漿材料, 是我們研究的主要目標之一。
2.3 編制相關的施工操作程序, 以便于及時總結, 規范施工方法, 以達到推廣先進的施工工藝, 提高工程質量的目的。
2.4 根據真空灌漿技術的基本原理, 經過反復的分析比較, 確定總體的施工方法為: 真空→真空+灌漿→灌漿三步法不間斷施工工藝。
3 真空灌漿技術的基本流程
3.1 漿體配比設計
這種高性能水泥漿與普通水泥漿相比,在原材料的配比方面主要差異為低水灰比和多成份, 其目的是為了增加水泥漿的密實度, 改善水泥漿性能, 從而達到高強和耐久的目的。水泥漿試塊采用70.7×70.7×70.7mm 的鋼模型, 在常溫下24h 后拆模, 進行試驗室養護。試驗結果表明: 水灰比琥小, 強度越高,用525# 普硅水泥7 天強度最大達到78MPa,大大超過所要求的強度。改選用425# 普硅水泥, 7 天強度最大達到55MPa 以上, 因此, 選用425# 普硅水泥即可達到要求。
3.2 真空灌漿施工工藝
3.2.1 預應力筋成孔管材
預應力混凝土構件中有采用直束、彎曲和U 型束等的布筋方式, 金屬波紋管在預應力筋管成孔方面不能滿足小半徑的彎曲及U型束的布筋要求, 故采用新型成孔材料塑料波紋管。與金屬波紋管相比, 在強度和耐腐蝕方面, 有更好的保護作用。
3.2.2 施工步驟
首先, 準備工作。檢查確認材料數量, 種類是否齊備, 品質是否保證; 檢查機具是否齊備、完好; 檢查供水、供電是否齊全、方便;按配方秤量漿體材料, 減水劑首先溶于一部分水, 待用; 按圖所示連接裝好各部件。第二, 試抽真空: 將灌漿閥、排氣閥全都關閉, 抽真空閥找開; 啟動真空泵抽真空,觀察真空壓力表讀數, 即管內的真空度, 當管內的真空度維持在時( 壓力盡量低為好) , 停泵約1 分鐘時間, 若壓力能保持不變即可認為孔道能達到并維持真空。
3.2.3 攪拌水泥漿
3.2.3.1 攪拌水泥漿之前要求, 加水空轉數分鐘, 將積水倒凈, 使攪拌機內壁充分濕潤。攪拌好的灰漿要做至基本御盡。
3.2.3.2 裝料: 首先將稱量好的水( 扣除用于溶化減水劑的那部分水) 、水泥、膨脹水泥、粉煤灰倒入攪拌機, 攪拌2 分鐘; 將溶于水的減水劑倒入攪拌機中, 攪拌3 分鐘出料;水泥漿出料后應盡量馬上進行泵送, 否則要不停地攪拌; 必須嚴格控制用水量, 否則多加的水全部泌出, 易造成管道頂端有空隙; 對未及時使用而降低了流動性的水泥漿, 嚴禁采用增加水的辦法來增加灰漿的流動性。
3.2.4 灌漿
3.2.4.1 將灰漿加至灌漿泵中, 在灌漿泵的高壓橡膠管出口打出漿體, 待這些漿體濃度與灌漿泵中的濃度一樣時, 關掉灌漿泵, 將高壓橡膠管此端接至孔道的灌漿管上, 扎牢。
3.2.4.2 關掉灌漿閥, 啟動真空泵, 當真空度達到度維持在- 0.06～- 0.09MPa 值時, 啟動灌漿泵, 打開灌漿閥, 開始灌漿, 當漿體經過空氣濾清器時, 關掉真空泵及抽氣閥, 打開排氣閥。
3.2.4.3 觀察排氣管的出漿情況, 當漿體稠度和灌入之稠度一樣時, 關掉排氣閥, 仍繼續灌漿2 分鐘, 使管道內有一定的壓力, 最后關掉灌漿閥。
3.2.5 清洗
拆下抽真空管的兩個活接, 卸下真空泵;拆下空氣濾清器和灌漿膠管, 清洗灌漿泵、攪拌機、閥門、空氣濾清器以及粘有灰漿的工具。
總之, 由于真空灌漿施工工藝本身有較高水平的質量控制, 加上采用合理配比的混合材料, 采用真空灌漿技術將能保證孔道灌漿的均勻性, 能形成一個密實、不透水的保護層,并能消除孔隙。另外, 塑料波紋管是絕緣體,與金屬波紋管相比, 具有更強的耐腐蝕性, 大大改善了構件的防腐蝕性能。因此真空灌漿技術是確保高質量灌漿的一個強有力的手段。
參考文獻
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