真空辅助压浆技术及其试验研究

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1、真空辅助压浆技术及其试验研究（浙江省交通工程建设集团有限公司，杭州，310037）摘要预应力管道压浆不满、不密实，直接影响到预应力结构的使用寿命。本文较详细地介绍了真空辅助压浆工艺的基本原理、技术要点及其主要步骤等。在此基础上，笔者把该项新兴技术引入到曹娥江人桥较长的预应力孔道压浆中，并取得了较好的压浆效果。最后，进行了传统压浆工艺和真空辅助压浆工艺的破检比较，得出：真空辅助压浆工艺可增强浆体的密实度，尤其对长预应力孔道、竖直孔道、大曲率孔道等效果更为明显。总之，采用真空辅助压浆技术可推动我国预应力工程技术的发展，提高工程的质量,延长桥梁的使用寿命

2、，该技术具有良好的推广应用价值并有较高的经济效益和社会效尙-O关键词真空辅助压浆塑料波纹管试验研究中图号TU7571引言在后张法预应力混凝土桥梁结构中，孔道压浆主要目的是：①、防止预应力筋的腐蚀；②、为预应力筋与结构混凝土之间提供有效的粘结力。预应力筋之所以能与混凝土视为匀质结构（同步变形、同步受力），是因为所压浆体凝固后，握住预应力筋，产生握裹力，进而才能在混凝土结构屮产生预应力。如压浆不满、不密实，则不能充分地产生这种握裹力。而且预应力筋锈蚀进一步减弱了这种握裹力，导致有效预应力降低，从而使预应力筋的耐久性受到影响，甚至发生桥梁病害。在英国，建

3、于1953年的Ynys-Gwas预应力桥梁，因预应力钢筋锈蚀导致桥梁在1985年倒塌。在美国，建T1957年的美国丿隶涅狄格州的Bissell大桥，因为预应力钢筋锈蚀，导致桥的安全度下降，迫使在使用了35年后于1992年也不得不炸毁重建。在瑞士，于上世纪90年代初，瑞士铁路桥梁在电气化火车提速至250Km/小时后12年发现桥梁预应力筋受到电化锈蚀，导致预应力筋松弛，使得桥面由正拱变成了反拱。再者，1998年，瑞士调查了107座桥，其中有14座桥的预应力管道存在压浆不饱满的情况。德国调查了167束，竟有39束的管道压浆不满，占23.4%o在日木经大量

4、调研发现采用传统的压浆工艺，也存在预应力筋锈蚀、松弛等情况，从而发生桥梁倒塌的事实。在国内，也有许多预应力混凝土桥梁，由于孔道压浆不饱满、密实，使预应力筋受到锈蚀，在设计使用年限内不得不加固，一座桥梁加固的经费比造i座桥的费用述耍高，人力、物力浪费很大。因此，后张预应力压浆不密实的问题在2001年己被我国交通部列为公路桥梁建设中的十大顽疾之一。针对上述问题，土木科技工作者一宜在寻求解决问题的方法。因为传统压浆工艺在有粘结预应力结构中容易产生灌浆不密实的问题而影响耐久性，后來出现了无粘结预应力,采用外涂油脂来防止腐蚀，但由于无粘结预应力过多地依赖锚具

5、，出于安全原因，一般只在没有动载荷的房屋结构中使用，基本没有在公路桥梁小推广。1998年在荷兰召开的FIP国际预应力学术交流会上，预应力压浆技术的研究成为热点问题，瑞士VSL公司推出的真空辅助压浆工艺得到了与会专家们的认可，已在欧洲国家的预应力混凝土结构中普遍应用,h2,o在我国，继南京长江二桥索塔预应力施工中首次引进该项技术，并获成功后，湖南的湘阴湘江大桥、元磨公路桥梁工程等也引进了该项技术，并取得了很好的压浆效果。2真空辅助压浆技术的基本原理和技术要点2.1基本原理在压浆Z前，首先对预应力管道的两端作封闭处理后，采用真空泵抽吸预应力管道中的空气

6、，使管道内达到-O.OSMPa左右的真空度，然后在管道的另一端用压浆机以大T0.7MPa的正压力将水泥浆连续均衡地压入预应力管道。由于水泥浆浆体中的气泡、稀浆在负压的作用下会先进入压力容器中，大大提高了管道压浆的饱满度和密实度。其工艺原理见图1：轨泵水坏宀废浆容器I-*空气及水排出口--注水水环式抽真空机图1真空辅助压浆示意图采用真空辅助压浆工艺可排除孔道内多余空气，使孔道内形成负压，消除普通压浆方法引起的不饱满，尤其对超长孔道、竖直孔道、大曲率孔道及扁管孔道的压浆有利。它可人幅度降低水灰比，使压浆密实度获得理想效果。2.2预应力管道真空辅助压浆工

7、艺施工的预应力孔道成孔是采用预埋高密度聚乙烯塑料波纹管成孔。同传统的金属波纹管相比，这种塑料波纹管有以下优越性：（1）摩擦阻力小塑料波纹管是市高密度聚乙烯塑料制成，它比传统的金属波纹管摩阻系数小。（2）密封性好塑料波纹管不漏气、不漏水，接头可以用密封接头或塑料焊接机焊接，对于保护钢绞线束极为有利。若配合真空辅助压浆工艺将对结构的质量大有益处。（3）耐腐蚀在结构使用过程中，是预应力筋防腐蚀的一道坚实防线。在施工过程中，不必担心长时间存放会引起生锈等腐蚀损坏。（4）强度高，刚度大在施工现场不怕踩压，混凝土浇注时不易被振捣棒凿破。而金属波纹管则不能踩压,

8、易变形，易于被振捣棒凿破。（5）无需另配接头，成本低塑料波纹管可以方便地用塑料波纹管焊接机现场焊接，单独焊接一个接头只需3