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1、后张预应力塑料波纹管的应用与真空压浆施工工艺 摘要：采用塑料波纹管与真空压浆工工艺是厦门市成功大道环岛南路立交桥上部结构箱梁施工的新工艺，结合传统的施工工艺介绍该新工艺的优点和现场施工的方法。 关键词：后张预应力；塑料波纹管；真空压浆；施工工艺 1工程概况 厦门市环岛南路立交桥位于厦门华侨博物馆附近，该桥横跨思明南路和民族路，由主线桥梁和A、B、C、D匝道桥与E、F匝道路基组成。下部结构为钻孔灌注桩，海上墩柱为薄壁花瓶式，陆上为圆柱式；上部结构主要为预应力砼连续箱粱(有连续梁和刚构体系)，另上跨思明南路主线桥左右幅上部结构为钢箱梁，B匝道桥上跨演武大桥为变截面预应力连续粱；主线桥左右幅预应力砼
2、连续箱梁为单箱三室，匝道桥为单箱双室椭圆式箱梁。上部结构预应力砼连续梁施工中全部采用了塑料波纹管与真空压浆施工工艺，取得了良好的效果。 2真空压浆 2.1真空压浆 真空压浆是后张预应力砼结构施工的一项新技术，其基本原理为：在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空，使产生0.1 MPa左右负压力的真空度。然后用灌浆泵将特种水泥浆从另一端灌入。直至充满整条孔道。并施加小于0.7 MPa的正压力，以提高预应力孔道灌浆的密实度和饱满度。采用真空灌浆是提高砼结构安全度和耐久性的有效措施。 2.2塑料波纹管和真空压浆的优点 2.2.1使用塑料波纹管的优点 减少了预应力张拉中的摩阻损失，摩阻系数仅为0.14，
3、而传统金属波纹管摩阻系数为0.25；不导电，可防止杂散电流腐蚀和因钢筋焊接产生的电流、火花对金属波纹管的损伤；密封性好，不生锈；强度高、刚度大、柔性好、不怕踩压，不易被振捣棒凿破；提高预应力筋的防腐保护，防止氯离子的入侵而产生腐蚀；价格低廉。 2.2.2真空压浆的优点 水灰比为0.4，在可灌性、管道密实性、浆体强度等方面要比普通压力灌浆要好，体现为：在真空状态下，空气、水份和混在水泥浆中的气泡被消除，减少浆体孔隙和沁水现象；灌浆过程中孔道良好的密封性，使浆体保压并充满整个孔道，密实性得到保证；通过工艺和浆体的优化，消除了裂缝的产生，使灌浆的饱满度和强度得到了保证；真空灌浆是一个连续且迅速的过程
4、，内径为92的15m的管道抽真空只要几秒钟的时间，灌浆只需3 min4 min，而普通压力灌浆约需20 min，它可提供均匀、密实的灰浆保护层，密实度在99以上，缩短了灌浆时间。 3真空压浆工艺的介绍 3.1工艺流程 梁体钢筋绑扎固定波纹管支架筋波纹管安装锚垫板固定、穿钢绞线安装排气管梁体浇筑砼、钢绞线张拉锚具端头封闭拌水泥浆孔道压浆制作试块设备清理封锚 3.2施工方法 梁体钢筋绑扎；固定波纹管支架筋：按设计图纸给出的钢绞线束控制点坐标，在梁体内定出相应位置。塑料波纹管的固定采用定位焊接钢筋托架，沿梁长方向横向直线段80 cm，曲线段50 cm设置；波纹管安装：塑料波纹管的安装应与支托架用铁丝
5、绑牢，确保砼浇筑期间不产生位移。当普通钢筋与预应力钢束发生矛盾时，可适当调整普通钢筋位置。管道铺设前，应清理管内杂物，管道口先用坦料胶布封堵待安装时取开。塑料波纹管接长时，应采用专用套管接头，长度宜为被连接管道内径的57倍，接口应用胶带缠裹严密。塑料波纹管安装就位过程中，应防止电焊火花烧伤管壁；锚垫板、梁端模板固定、穿钢绞线；灌浆孔、排气孔的设置与安装：所有管道均应设置压浆孔和排气孔，在开孔处应覆盖一块长约30 cm的专用包管，包管应与塑料波纹管吻合密贴，中央开口设一圆形管嘴，管嘴与塑料波纹管开口重合并外接排气或压浆管，所有接口应用胶带缠裹严密。排气管或压浆管应用15、20的金属管或塑料管，管
