真空辅助压浆技术在厦门同安湾大桥的应用

唐双全

(中铁十七局集团第六工程有限公司，福建厦门 361009)

1 工程建设概况

厦门同安湾大桥为全长2 528.2 m的双线市政公路桥梁，主桥(60+3×100+60)m为跨海通航主孔，桥宽32 m。主桥用变截面预应力混凝土连续箱梁，其他是等截面预应力连续箱梁，全桥共14联。桥梁下部采用钻孔灌注桩基础，板式和柱式墩，预应力箱梁混凝土为C50。用塑料波纹管成孔，15.24 mm钢绞线，群锚和扁锚体系。为保证同安湾大桥上部结构箱梁预应力质量、耐久性和安全性，采用真空辅助压浆工艺的后张预应力孔道压浆。桥梁布置见图1。

图1 同安湾大桥立面图

2 真空压浆的基本原理和工艺特性

2.1 基本原理

后张法预应力混凝土孔道压浆中，常规压浆如压入的水泥浆不饱满，预应力筋容易被侵蚀，相应的结构安全可靠和耐久性将受到影响。真空辅助压浆技术克服了传统压浆技术的上述缺点和不足。

压浆前，先采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气使真空度达到80%以上，然后从孔道的另一端用压浆泵将水泥浆以不小于0.7 MPa的正压力压入。孔道内正负压力差的存在，大大提高了孔道压浆的密实度和饱满度。真空辅助压浆原理见图2。

2.2 工艺特性

1)真空压浆在负压的作用下压浆过程更为通顺，管道狭窄间隙更易于通过，堵塞的情况大大降低。

2)真空压浆使压浆过程迅速连续，减少了孔道中的阻力，提高工效，缩短了压浆时间。

3)保证了浆液对孔道的充盈。真空压浆减少泌水孔隙现象，孔道压浆的浆体强度和密实性得到了保证。结构的安全性和耐久性得到了确保。

图2 真空辅助压浆原理图

4)真空压浆宜使用塑料波纹管成孔预应力管道。

5)真空压浆要求孔道具有良好的密封性，对预应力体系的安全性能、锚固效率及孔道密封提出了更高要求。

6)对水泥浆液的配合比、工艺及设备要求高。

3 真空辅助压浆施工工艺

1)浆体配合比设计是质量控制的源头，也是真空辅助压浆工艺的关键，配合比设计应保证浆体的和易性、孔隙率、渗透性小、粘结强度、耐久性，为确保孔道填充密实还应有微膨胀性。

2)密封阀门接在水泥浆出口及入口处，真空泵连接非压浆端，压浆端接压浆泵。三相阀门、负压容器和密封罩以串联的方式连接起来，其中阀门和密封罩之间连接透明喉管。

3)压浆前除连接至真空泵的所有排气阀门关闭，并启动真空泵达到真空负压力0.1 MPa。如未满足应进行检查及更正工作。

4)真空泵启动并符合气压要求时，开始压浆口压浆，压浆过程中从透明的喉管中观察浆体是否已充满波纹管，直至水泥浆达到三相阀门。

5)操作阀门以隔离真空泵及水泥浆，将水泥浆导向废浆桶的方向，继续压浆直至所溢出的水泥浓浆均匀、流畅，没有不规则的摆动。

6)关闭压浆泵出浆处的阀门，关闭真空泵，打开密封罩上的阀门，关闭出浆阀门直至密封罩上的阀门所溢出形状均匀的水泥浓浆。关闭密封罩上阀门并持压0.6 MPa～0.7 MPa，继续压浆2 min左右后关闭压浆泵。

4 真空辅助压浆设备与材料

4.1 预应力锚具和盖帽

为了达到预应力锚具良好的气密性，在锚座的端部增加了盖帽(见图3)。安装锚座时，抽真空端的抽气孔则位于上方，压浆孔位于下方。将锚座压浆口和螺栓孔内清理干净，在盖帽环形圈槽内和锚座表面及结合面涂封胶，使盖帽气孔垂直向上，而后螺栓涂以密封胶后旋紧。

4.2 塑料波纹管

塑料波纹管是较理想的使用真空辅助压浆工艺的预应力管道成孔工艺材料。它具有以下特点：密封性好、耐腐蚀、不生锈、耐疲劳性能好。波纹管安装时，锚座喇叭口的塑料波纹管插入的长度应大于3 cm，连接处用防水胶带密封，塑料波纹管连接用焊接机焊接。

图3 盖帽

4.3 真空辅助压浆设备

真空辅助压浆威胜利工程有限公司的CZB型抽真空机、YJJ型压浆机、VHJ10型塑料波纹管焊接机。该型压浆机性能优良，克服了传统压浆机的缺陷、压浆连续，不会导致空气混入孔道，具有体积小，重量轻，真空度高的特点。

5 真空辅助压浆试验与施工注意事项

5.1 真空辅助压浆试验

预应力管道真空辅助压浆前进行模拟试验，对真空辅助压浆设备的选型、水泥浆配合比、工艺可操作性等进行验证。

选用工程施工中最多，最具有代表性的φ100 mm塑料波纹管，模拟箱梁中竖向曲线布置，在铺设碎石的地面上用架立钢筋固定。波纹管接头完全模拟实际施工进行连接且密实牢固，安装模板和预应力锚垫板后，浇筑条形混凝土，将模拟管道等封闭其中。

条形混凝土达到规定龄期强度后，按照标准工艺流程进行压浆。压浆结束满足浆体的养护龄期后，凿除条形混凝土将完成压浆的波纹管取出并多段切开，查证浆体饱满密实和凝浆混凝土的性状。如完全满足要求即可进行正式的压浆施工。

5.2 真空辅助压浆施工注意事项

除常规压浆注意点以外，真空辅助压浆还有以下注意点：

1)真空辅助压浆施工的真空度必须达到并维持在80%以上。

2)预应力管道如果是长曲线，可在曲线部分最高点预留压浆管，避免管道空气淤积并可以用预留压浆管接力补压。

3)气温5℃以下或35℃以上，真空辅助压浆施工不得进行。

4)同一预应力孔道的真空辅助压浆施工压浆要一次完成，不得有中途停压的情况。因故必要停压不能连续一次压满时，要用压力水清洗干净后再做处理。互通孔道应要一次压浆施工。

6 结语

厦门同安湾大桥预应力数量大，规格多，全部孔道压浆施工采用真空辅助法。施工情况良好，质量可靠保证，可供同类型施工参考。

［1］ 李学平，陈富强，张 杰.后张法预应力孔道真空辅助灌浆施工技术［J］.世界桥梁，2006(2)：81-83.

［2］ 乐韩燕，张明卓，潘立泉.真空辅助压浆施工技术在西堠门大桥的应用［J］.桥梁建设，2006(5)：65-67.