20真空注浆施工工艺

目 录 一、工艺概述.2 二、作业内容.3 三、质量标准与检验方法.3 四、施工准备.5 五、施工机械及工艺装备.5 六、工艺控制流程7 七、工艺步骤说明7 八、作业组织.10 九、施工安全与环境保护10 一、 工艺概述 本工艺适用于后张梁预应力体系的孔道成孔(波纹管)及真空辅 助压浆施工. 预应力筋孔道可由灌筑在混凝土中的金属波纹管或高密度聚乙 烯波纹管制成. 真空辅助压浆是在传统压浆基础上将孔道系统封闭,一端用真空 机将孔道内 80%以上的空气抽出,并保证孔道真空度在 80%左右(真空 压力表-0.08mpa),同时压浆端压入水胶比为 0.30.35 的水泥浆.当 水泥浆从抽真空端流出且稠度与压浆端基本相同,再经过特定的位置 排浆(排水及微沫浆)和保压措施,保证孔道内水泥浆体饱满.真空压 浆原理见图 NHZQ-3-桥 21-1。 图 NHZQ-3-桥 21-1 真空压浆原理图 真空压浆工艺特点 1. 能保证孔道压浆的均匀性,形成一个密实,不透水的保护屋,消除 孔隙,有效提高预应力筋的防腐蚀性能,从而提高结构的安全性能 和耐久性. 2. 可以消除普通压浆法引起的气泡.同时,孔道中残留的水份在接近 真空的情况下被汽化,随同空气一起被抽出,增加了浆体的密实性. 灌浆泵 梁段孔道 真空泵 阀门 阀门 过滤器 压力表 排气管 阀门 宁杭铁路客运专线 3 标真空注浆施工工艺 中铁十七局集团宁杭铁路客运专线工程指挥部 3 3. 在真空状态下,减小了由于孔道高低弯曲而使浆体自身形成的压 力差,便于浆体充盈整个孔道,尤其是一些关键部位.对于弯型,U 型,竖向预应力筋更能体现真空压浆的优越性. 4. 改进浆体的配合比设计,使其不会发生析水,干硬收缩等问题. 5. 真空压浆工艺复杂,施工质量要求高,施工现场必须配备高水平的 管理人员,必须有专业操作班组进行真空压浆施工. 二、作业内容 本工艺作业内容主要包括:孔道成型,施工准备,清洗孔道,试抽 真空,浆液制备,压浆,清洗设备,端头封堵,现场清理. 三、质量标准及验收方法 (一)预留孔道偏差及检验方法 1、预应力筋预留孔道的尺寸与位置应正确,孔道应平顺,畅通,避免 出现塌孔现象,端部的预埋钢垫板应垂直于孔道中心线.预留孔道位 置偏差和检验方法见表 NHZQ-3-桥 21-1. 表 NHZQ-3-桥 21-1 预留孔道位置偏差和检验方法 序号 项目 允许偏差 （mm） 检验方法 距跨中 4m 范围内 6 尺量跨中 1 处 1 纵 向 其余部位 8 尺量 1/4、3/4 跨各 1 处 2 横向 5 尺量两端 3 竖向 h/1000 吊线尺量 2、孔道成型后检验孔道是否畅通的方法:从压浆端灌水再用气泵吹, 如果水能顺利从另一端流出,则表明孔道畅通. (二)注浆的技术要求及检验方法 1、水泥浆技术要求 1、1 水泥浆应采用强度等级不低于 42.5 级低碱硅酸盐水泥或低碱 普通硅酸盐水泥;质量应符合设计要求. 1、2 孔道压浆宜采用饮用水,当采用其它水源时,水质应符合设计要 求. 1、3 浆体中应掺入真空压浆助剂,真空压浆助剂应具有减水,微膨胀 和增加浆体和易性等作用,含有机渗透迁移性阻锈剂,但不得含有对 预应力筋有害的物质,尤其不得含有氯化物和亚硝酸盐等腐蚀性介质,膨 胀成分严禁含有铝粉,压浆助剂应参照生产企业的企业标准进行验收,并 符合上述要求. 1、4 水胶比不应超过 0.34,浆体流动性不大于 25s,30min 后不大于 35s. 1、5 水泥浆不得泌水,0.14mpa 压力下泌水率不得大于 2.5%。 1、6 浆体膨胀率不超过 5%，24 小时内最大自由收缩率不得大于 1。5%，标准养护条件下 28 天浆体自由膨胀率为 0%0.1%。 1、7 初凝时间不低于 3 小时，终凝时间不超过 12 小时，压浆时浆 体温度不超过 35 度。 1、8 水泥浆 28 天抗压强度不小于 35mpa（以施工图为准） ；抗折强 度不小于 7.0 mpa。 