(4)真空注浆
1 N4 K1 J7 J) b. B9 D1 u真空注浆是在真空状态下,将孔道内的空气、水汽以及混在水泥浆中的气泡消除,减少孔隙、沁水现象;灌浆过程中孔道具有良好的密封性,使浆体保持压力及充满整个孔道得到保证;灌浆工艺及浆液质量的提高,消除了裂缝的产生,使灌浆的饱满性及强度得到保证;真空灌浆过程是一个连续且迅速的过程,缩短了灌浆时间。真空灌浆提高了预应力孔道灌浆的饱满度和密实度,从而提高了后张预应力混凝土结构的安全度和耐久性。1 o a- ~. t8 ~
①技术要求
7 g4 ^# J' A% T4 t- M3 |a.孔道及两端必须密封,且孔道内无杂物,孔道畅通;
/ w5 t2 G V2 w+ m# }$ g# Mb.抽真空时真空度(负压)控制在-0.06~-0.1Mpa之间;
0 b+ Z- O/ t# }- O/ G5 y/ `c.水灰比控制在0.35以内;" b' M3 R. b2 ~7 h$ c/ J
d.浆体流动度30~50秒;
8 z1 i/ l9 O3 r9 {. F; q2 @4 Oe.浆体沁水性小于水泥浆初始体积的2%,四次连续测试的结果平均值<1%,拌合后24小时水泥浆的沁水应能吸收;
: I, A# `6 ?' rf.浆体初凝时间至少6小时;. i& H1 f. s& J& A7 Z, w; t
g.浆体体积收缩率<2%;, P* g! F" I5 P7 B
h.浆体强度指标满足规范要求;5 L# [0 G% X" g) X V$ b
i.浆体对钢绞线无腐蚀作用。
3 a2 u0 f5 Y) q" |' p②真空灌浆材料
( { \% ~4 O7 M& V5 m5 i" T$ z真空灌浆浆体材料有:普通硅酸盐水泥、混凝土添加剂、水。! {1 C- g- ` ^! a. H9 [
最佳的水泥浆配合比需根据具体采用的水泥和当地的气候条件进行配制。在真空灌浆施工中,除作好施工记录外,还应同时制作至少6组7.07×7.07×7.07cm的试块。根据不同批号(水泥、添加剂)或调整水灰比时进行取样,并根据现场施工情况增加取样。
& R9 s; j% r5 Z* d- _③压浆设备7 p0 d/ V- |' _( D$ W
真空灌浆配套设备包括:真空泵1台、空气滤清器及配件、灌浆泵1台、灰浆搅拌机1台、自制储浆罐1个、计量及称重设备、拌灰桶及高强压浆管(橡胶管)、连接头、控制阀、扳手等配件。
- k+ r1 ]/ S% m3 {( n# g④真空灌浆前准备工作" R- X7 _. u7 C! n3 I( w( k! c
a.材料准备
. R7 ^8 f2 ^) Q" y C! {) p) U+ Y施工前仔细检查材料种类、试验检测结果、材料数量是否足够,合格后方可使用。将真空灌浆添加剂按照添加剂:水泥=7.5:100进行配浆,并按照每包水泥(50kg)计算外加剂的数量后,现场称量装入塑料袋。拌合用水采用河水,将蓄水池抽满水。7 f& `' J! K6 X0 t+ Y; v! g( [
b.设备准备# W( M' `1 F" n; |4 V. x
按照真空灌浆设备要求,仔细检查设备名称、型号是否相符,检查设备部件及使用状态是否完好。检查高强橡胶输浆管连接是否牢固,管道内是否有水泥干灰等杂质,若有必须拆管清洗干净。灰浆搅拌机出浆口应配有1.2mm的网筛,清除大块水泥粘稠物等。在使用真空泵时应先将水阀打开,再开泵;关泵时亦先关水阀,后停泵。( u: b+ ~/ ]# f. @+ h; N
c.封锚% E' }7 G! f+ j- j6 v: B+ q' B6 r
张拉后切除外露多余的预应力钢绞线,采用早强型无收缩水泥砂浆(水泥:砂=1:1)封锚,将锚板及夹片、外露钢绞线全部包裹,覆盖层厚度不小于15mm。灌浆管和抽真空管由镀锌水管引出,引出端带螺纹。
) a D2 ] W$ Z, [( m# Z/ \d.孔道检查, V% M" _7 F) _7 ^
检查灌浆孔、排气孔是否畅通,若堵塞,必须疏通后方能灌浆。用水冲洗干净后,用高压风将孔道内水吹干,严禁在孔道内有水的情况下进行抽真空灌浆。4 m5 c# `4 \; ~( k5 Z1 K# j/ k/ z
⑤真空灌浆
! d* h9 `# f4 M( e, t9 o1 C8 \ ~a.设备连接
; N" t8 r! p3 V确定真空端和灌浆端,安装引出管、球阀和接头,按下图6.4.3-3:真空泵使用连接图所示连接设备。
