真空辅助压浆工艺.doc

真空辅助压浆技术第页共页关于塑料波纹管成孔的真空辅助压浆工艺在后张预应力孔道中的应用撰写人日期二六十二月真空辅助压浆技术第页共页目录前言范围参照的标准规范和规定术语设备与附件材料水泥浆性能要求水泥浆的性能检测及压浆适用性试验管道压浆孔和排气孔预应力筋和锚具施工工艺要求质量检验与质量记录试验方法真空辅助压浆技术第页共页前言在后张法的有粘结预应力混凝土结构中孔道压浆的主要目的是防止预应力筋的腐蚀和为预应力筋与结构混凝土之间提供有效的黏结故孔道压浆的密实性成为孔道压浆成功与否的首要技术要点真空辅助压浆为近年来国际上兴起的新技术其实塑料波纹管为成孔材料加以真空辅助压浆技术的灌浆工艺对保证长管道压浆的质量起到良好的作用得到了国内外土木工程界的认可众多专家普认为此种技术是目前确保预应力孔道压浆质量的最佳方法由于此种工艺对预应力成孔材料的要求孔道的埋设孔道的密封性压浆材料的选用水灰比的确定以及施工设备的配套等都有严格的要求为确保此种先进工艺的推广应用为便于施工操作必须进行有效的质量控制真空辅助压浆技术第页共页范围为在后张预应力混凝土结构中合理应用真空辅助压浆施工技术应制定统一工艺技术要求本工艺要求的适用后张法预应力体系采用塑料波纹管对孔道进行真空辅助压浆施工的桥梁工程对有特殊要求的工程应遵守有关专门的规定参照的标准规范和规定本工艺要求在制定过程中参考了预应力混凝土用钢绞线预应力混凝土设计规程后张法预应力施工规程混凝土结构工程施工和验收规范公路桥涵施工技术规范钢绞线群锚系统后张拉体系后张预应力体系真空辅助压浆技术规程等规定术语真空辅助压浆真空辅助压浆是传统压浆基础上将孔道系统密封抽真空端用抽真空机浆孔道系统内的左右空气抽出并保持真空在以上同时压浆端压入水泥浆当水泥浆从抽真空端流出且稠度与压浆端基本相同时再经过两端排气排水及微沫浆及保压的手段以保证孔道内水泥浆体的密实度真空度真空辅助压浆技术第页共页孔道整个系统基本密封后通过真空泵抽出空气当以上空气被抽出时真空表显示压力为以下此真空度是真空辅助压浆的最低要求真空率抽真空机抽出空气的效率一般按每小时抽出空气的的数计数真空辅助压浆要求抽真空率保压当孔道压浆经过排水空气及微泡沫两端排气等工序后还需在压浆压力下保持压力后关闭压浆管阀及关停压浆泵泌水率搅拌成的水泥浆分别注入标准容器烧杯经静置一定时间一般为小时后其泌水体积与原水泥浆体积之比搅拌成的水泥浆三小时后泌水率在以内不大于泌出的水小时内应被浆体完全吸收膨胀率搅拌成的水泥浆注入标准容器内经静置一定时间一般为小时后水泥浆增加的体积与原水泥浆体积之比流动率后张法孔道压浆用的水泥浆在自重作用下流动的性能表示水泥浆可灌性的一个指标流锥时间一定体积的水泥浆从一个标准尺寸的流锥中流出的时间流锥是一锥形漏斗壮容器体积为测定时通过测量水泥浆从锥形漏斗中流出起至流完为止所需时间作为水泥浆的流锥时间真空辅助压浆技术第页共页离析度搅拌成的水泥浆注入长标准容器内透明管内径经静置小时至小时从管中移出稍微变硬的水泥浆仔细地将灰浆柱切成左右的小段记录下它们从管中移出的垂直位置测量每段的体积与重量得出密度重量体积计算离析度为顶部浆柱密度为底部浆柱密度设备与附件设备压浆设备应包括搅拌器存放式混合容器以及一个带连接软官和阀门的压浆还应有一个最大孔径的筛子水泥浆进入贮存器之前必须通过筛子同时应具有水泥水和添加等材料的计量装置压浆机用于真空辅助压浆的压浆机其额定压力应不小于流量应小于且能在内搅拌出均匀的符合性能要求的水泥浆并应使水泥浆能连续搅拌真空机用于真空辅助压浆的