宁杭铁路客运专线 3 标真空注浆施工工艺 中铁十七局集团宁杭铁路客运专线工程指挥部 5 1、9 水泥浆拌制结束至压入管道时间间隔不应超过 40min。 2、检验方法 2、1 浆体的流动性、泌水率、膨胀率试验参照铁路混凝土工程施 工技术指南进行。 2、2 凝结时间参照 GB/T1346水泥标准稠度用水量、凝结时间、安 全性检验方法进行。 2、3 抗压强度参照 JGJ70建筑砂浆基本性能试验方法进行。 2、4 抗折强度参照 GB/T17671水泥胶砂强度试验方法进行。 四、施工准备 1、检查确认材料数量，种类是否齐全，品质是否保证。 2、检查机具是否齐备，是否正常。 3、张拉完成的，切除外露钢绞线（外露量小于等于 30mm） ，浆密封 工具罩安装在锚垫板上进行封锚。工具罩在灌浆后 3 小时内拆除并 清洗。安装时检查橡胶密封圈是否破损断裂，将密封罩与锚垫板上 的安装孔对正，用螺栓拧紧，注意将排气口朝正上方。 4、将灌浆阀、排气阀全都关闭，抽真空阀打开，启动真空泵抽真空， 观察真空压力表读数，当管内的真空度维持在-0.08pa 时，停泵约 1min 时间，若压力能保持不变即可认为孔道能达到并维持真空。 5、将封堵端头的材料设备一并准备到位。 五、施工机械及工艺准备 1、制浆机及压浆机 制浆机应采用高速搅拌机，搅拌机转速宜大于 1000r/min 不应 小于 720r/min。 制浆机应配有加水计量装置和水泥浆储存器；水泥浆进入储存 器之前必须通过最大孔径不大于 5mm 的筛子，储存器应配有低速搅 拌叶片。 压浆机的额定压力应不小于 1.0 mpa,最大压力不超过 2.5mpa, 流量应控制在 12m3/h. 1.1YJJ2 型压浆机 由 VSL 公司生产的 YJJ2 为制、压一体机,配有加水计量装置,搅 拌机转速高达 142r/min ,浆液质量好,结构简单,易于操作,便于移 动,清洗方便. 1.2GLB3 型螺杆式灌浆机 螺杆式灌浆泵是一种新型高效的灌浆设备,属内啮合的密封式螺 杆泵,由定子-转子副构成的密封线,将吸入腔与压力腔隔开,使泵具 有阀门的间断作用,因此具有吸入性好,泵压稳,扰动小,泵量调节性 能好.压力无级调节,效率高. 2.真空泵 真空泵的抽真空能力应大于 90%(-0.009mpa),抽真空的效率应 不小于 40m3/h. SK-1.5 型水环式真空泵通过连继不断的地抽吸空气,在预应力 管道内形成-0.1mpa 左右的真空度,抽吸的空气和部分水被排进水, 气分离器,气体向上排走,水则流回泵循环使用,被抽吸的杂质则留存 在过滤器罐内,过滤器底部有排污阀,便于用水冲洗. 宁杭铁路客运专线 3 标真空注浆施工工艺 中铁十七局集团宁杭铁路客运专线工程指挥部 7 3、附件 压浆施工时用的球阀,管件,接头等附件均应能承受 1.5mpa 以上 的压力,并宜采用快速结头.压浆施工时还应配备以下物品:稠度仪 1 个,电子秒表 1 只,0100 度温度计 2 只,对讲机 3 台,试模 (70.7mm*70.7mm*70.7mm6 只,40mm*40mm*160mm2 只),烧杯,量筒若干,防 水胶带,密封胶,排气管等若干. 六、工艺及质量控制流程 后张梁预制造孔,注浆工艺及质量控制流程见图 NHZQ-3-桥 21-2. 七、工艺步骤说明 (一)、拌制水泥浆 拌制水泥浆之前,加水空转数分钟,将积水倒净,使搅拌机内壁充 分湿润.拌制好的水泥浆要能做到基本卸尽.在全部水泥浆卸尽之前 不得再次投料,更不能采用边出料边进料的方法. 