/ }- z+ q# g) i0 Y0 A. Z. ~1.内接DN20mm 2.活接头DN20mm 3.异径三通DN20×15mm 4.阀DN15mm 5.水管DN15mm 6.排水管 7.内接DN15mm 8.内接DN20mm " t" C; \& j( b1 J5 j* _) Y
9. 阀DN15mm 10.水管DN20mm 11.钢丝透明水管 12.空气滤清器
9 z3 o, m1 N& a" d4 g8 d6 }2 k& z; e13.真空压力表 14.异径弯头 DN40×20mm 15. 水管DN40mm 16.真空泵体 17.异径接头DN15×10mm 18. 阀DN15mm 19.网纹水管DN15mm
2 R0 h6 n2 L* Z6 X% sb.搅拌水泥浆
7 R3 Z8 s# U7 l! j- n将事先计量好的水倒入搅拌机内,然后将水泥以每包为单位加入搅拌机内,同时加入20~30%的真空灌浆添加剂,启动搅拌机搅拌2~3min,然后缓慢将剩余添加剂加完,再搅拌约3min。对未及时使用而降低了流动性的水泥浆,严禁采用加水的办法增加流动性。拌合时注意观察水泥浆的稠度,灌浆过程中,水泥浆不间断进行搅拌,若中间接管停顿时,应使水泥浆在搅拌机和灌浆泵间循环流动,防止水泥浆沉淀堵管。搅拌的水泥浆水灰比、流动度和沁水性应能达到技术要求的指标。0 m9 B# \5 u- S
c.真空灌浆4 j% x0 ^. }: |% G2 V8 V* E
关掉阀1、阀3,打开阀2,启动真空泵进行抽真空,真空度达到稳定时(-0.09MPa~-0.1Mpa),将水泥浆加到灌浆泵中。先用泵打出一部分水泥浆,等浆液浓度与灌浆泵中浆液浓度一样时,将输浆管接到锚垫板上的引出管上,开始灌浆。; s, Q Z0 R: e: E/ K. o
拆卸输浆管和活接,清洗空气滤清器,然后接到另一组孔道,重复上述步骤,重新开始灌浆。" x# v' P5 i, l
真空灌浆工作要连续,一次完成。在移动设备时,应继续启动灌浆泵,使浆液循环流动,防止停留时间较长后,浆液沉淀而堵管。8 E. E [. H! ^
灌完一条孔道后,将活接拆下清洗干净,然后接到另一条孔道上进行灌浆,其余接头不要拆动。真空灌浆后10小时可以将阀拆下,清洗干净后存放好。& L4 g: _+ E4 ~2 h0 t. m- L4 z @
灌浆完成,必须当日将沾有水泥浆的输浆管、灌浆泵、搅拌机、阀门、空气滤清器等清洗干净
" d2 r) g+ \0 q⑥真空压浆质量控制要点及注意事项; N& [( o& J/ f0 a6 v
a.质量控制要点
1 b0 ^' P& z. f0 U n孔道必须密封、清洁、干爽,水泥浆严格按照设计配合比控制,严格按照工艺要求进行操作。1 |' V0 Q% d: t9 }. } H# h
输浆管选用高强橡胶管,不易破裂;注意检查连接要牢固,不得脱管。) G: t( z0 k4 h! D; U' e
水泥浆进入灌浆泵前,应先通过1.2mm的筛网进行过滤。& n' @- i8 }, t p _7 T! p: A- E+ C
搅拌的水泥浆严格进行流动度和沁水试验,制作试件检查强度。7 L+ ]- _* C6 _- i1 h$ F/ p
灌浆工作在水泥浆流动度下降前完成(约30~45min),孔道灌浆连续不得停顿。
- B) Q: D4 y$ J1 e8 a中途换管时,启动灌浆泵,保持浆液流动,防止沉淀堵管。4 I1 P f' l! \; Q
b.压浆时的注意事项
! h3 }, \1 @% @! X5 \" }体内预应力钢束张拉完成后,在48h内立即进行压浆,并保证压浆质量。正式压浆前,必须检查管道畅通和渗漏情况,压浆时,若从一端压不通,须及时处理,不得从另一端补压了事。纵向钢束采用真空压浆工艺。压浆结束后,立即用高压水对箱梁表面进行冲洗,防止浮浆粘结,影响垫层混凝土粘结质量。; R5 O U- T. ^. d$ o) |" Q8 u* r" v
水泥浆由精确称量的强度等级不低于42.5级普通硅酸盐水泥和水组成。水灰比一般不大于0.35所用水泥龄期不超过一个月,水泥浆的强度7天龄期强度>25Mpa,28天龄期强度>60Mpa。: t# r: t4 O0 t! G
在水泥浆混合料中可掺入减水剂,其掺入量百分比以试验确定。
% ~( I8 Q8 y' m9 j' [* {- J6 i水泥浆的泌水率最大不得超过3%,拌和后3h泌水率宜控制在2%,24h后泌率水应全部被浆吸回。5 u, l D S7 ~: ~4 o! i3 H* ]
