预应力混凝土真空灌浆技术
来源：桥梁施工技术
适用于公路、城市道路桥梁工程中后张预应力孔道灌浆施工。
2.1 技术准备
1. 对所选材料分不同规格、品种、批次已进行抽检验收合格。
2. 水泥浆的强度应符合设计规定，设计无具体规定时，应大于或等于30MPa。施工前已进行水泥浆材料试配，确定水泥浆配合比。
3. 根据设计要求及施工环境，按灌浆方案对操作工人进行书面交底。
2.2 材料要求
1. 成孔材料：高密度聚乙烯塑料波纹管、连接接头等，壁厚不得小于2mm，管道的内横截面面积至少应是预应力筋净截面面积的2.0～2.5倍。出厂有合格证，进场后应按要求进行检验，其材质应符合设计和有关规范规定。
2. 压浆材料
(1) 水泥：应采用硅酸盐水泥或普通水泥，水泥强度等级不宜低于42.5级，有出厂合格证和质量检验报告。水泥进场后应按有关规定复试，各项性能指标符合国家现行标准的规定。
(2) 外加剂：应有产品说明书、出厂检验报告及合格证，宜采用具有低含水量、流动性好、最小渗出及微膨胀性等特性的外加剂，不得含有对预应力筋或水泥有害的化学物质。外加剂的用量应通过试验确定，进场后应取样复试。
(3) 水：宜采用饮用水。当采用其他水源时，其水质应符合国家现行标准《混凝土拌合用水标准》(JGJ 63)的规定。
2.3 机具设备
1. 设备：水环式真空泵、空气滤清器、灌浆泵、灰浆搅拌机、计量用的台秤等。
2. 工具：水桶、耐高压胶管(承压σ≥1.5MPa)根据现场需要长度置备、控制阀、工具扳手、手锯等。
2.4 作业条件
1. 现场梁体钢筋骨架基本绑扎完成，塑料波纹管钢筋固定架依据设计安装完毕，并经过检查验收合格。
2. 真空灌浆前应具备以下条件：
(1) 根据确定的配合比，将外加剂按每包水泥重量50kg的掺量秤量袋包，以便使用。水泥按需要量储备，水引至使用部位。
(2) 真空灌浆设备已进场，并调试完毕。
3.1 工艺流程
3.2 操作工艺
1. 梁体钢筋绑扎
按设计图及施工规范要求进行施工。
2. 固定波纹管支架筋
应按设计图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，沿梁长方向横向钢筋托直线段间距800mm，曲线段500mm设置，见图1-10。
3. 波纹管安装
塑料波纹管安装应与支托架用铁丝绑牢，确保混凝土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，管道口先用塑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5～7倍，接口应用胶带缠裹严密。
4. 锚垫板、梁端模板固定、穿钢绞线，参照“预应力钢筋混凝土箱梁施工”。
5. 灌浆、排气孔的设置与安装
(1) 压浆孔和排气孔的设置方法：所有管道均应设压浆孔和排气孔，在开孔处应覆盖一块长约300mm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。排气管或压浆管应是φ15、φ20的金属管或塑料管，管长应能引出结构物顶面300mm以上，并在管端设阀门。
(2) 简支梁两端设锚垫板时的设置方法：锚垫板上的预留孔可作压浆孔或排气孔使用。对于预应力束较低的一端，锚垫板安装时，预留孔应放置在下方，作为压浆孔使用；对于预应力束偏高的一端，锚垫板安装时，预留孔应放置在上方，安装排气管兼抽真空使用。
(3) 简支梁一端设锚垫板，另一端设P型(固定)锚时的设置方法：应在P型锚具的约束圈处，塑料波纹管内插入φ15钢管并引出结构外安装阀门，另一端排气孔或压浆孔设在锚垫板上，排气管兼作抽真空管。排气孔与压浆孔的区别，是由梁体两端的高低来确定，高的一端用作排气孔，较低的一端用作压浆孔。
(4) 连续梁时的设置方法除按(1)～(3)项要求施工外，还应在曲线波纹管波峰部位设排气孔，波谷部位处可设压浆孔。
6. 混凝土浇筑、养护、钢绞线张拉，参见“预应力钢筋混凝土箱梁施工”的相关内容。
7. 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，随后切除多余钢绞线至露出锚具不宜小于30mm。为防止锚具端在灌浆时水气流通，使管内达到较好的真空。一般用干硬性水泥浆在锚具端封闭，其封闭厚度应大于等于15mm，并用φ16的光圆钢筋在钢绞线间将水泥浆压实赶光。封闭锚具端头后，要待水泥干硬而又未产生裂缝时(一般需24～48h)进行灌浆。