1、首先将称量好的水,真空助浆剂倒入搅拌机,搅拌 2min; 2、将水泥倒入搅拌机中,搅拌 3min,出料; 3、水泥浆出料后应尽量马上泵送,否则要不停的搅拌; 4、必须严格控制用水量,否则多加的水将全部泌出,易造成管道顶端 有空隙; 5、对未及时使用而降低了流动性的水泥浆,应废弃,严禁采用增加水 的方法来增加水泥浆的流动性. (二)、灌浆 图 NHZQ-3-桥 21-2 后张梁预制造孔、注浆工艺及质量控制流程 宁杭铁路客运专线 3 标真空注浆施工工艺 中铁十七局集团宁杭铁路客运专线工程指挥部 9 图 1、将水泥浆加到储浆罐中,引到灌浆泵,在灌浆泵高压橡胶管出口压 出浆体,待这些浆体浓度与灌浆泵中的浓度一样时,关掉灌浆泵,将高 压橡胶管出口端接到孔道的灌浆管上,扎牢. 2、关掉灌浆阀,启开真空泵,当真空值达到并维持在-0.06mpa- 0.1mpa 值时,打开灌浆阀,启动灌浆泵,开始灌浆,灌浆过程中真空泵 保持连续工作. 3、待抽真空端的透明塑料管内有浆体经过时,关掉真空泵前端的真 空阀,关掉真空泵,水泥浆会自动从止回排气阀中顺畅流出,待稠度与 灌入的浆体相当时,关闭抽真空端的阀门. 4、灌浆泵继续工作,压力达到 0.7mpa 左右,持压 2min,完成排气和 泌水,使孔道内浆体密实饱满,完成灌浆,关闭灌浆泵及灌浆阀门. 5、灌浆管应选用牢固结实的高强橡胶管,抗压能力大于等于 1.5mpa,带 压灌浆时不能破裂,连接要牢固,不得脱管. 6、严格掌握水泥浆的配合比。 7、水泥浆进入灌浆泵之前应通过 70 目的筛子,防止引起管道堵塞. 8、灌浆工作宜在水泥浆流动性没有下降的 3050min 时间内进行,孔 道一次灌筑要连续. 9、在整个灌浆过程中,储浆桶中的浆体应保持慢速搅拌,让浆体循环 流动. 10、高速搅拌是保证浆液性能的重要手段,必须采用高速搅拌机进行 浆液搅拌. (三)、清洗 拆卸外接管路,清洗真空泵的空气滤清器及管路阀门,清洗灌浆泵及 所有沾有水泥浆的设备的附件. (四)、封堵端头 压浆后及进封堵端头.封端混凝土配合比跟梁体配合比一致.根据当 天的作业量拌制适量混凝土,避免浪费. 封端混凝土终凝后,在封端混凝土跟梁体混凝土相接处涂刷聚氨脂防 水涂料,宽度宜为 4%cm,厚度宜为 2mm. 八、作业组织 根据压浆的速度确定灌筑施工的劳务人员.一般情况下,一个施工班 组由 68 人组成:其中工班长兼控制压浆泵 1 人,压浆端排气阀门装 卸 1 人,吸浆端排气阀门装卸及观测 1 人,制浆 35 人. 九、施工安全与环境保护 1、施工安全 施工作业人员须接受真空压浆安全培训,并经考试合格后方可上岗; 机械操作人员应熟悉所操作机械设备安全操作规程,具备必要的机械 电气知识.机械设备在使用前须进行常规检查和保养,合格后方可使 用,设备在运转一段时间后须定期维修. 1、1 对讲机使用要口令清晰,信号传递准确. 1、2 操作人员须戴好眼罩口罩,橡胶手套等防护设备. 1、3 高处作业按技术规范进行安全防护. 1、4 所有机械设备均需设漏电保护. 宁杭铁路客运专线 3 标真空注浆施工工艺 中铁十七局集团宁杭铁路客运专线工程指挥部 11 1、5 所有机电设备均需按规定进行试运转,然后投入正常使用. 1、6 应在吸浆端设置一屏障,以免排气管道被损坏时对周围物体或 人造成意外伤害. 2、环境保护 2、1 禁止随意处理废弃浆液,水泥浆废液,清洗浆沫和循环水排放, 应用管路引流至弃物堆积场所沉淀后再排放到指定的地方. 2、2 若因压浆管爆裂而引发的浆液污染结构及其它物件,须立即冲 刷清理. 2、3 封端完成后要及时打扫场地,随时保持清洁. 2、4 压浆完毕应将现场收拾干净,一次性排气阀门或耐压胶管等废 弃物由专人收集集中处理,做到人走场清,工完料清. 2、5 机具使用完毕后冲洗干净,收整规范,放置在规定区域,并做好 防护,不影响周围环境. 附表 表 NHZQ-3-桥 21-2 YJJ2 型压浆机主要技术参数 制浆 桶容 量 水箱 容积 制浆电机 功率/转速 储浆电 机功率/ 转速 压浆电机功 率/转速 最大流 量 最大压 力 电压 重量 144L 90L 3KW1420r/min 1.1KW68r/min 4.5KW N1=100r/min N2=200r/min 0.3Mpa: 2100L/h 1.5Mpa: 900L/h 1.5Mpa 380V 735kg 表 NHZQ-3-桥 21-3 GLB3 型螺杆式灌浆