真空机其抽真空的能力应大于抽真空的效率应不小于无油空气压缩机额定压力应不小于排量应不小于高压水浆额定压力不小于真空辅助压浆技术第页共页附件压浆施工时所用的球阀管体胶官和接头等附件均应能承受以上压力压浆管的对接接头宜采用专用的快换接头压浆施工时还应配备以下物品测速漏斗个支架个电子秒表只温度计只对讲机支试模个升量杯个烧杯个次升容量水桶个透明带钢丝塑料管防水胶带密封胶保鲜膜橡皮筋排气管等若干材料水泥应采用设计规定的水泥所用水泥质量必须符合现行国家标准的规定用于真空辅助压浆的水泥尚须满足以下性能要求见表一表水泥的性能要求序号项目性能要求真空辅助压浆技术第页共页细度氯化物含量水泥重量铝酸三钙水泥重量硅酸三钙水泥重量游离态石灰含量水泥重量压浆所用水泥的出厂时间一般应不少天且不超过天水泥必须按规定的重量成袋交货一般或一袋其重量公差应小于并应存放在干燥的地方或放在集装箱内水泥中不得含有任何团块禁止使用失效水泥水拌制水泥浆的水应不含有任何对预应力筋有腐蚀作用或对水泥有影响的有害物质不能用污水清洁的饮用水可直接用于拌制水泥浆如使用其它水源拌制水泥浆则应对水质进行化学分析每升水中有关介质的含量应符合下列条件有机物含量硫酸盐含量碳酸盐含量氯化物含量值拌制水泥浆时水泥浆中水的含量必须得到有效控制可用经法定计量机构校准的秤或其它计量器具进行称量且其重量误差应控制在以内添加剂真空辅助压浆技术第页共页对后张法预应力管理进行真空辅助压浆施工时为使水泥浆达到规定的性能要求宜使用适量的添加剂添加剂应具有减水缓凝和微膨胀等作用但不得含有对预应力筋和水泥有损害的物质尤其不得含有氯化物和硝酸钙等腐蚀物质同添加剂必须存放在室内保管并应有可靠的防潮措施存储时间一般不应超过个月用于压浆的添加剂可按表中的品种选用但不同的添加剂其分子我各异使用不同的水泥品种时其相互作用不一致因此必须通过相应的试验来验证其品种的适用性及用量表添加剂品种型号及推荐用量预应力锚具采用真空辅助压浆专用锚具并提供密封措施成孔孔道采用自身保证成孔质量和提供密封性能的成孔材料在工程实践中采用塑料波纹管管与管的连接采用专用塑料管连接器或专用塑料焊接机成孔的埋设固定以满足工程需要为准水泥浆性能要求水泥浆的强度应符合设计规定设计未规定时在标准养护条件下其天龄期强度不应小于天龄期强度应不小于序号名称型号推荐用量占水泥重量的百分数真空辅助压浆专用助剂真空辅助压浆技术第页共页在加入添加剂后水泥浆的水灰比应控制在水泥浆在拌和后小时内其泌水率应大于且泌水应在小时内被浆休完全吸收泌水率的试验方法见本工艺要求的条款水泥浆中掺入适量膨胀剂后其自由膨胀率应小于膨胀率的试验方法见本工艺要求的条款水泥浆的流动度宜控制在秒至秒之间拌制分钟后宜控制在秒至秒之间流动度的试验采用流动锥法其试验方法见本工艺要求的条款水泥浆的离析度不应大于离析度的试验方法见水泥浆的掺入量适量缓凝剂后其初凝时间应不小于小时终凝时间应不大于小时用于施工的水泥浆其温度宜控制在之间如果水泥浆的温度不能保持在此限度内必须对其施工性能进行调整并通过现场试验的手段验证水泥浆的密度应不小于水泥浆的性能检测及压浆适用性试验在计划压浆施工前一个月应根据工程结构的特点材料设备的条件及现场环境等因素在试验室进行水泥浆配合比的设计和试配确定水灰比及添加剂的用量等参数报监理工程师批准认可后用于指导施工配合比确定后应进行水泥浆的试拌和以确定搅拌机的型号及优化的搅拌时间真空辅助压浆技术第页共页对水泥浆的性能应进行检测需检测的性能包括泌水率膨胀率流动度离析度浆体温度凝结时间强度等这些性能都必须满足本工