水泥浆内可掺入(通过试验)适当膨胀剂,膨胀剂性能及使用方法应符合《混凝土外加剂应用技术规范》(GBJ119-88)的规定,但不应掺入铝粉等锈蚀预应力钢材的膨胀剂。掺入膨胀剂后,水泥浆不受约束的自由膨胀应小于10%。. R2 i/ a% u- N; K- H# A$ y" Q/ _/ D: {
水泥浆的拌和应首先将水加入拌和机内,再放入水泥。经充分拌和以后,再加入掺加料。掺加料内的水份应计入水灰比内。拌和应至少2min,直至达到均匀的稠度为止。任何一次投配以满足一小时的使用即可。稠度宜控制在13~18s之间。$ M# G8 c. d( M, d9 g- O
压浆前,应将锚具周围的钢丝间隙和孔洞填封,确认锚头和锚具处密封处理得当才能开始压浆,以防冒浆。
( X0 n% Q0 W9 W. a( h7 \$ N在压浆前,用吹入无油份的压缩空气清洗管道。接着用含有0.01kg/L生石灰或氢氧化钙的清水冲洗管道,直到将松散颗粒除去及清水排出为止。管道再以无油的压缩空气吹干。/ @# G6 Z, E* ^7 _9 ]# t3 x+ M% a6 g
拌合设计、拌出均匀浆液,压浆过程应该是连续不断的,砂浆沿着同样的方向,从入口至管道出口。" W' f L# j# w$ w7 z! f e; {3 b
当气温或构件温度低于5℃时,不得进行压浆。水泥浆温度不得超过32℃。$ m. d9 ]- s1 x, t/ W4 ?0 q
管道压浆应尽可能在预应力钢筋张拉完成和监理工程师同意压浆后立即进行,不得超过14d。必须在监理工程师在场,才允许进行管道压浆。压浆时,对曲线孔道和竖向孔道应由最低点的压浆孔压入,并且使水泥浆由最高点的排气孔流出,直到流出的稠度达到注入的稠度。管道应充满水泥浆。简支梁的管道压浆,应自梁一端注入,而在另一端流出,流出的稠度须达到规定的稠度。
& q- r# E3 _& y {& y水泥浆自调制至压入孔道的延续时间,一般不宜超过30~45min,水泥浆在使用前和压注过程中应经常搅动。 R/ s( r, \. y7 I, M
出气孔应在水泥浆的流动方向一个接一个地封闭,注入管在压力下封闭直至水泥浆凝固。压满浆的管道应进行保护,使在一天内不受震动,管道内水泥浆在注入后48h内,结构混凝土温度不得低于5℃,否则就采取保温措施。当白天气温高于35℃时,压浆宜在夜间进行。在压浆后两天,应检查注入端及出气孔的水泥浆密实情况,需要时进行处理。' X( ~; C) m0 f2 l1 ~$ {
真空辅助压浆
- z- @! N: c& C. D% J( a1. 为保证压浆工作的顺利进行,在梁段制作阶段,应该避免水泥浆影响或进入螺丝孔、压浆孔、锚座面上。
$ N0 A1 J- n; ?$ w. i. L) v2. 钢绞线的切割9 z4 ~0 E4 {; S5 N
当张拉符合要求后即可进行该项工作。用手提砂轮切割机逐根切割锚头外的钢绞线。
" z5 q7 y$ f/ M. Y2 v. L3. 安装盖帽# u1 x1 s- S T. v
安装盖帽及其连接和密封件,应确保密封可靠。
" p4 A* E1 |2 b9 z4. 根据现场情况,确定抽真空端和压浆端,并相应的安装、布置及连接施工设备及压浆管线、部件及电气。
, t, ^2 `6 ?6 B( {2 e8 I6 b5. 试抽真空
4 z6 Y5 f3 @! ?9 @( ?( y试抽真空是在压浆前对孔道密封情况进行的检验工作,应使真空度能达到压浆所需要的真空度,并沿线检查,确保均密封可靠。若发现漏气点,应采取处理措施。% V+ e9 \9 o$ n+ }: W% |: M# w
6. 真空辅助压浆
. v& l1 R5 Y( G(1)按规定的水灰比、真空辅助压浆专用助剂配合比,拌制水泥浆(水泥应是标准成袋包装的水泥,在出厂后7—28天内使用),取浆做流动度试验和强度试验模块。
$ k. F+ r4 p- m启动真空机,抽真空。 P# b2 d& {4 f% }% c; a
(2)当真空度达到要求时,开始压浆。" \' N3 U0 q4 @7 B. k
(3)当抽真空端出浆时,应立即关闭通往真空机的管路,打开排废的管路,关闭真空机。
$ T- |# J0 a1 K0 N(4)当排废出浆的浆体与进浆端即拌浆桶内的浆体质量基本一致的时候,关闭排废管路。
( O/ k0 A7 ^6 n! s: _: n Y(5)从各观察孔排浆,合格后关闭该观察孔,逐个进行,确保浆体的质量。; g" o: [$ |; ^! G
(6)在所有出浆均符合要求后,仍要继续进行保压压浆,以保证浆体的密实和饱满。 |