6、长应能引出结构物顶面30 cm以上，并在管端设阀门。连续梁的设置方法在曲线波纹管波峰处设排气孔，在波谷处设压浆孔；砼的浇筑、养护、钢绞线张拉；锚具端头封闭：待张拉控制阶段完成后，卸落工具锚和千斤顶，切除多余钢绞线至露出锚具不小于30 mm。为了防止锚具端在灌浆时水气流通，使管内达到较好的真空，一般用于硬性的水泥浆在锚具端封闭，其封闭厚度为大于等于15 mm，并用16的光圆钢筋在钢绞线间将水泥浆赶光。封闭锚具端头后，要待水泥干硬而又未产生裂缝时(一般需24 h48 h)进行灌浆；塑料波纹管真空压浆。压浆准备：检查清理抽真空端，安装引出管、阀门和接头，并检查其功能。搅拌水泥浆使其水灰比、流动度、泌
7、水性达到技术指标要求。压浆前对孔道进行清洁处理。水泥浆自拌制至压入孔道的延续时间，视天气情况而定，一般在30 min45 min内。水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌，对于因延迟使用导致的流动度降低的水泥浆，不得通过加水来增加其流动度。压浆时，曲线孔道和竖向孔道应从最低的压浆孔压人，由最高的排气孔排气和泌水。压浆的顺序宜先压注下层孔道，后压注上层孔道，真空压浆设备连接见图1： 塑料波纹管真空压浆：a、关闭阀1、阀3、阀4、阀5、打开闽2，启动真空泵抽真空，使塑料波纹管真空度达到0.060.1Mpa负压并保持稳定。b、打开阀1，启动灌浆泵，当灌浆泵输出的浆体达到稠度时，将泵上的输送管接到锚垫板
8、或桥面上的灌浆孔管上，开始灌浆。c、压浆应缓慢均匀地进行，不得中断，并应将所有最高点的排气孔(如阀4、阀5)在抽真空时都关闭，使孔道内排气畅通。待抽真空端的透明波纹管中有浆体通过时，关闭空气滤清器前端的阀2及抽真空泵，稍后打开排气阀4、阀5、阀3。当水泥浆从排气阀4、阀5、阀3顺畅流出且稠度与输入的浆体相当时，依次逐一关闭阀4、阀5、阀3。d、灌浆泵继续工作，在压力大于等于0.5MPa时持压2min。e、关闭灌浆泵及阀1，完成灌浆f、较集中和邻近的管道，宜尽量连续压浆完成，不能连续压浆时，后压浆的孔道在压浆前应用压力水冲洗干净，使孔道畅通。g压浆后应从检查孔抽查压浆密实情况，如有不实应及时处理
9、和纠正。压浆时，每一工作班至少应制作3组边长为70.7 mm的立方体试件，标养28天，检查其抗压强度，作为评定水泥浆强度的依据；设备清理：拆卸外接管路、附件、清洗空气滤清器及阀门等。完成当日灌浆后，必须将所有沾有水泥浆的设备清洗干净。安装在降压端及出浆端的阀门，应在浆体初凝后及时拆除并进行清理；封锚：孔道压浆完毕，清理施工面并对梁端砼进行凿毛。然后绑封锚区钢筋，支封锚区模板，经监理工程师验收合格后即可进行封锚砼施工。封锚砼强度等级应符合设计要求。砼洒水养护时间不少于7天。 4施工质量控制要点 (1)塑料波纹管的质量控制：可塑性检测。取110 cm长，人工来回弯折510遍不变形；厚度符合设计要求
10、。 (2)塑料波纹管应储存在通风干燥的地方，不得靠近热源和长期受日光曝晒，防止腐蚀性气体对管材的腐蚀。同时应轻拿轻放，不得抛甩或在地上拖拉，要防止尖锐物损伤管壁。 (3)塑料波纹管安装后应检查其位置、直线(曲线)形状是否符合设计要求，塑料波纹管的固定是否牢靠，接头是否完好，管壁有无破损等。防止波纹管安装位置不准，连接不牢靠和漏浆现象。 (4)防止灌浆不饱满，应采取下列措施：灌浆前波纹管孔道必须密封、清洁、干燥；输浆管应选用高强橡胶管，抗压能力大于等于1.5 MPe，连接要牢固，不得脱管；中途换管道时间内，继续启动灌浆泵，让浆液循环流动，储浆罐的储浆体积必须大于所要灌注的一条预应力孔道体积。 5结束语 厦门市环岛南路立交桥箱梁施工使用塑料波纹管与真空压浆工艺，最长束(一联5跨)155.26 m，其余也多在80 m以上的通长束，如采用传统的金属波纹管作为成孔材料的压浆技术存在摩阻力大、不易施工、施工中易漏浆、压浆不密实等诸多问题，易造成伸长量难以满足要求。真空压浆利用真空泵先行抽除孔道中的空气，使孔内达到负压，然后再用灌浆泵以正压力将水泥浆注入孔道内，排除了孔内的气泡，提高了浆体的饱满度。使压浆质量有保证，取得了较好的效果，得到了监理工程师和业主的肯定。该工艺在市政桥梁建设方面已成功应用多年，建议公路桥梁建设出台相关的行业规范、检测标准，让好材料和工艺得到推广应用。 9