艺要求第条款的要求对水泥浆的性能进行检测时必须采用工程实际使用的符合要求的材料及设备进行为全面综合地体现出水泥浆在压入管道中的实际情况进一步确定水泥浆的泌水性和离析性应进行斜管试验其试验方法见本工艺要求的条款当需要检验实际管道压浆时水泥浆在管道中是否密实饱满并检验压浆的适用性时可做管道压浆模型试验或足尺压浆试验成孔孔道压浆孔和观察孔的技术要求采用真空辅助压浆工艺时宜选用高密度聚乙烯塑料波纹管卡箍排气管及管盖所用塑料波纹管的质量和规格应符合企业标准预应力混凝土用塑料波纹管的要求管道和其接头应有足够的密封性以防止水泥浆渗漏及抽真空时漏气且其强度应能足以保持管道的形状以防止在搬运和浇筑混凝土的过程中损坏同时还应具有良好的柔韧性耐磨性和绝缘性能管道的材质不应与混凝土预应力筋或水泥浆有不良的化学反应塑料波纹管的壁厚不得小于管道的内径取决于预应力筋的横截面积一般情况下管道的内横截面积宜用预应力筋横截面积的倍如果由于某种原因实际的面积比低于给定的极限时应通过试验验证其可否进行正常穿素及压浆作业塑料波纹管在运输和存放过程中应注意保护运输时宜用集装箱或平板车真空辅助压浆技术第页共页厢且不得卷盘或弯折堆放时场地应平整清洁最好存放在仓库内并不得与金属等硬物混杂磕碰无存放条件必须在户外堆放时应进行覆盖不得长时间在烈日下暴晒采用真空辅助压浆施工时压浆孔和观察孔允许在锚具上设置但其位置应在施工图纸上详细注明压浆孔和观察孔的内径至少应该为如果长度超过米以上时应在适当的位置如管道的高低点处加设观察孔用以在真空辅助压浆过程中及压浆工作完成后检查孔道的浆体情况预应力筋和锚具的技术要求采用真空辅助压浆施工时预应力筋宜选用高强低松驰钢绞线其技术性能符合预应力混凝土用钢绞线必须符合设计要求预应力锚具选用型锚具包括锚具专用密封盖其技术性能符合钢绞线群锚系统和标准施工工艺要求塑料波纹管的安装塑料波纹管在布管安装前应按设计规定的管道坐标进行放样设置定位钢筋波纹管应固定在定位钢筋上用铁丝扎紧定位钢筋的间距不宜大于对曲线管道宜适当加密塑料波纹管与锚座连接处应使用防水胶带缠紧密封对锚座上的压浆孔连接螺孔亦应使用防水胶带堵塞密封以防止浇筑混凝土时水泥浆渗入管道内或螺孔内真空辅助压浆技术第页共页塑料波纹管之间的连接可采用连接套卡箍对接也可采用热熔焊管孔焊接焊管机的设定温度为功率加热时间称秒在预应力事长度大于米时必须每隔米到米处应布置带有观察孔的塑料卡箍其布设的位置尽量选择在预应力束的高低点处预应力锚具和盖帽的安装安装锚座时应使压浆端的压浆孔位于管道下方抽真空端的抽气孔则应位于管道上方安装型盖帽时应将锚座表面和螺孔内清理干净安装时应在锚座表面和密封盖帽形圈内涂上密封胶并注意盖帽上的观察孔应朝上密封盖帽上的观察孔可用螺丝缠上密封带并涂以密封胶后旋紧如果要防止排浆污染场地可采用带球阀的观察管排浆时开启球阀使多余的浆液输入预备的容器中必要时可在盖帽下方设一排水孔预应力筋的安装与张拉预应力筋的安装与张拉应按相应的施工规范的规定执行压浆前的现场准备工作现场应备在关于压浆步骤的方法的书面说明说明包括压浆的方向压浆端和抽真空端各自的位置使用压浆孔和排气孔的顺序以及可能再次压浆的必要设备还应备有充足的材料及完成压浆作业所需的设备在进行压浆作业之前应对材料设备进行下列检验或检查水泥的龄期温度及每袋的重量所用水的温度和数量添加剂的贮存期及每袋的重量真空辅助压浆技术第页共页工作设备及备用设备的性能压浆孔和排气孔的连接装置应用无油的压缩空气清洁管道内一切可能有的杂物并检查管道是否被堵塞或泄漏压浆软管与压浆管的接