8. 塑料波纹管孔道真空灌浆
(1) 灌浆准备
1) 检查清理抽真空端，安装引出管、阀门和接头，并检查其功能。
2) 搅拌水泥浆使其水灰比、流动度、泌水性达到技术指标要求。
3) 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，视气温情况而定，一般在30～45min时间内。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。
4) 压浆时，对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水。压浆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1-11。
(2) 塑料波纹管真空压浆
1) 关闭阀1、阀3、阀4、阀5，打开阀2，启动真空泵抽真空，使塑料波纹管内真空度达到-0.06～-0.1MPa并保持稳定。
2) 打开阀1，启动灌浆泵，当灌浆泵输出的浆体达到要求稠度时，将泵上的输送管接到锚垫板或桥面上的灌浆孔管上，开始灌浆。
3) 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)，在抽真空时均关闭，使孔道内排气通畅。待抽真空端的透明波纹管中有浆体经过时，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。
4) 灌浆泵继续工作，在压力不小于0.5MPa时，持压2min。
5) 关闭灌浆泵及灌浆端阀1，完成灌浆。
6) 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，使孔道通畅。
7) 压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实，应及时处理和纠正。压浆时，每一工作班应留取不少于3组边长为70.7mm的立方体试件，标准养护28d，检查其抗压强度，作为评定水泥浆强度的依据。
9. 设备清理
(1) 拆卸外接管路、附件、清洗空气滤清器及阀门等。
(2) 完成当日灌浆后，必须将所有沾有水泥浆的设备清洗干净。
(3) 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。
10. 封锚
孔道压浆完毕，清理施工面并对梁端混凝土凿毛，然后绑封锚区钢筋，支封锚区模板，经监理验收合格后即可进行封锚混凝土施工。封锚混凝土强度等级应符合设计要求。混凝土洒水养护时间不少于7d。
3.3 季节性施工
冬期：压浆及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5℃，否则应采取防冻或保温措施；
暑期：当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。
4.1 基本要求
1. 预应力筋孔道安装位置应正确，孔道成形圆滑、通顺、洁净。
2. 孔道压浆的水泥浆强度必须符合设计要求，压浆时排水孔应有水泥浓浆溢出。
5.1 塑料波纹管安装就位过程中，应防止电焊火花烧伤管壁。
5.2 振捣工事前应了解波纹管、芯模在梁体内的位置，振捣混凝土时，严禁触及波纹管或芯模，以防破坏管道或芯模。
6.1 塑料波纹管应储存在干燥通风的地方，不得靠近热源和长期受日光暴晒，防止腐蚀性气体对管材的腐蚀。
6.2 塑料波纹管搬运时应轻拿轻放，不得抛甩或在地上拖拉。要防止尖锐物戳伤管壁。
6.3 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，连接不牢和漏浆现象。
6.4 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1.5MPa，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。
7.1 环境管理措施
1. 压浆后应将桥面或梁端被灰浆污染的部位，用清水冲洗干净。
2. 压浆剩余水泥浆不得随意倾倒，应集中到指定地点消纳。
7.2 职业健康安全管理措施
1. 电工、电焊工、机械操作工必须持证上岗，并熟悉本专业安全操作规程，严格按照安全防护要求进行施工。未经培训的混凝土真空灌浆操作人员不得上岗作业。
2. 压浆工人应戴防护眼镜，以免灰浆喷出射伤眼睛。