头应无尘并保持气密且应确认观察孔能正常打开各关闭进行试抽真空度和试加压试验关闭压端阀门在抽真空端接上抽真空机接上抽去管道内的空气当管道内的真空度能达到工艺要求时可以为管道系统密封可靠否则应找到泄漏位置并进行处理直到真空度达到工艺要求管理人员包括技术试验质检施工指挥等监理工程师操作人员检测人员及试验设备必须到位压浆作业现场所有压浆作业都应由有经验的操作人员来完成此操作员应定岗对预应力束施加力后压浆设备的安装应尽快进行压浆应尽快完成按确定的水灰比和添加剂用量拌制水泥浆并在现场进行流动度泌水率膨胀率离析度和浆体温度等性能抽样检测水泥浆经检测并判定合格后开启真空机抽取管道内的空气确认管道内真空度达到预期要求后方可开启压浆机进行压浆作业水泥浆拌制至压入管道的延续时间视气温情况而定一般在分钟之内对长大管道或作业时间较长的压浆水泥浆中宜掺加适量缓凝剂其延续时间可增加到分钟但对因延迟使用而流动度下降后的水泥浆不能再使用不得通过加水来增加流动度真空辅助压浆技术第页共页压浆应缓慢均匀地进行不得中断并应使水泥浆保持连续单向流动压浆应使用螺杆式或活塞式压浆泵不得使用压缩式一般情况下压浆的压力宜为对长大管道可适当提高压力但最大压力不宜超过水泥压入管道内的速度应根据管道的规格型号和外界环境条件的不同来决定一般情况下宜控制在对垂直管道可采用低速对长大管道需较高的速度在炎热气候条件下可能需要更高的速度但应注意较高的速度会在软管和管道内产生更大的压力当水泥浆压至抽真空端时开启抽真空端锚锚具的密封盖帽上的观察孔从观察孔流出的水泥浆无气泡和微沫浆且其稠度与规定稠度相同时方可关闭观察孔关闭观察孔后仍应使压浆泵不小于的压力至少进行保压然后才关闭压浆管阀门及压浆泵完成本次压浆压浆时必须按规定的频率抽样制作试件进行标准养护检测其抗压强度压浆途中若发生故障不能连续一次压满时应立即用压力水冲洗干净故障处理后再压浆压浆过程中及压浆后小时后结构混凝土的温度不得低于否则应采取保温措施当气温高于时压浆宜在夜间气温稍低时进行对极端条件下寒冷和炎热气候的压浆作业应遵守有关的施工规范的规定清洗真空辅助压浆技术第页共页所有设备在压浆作业完成后都应彻底清洗如盖帽压浆机内外压浆软管真空管三通排气管以及结构上的残留水泥浆均应清洗干净压浆管和排气管上的阀门在清洗干净后还应涂抹黄油以备迫后用安全压浆作业中应采取有效的安全防护措施保护操作人员在浆体的搅拌作业时操作人员应配戴手套口罩及防护眼罩等以保护眼睛和不会吸入带颗粒的气体在高空作业时必须带安全带及安全帽下挂安全网压浆机具要放置牢靠稳固夜间压浆时要保证照明亮度压浆完毕后压浆机具要及时清洗保养场地要冲洗清理干净所有电源线路的设置必须规范确保用电安全质量检验与质量记录水泥浆性能的检验试验方法按进行检验要求应附合第条的规定性能应符合本工艺要求第条的要求管道密封性检验按第条规定执行管道压浆密实度的检验方法按条进行如有不密实情况应及时处理压浆施工时每一工作班应留取组立方体试件标准养护天检测其抗压强度作为评定水泥浆强度质量的依据进行水泥浆的配合比设计试验时应填写水泥浆配合比设计试验报告压浆施工时检测水泥浆性能应填写水泥浆配合比设计试验报告并应填写压浆检测报告和压浆施工记录对试件进行强度检测应填写水泥真空辅助压浆技术第页共页浆抗压强度检测报告对其它检测亦应填写相应的检测报告质量控制流程本质量控制流程针对真空辅助压浆工艺中的埋设及压浆作业过程的控制锚座的预埋检查确认压浆口的位置在下端抽真空口的上端成孔管道的铺设检查管道的连接预应力束长度大于米按条款要求操作当孔道和孔道连接需要用热焊接机焊接时请注意焊缝的位置应在塑料管的波峰之间且焊缝的质量能保证密封否则应用切除焊缝重焊或在焊缝位置用密封胶带密封缠绕孔道成孔质量的检查定位钢筋的检查密封盖帽的安装检查检查密封盖帽和锚座接触面的清洁度孔道成孔质量的检查浆体的检查检查水泥按条款要求检查水按要求检查添加剂和浆体的要求按和条款要求检查浆体的性能检查按第条款要求试验检查孔道真空度检查试抽真空检查孔道的真空度能否到达要求在压浆操作整个过程中真空机的真空表的读数应始终在初建立真空度的读数如有边差只在左右不右能偏大压浆作业检查压浆作业应由受过培训的且固定的人员操作压浆设备应能满足要求且工作状态良好压浆的环境气温应满足作业条件要求压浆的浆体配合比和性能要满足技术要求当压浆的技术条件环境条件设备条件都满足要求后安装抽真空机压浆机后先抽真空开始压浆真空辅助压浆技术第页共页当浆体压至抽真空端时从此端的三通管的出浆管排浆当流出的浆体的稠度和规定的稠度相同时关闭抽真空机各个观察孔排浆从离压端最远的观察孔依次排浆直到排出的浆体的稠度和规定的稠度相同时关闭抽真空机保压按要求操作压浆检查压浆后小时打开各个观察孔检查观察孔管口的浆体情况试验方法孔道磨阻系数测定真空辅助压浆浆体试验水泥浆泌水率和膨胀率测试容器测试方法往容器内填灌水泥浆约深测出填灌面高度并记录下来然后盖上密封盖置放小时后测量出水面高度和浆体高度小时泌水率为小时泌水应完全被吸收膨胀率水泥浆流动度测试流动锥容器测试方法测定时先将漏斗调整水平用中指堵住底孔将搅拌均匀的水泥浆倾入漏斗直到表面到升刻度松开手指让水泥浆自由流出水泥浆全部流完时间作水泥浆流动度至少做两次到平均值为确保内表面完全湿润先在锥内灌满水让水从底孔处流出测试的水泥浆先用筛网去大粒水泥团块离析度真空辅助压浆技术第页共页试验目的在水泥浆配比设计确定搅拌机型号和搅拌时间确定下用工地水泥不同批号使用添加剂不同时间作离析试验以定期检查水泥浆质量的变化试验设施专用压浆机管架米长内径有机玻璃管试验方法步骤按设计配置水泥浆用选定的工地使用的搅拌要按选定的优化搅拌时间制作水泥浆将水泥浆灌进立放于管架中的管子浆面略低于管子顶端并记下高度用簿膜封住管口小时后测出泌水深度计算泌水率小时后测出浆面高度切下上端长浆柱和管底长浆柱称出上下两段浆柱重量计算离析度顶部段密度底部段密度斜管综合试验试验目的展现出水泥浆在孔道中的实际情况确定水泥浆的泌水性和离析性是确定水泥浆达到灌浆设计的全面可靠的试验方法真空辅助压浆技术第页共页试验设备材料搅拌压浆机抽真空机透明管支内径长米两端有排气阀的管盖能承受的试验支架自动记录的温度计试验方法两支试管底端粘结上有阀的管盖放在的试验支架上固定住避免引起偏差每支试管中装入根钢绞线在顶端粘结上有阀的管盖按设计配合比和要求搅拌水泥浆升流速测试符合要求管顶端抽真空到真空度水泥浆经过三通时现时灌进二支试管中当浆从试管顶端出口连续流出时分别关上排气口阀门停抽真空在压力下保压分钟然后关上底部管盖上阀门灌浆后测量底部空气水和浆体的位置按间隔分小时小时和小时分别测量再次灌浆后经分钟小时小时和小时间隔测量顶部空气水和浆体位置每间隔按试件长切下浆柱称出重量清洗机具场地数据分析真空辅助压浆技术第页共页按测出数据计算泌水率计算离析度绘出密度分布曲线填写试验报告试验设备水泥浆中水泥产地牌号添加剂名称型号水泥浆配合比水灰比添加剂配比混和程序在灌浆和再次灌浆前水泥浆流动度测量水泥浆在管顶端空气水和浆体位置在试验过程中的观察报告及异常情况记录在试验过程中的温度变化的记录水泥浆在管顶端情况的照片数据分析