高速铁路预应力箱梁“Y”型联结管压浆工艺

曹得成

（中铁七局集团西安铁路工程有限公司，陕西 西安 710000）

1 压浆工序的重要性

（1）浆体可以保护预应力钢绞线不被锈蚀，从而延长预应力结构的使用年限。（2）浆体包裹预应力钢绞线，有效地减少了预应力的损失。（3）有利于预应力钢绞线与混凝土的结合，提升应力传递效果，确保结构的稳定性。

2 常规压浆施工存在的难点

（1）预应力张拉施工完成后，由于钢绞线与钢绞线之间、钢绞线与工作夹片之间、工作夹片与工作锚之间均存在一定间隙，因此应首先采用水泥砂浆进行锚头密封，然后采用真空辅助进行管道压浆作业，最后严格按照规范要求确保保压时间，且在保压过程中不能有浆体溢出，但原有工艺在压浆过程中不易保证孔道密封及压力稳定。（2）压浆施工结束后，传统锚头封堵方案采用水泥砂浆封堵，密封效果不易满足设计要求，清理锚头时会造成外漏钢绞线的损伤，影响预应力夹片的锚固效果。（3）箱梁预应力孔道较多，原有压浆工艺反复拆装附件，造成压浆作业时间较长。

3 解决方法

3.1 锚头封堵改进

采用水泥砂浆对外露锚头进行封堵（见图1），其工艺复杂、难操作、难控制、易损坏钢绞线，在施工过程中常出现压力、真空度无法满足设计要求的情况。而采用特制压浆罩封堵外露锚头（见图2），无须清理锚头，施工简便、易操作、易控制、不损坏钢绞线，在施工过程中能够及时解决压力问题，确保了管道压浆的实体质量。

图1 水泥砂浆锚头封堵

图2 压浆罩锚头封堵

3.2 管道优化

考虑到单管道压浆（见图3）时间长，需重复性作业，在施工过程中等待时间较长，无法有效地节省压浆时间，因此在原有的单管道压浆作业的基础上改进施工工艺，采用压浆罩加“Y”型联结管压浆工艺（见图4），容易操作，不仅解决了拆装频繁、施工时间较长的问题，还提高了工作效率。

图3 单管道压浆作业

图4 “Y”型联结管作业

4 工艺流程

施工准备→外露钢绞线切除→专用压浆罩密封锚具→安装“Y”型联结管→浆体拌制→抽真空→管道注浆、保压→清洗设备→拆卸辅助配件→养护。

5 操作要点

5.1 外露钢绞线切除

终张拉24h后，技术人员对外露钢绞线进行检查，当发现夹片外露平齐，错牙不超过1mm，每端的钢绞线回缩量不大于1mm，且无断丝、滑丝现象时，采用砂轮切割机切除，严禁使用电弧切割。

5.2 专用压浆罩密封锚板

根据梁体锚板型号，选择尺寸规格与锚板对应的压浆罩，利用锚垫板上原有的预留孔，采用φ12mm通丝螺杆进行联结，并用电动扳手紧固螺母，使压浆罩与锚板密贴（见图5～图6）。压浆罩与锚板之间设置橡皮垫圈，以起到密封作用，同时也避免了压浆过程中常出现的漏浆、漏气等现象。

图5 橡皮垫圈

图6 压浆罩安装

5.3 安装“Y”型联结管

压浆罩安装完成后，在横向相邻的两个孔道分别安装压浆管及球阀，待安装完毕后，再采用“Y”型联结管与两个压浆管用活接进行联结，使其稳定牢固，防止压浆过程中出现脱落。

5.4 浆体拌制

根据搅拌机搅拌能力，设置相应参数，确保每盘浆体满足管道连续压浆要求。搅拌前，先清洗施工设备，且清洗后的设备内不应有残渣、积水，再检查搅拌机的过滤网。在浆体由搅拌机进入储料罐时，经过过滤网，且过滤网格的规格不应大于3mm×3mm。

进行浆体拌制，应先开动搅拌机，在搅拌机中加入实际拌和用水量的90%；再均匀加入全部压浆剂，边加入边搅拌；接着均匀加入全部水泥，待所有粉料加入后再搅拌2min，并加入剩余10%的拌和水，继续搅拌2min后即可放入低速储料罐中（放料过程中要检查过滤网中是否堆积残留水泥块，如果有要及时清理，防止对螺杆压浆泵造成损坏）。浆体在低速储料罐中应持续搅拌，以保证浆体的流动性。首盘测试流动度及浆体温度，以后每10盘进行1次检测，严禁在施工过程中因为流动度不满足要求出现额外加水、水泥、压浆剂的情况。

在配制浆体时，各组分的称量应准确到±1%（均以质量计）。计量器具均应经计量检定合格，且在有效期内使用，水胶比值不超过0.33。经实验室验证试验，浆体性能各项质量指标均满足要求后方可使用。压浆过程中，每孔梁制作3组标准养护试件（40mm×40mm×160mm）进行抗压强度和抗折强度试验。

5.5 抽真空

确定进浆口和出浆口后，安装压浆罩、压浆管、球阀。关闭进口球阀后，在出口安装真空负压泵进行管道抽真空作业，使孔道内的真空度稳定在-0.08～-0.06MPa。抽真空端同样采用“Y”型联结管进行作业，并在每个联结管上设置竖向三通管（以免两个孔道浆体从一个管口排出造成视觉上的混淆），确保管道压浆的实体质量。

5.6 管道注浆

搅拌均匀后，即可经过过滤网进入储料罐。浆体在储料罐中应持续搅拌，以保证浆体的流动性。浆体搅拌完成后，由试验人员对浆体温度、流动度进行现场测试，满足规范要求后注入管道。真空度满足要求后，打开进浆口球阀，并开启螺杆压浆泵注浆。待抽真空端的透明网纹管中有浆体经过时，立即关闭真空泵，同时关闭三通直管、开启竖管阀门，使空气、稀浆顺竖管排至废料存储罐中，直至水泥浆顺畅流出。当出浆稠度与压浆端的浆体一致时，关闭出浆口阀门，保证压浆泵在压力不小于0.5MPa下持压3min（保压过程中开启出浆口球阀1～2次，排除管道内残余空气，确保管道充盈）。同一孔管道压浆应连续进行，一次完成。若因故障中途停顿，水泥浆从搅拌到压入管道的时间不应超过40min，否则必须将已压入管道内的水泥浆全部用清水冲洗干净后，再重新注浆。孔道压浆顺序应先下后上，依次进行，避免出现串孔现象。

5.7 清洗设备

管道压浆完成后，需将压浆台车上料口及上料管道内的放料口清理干净，防止粉料受潮堵塞上料螺旋杆，对设备造成损坏。同时，将无法放出的剩余残料放至高速搅拌筒中排出。压浆台车、真空负压泵、螺杆压浆泵必须用清水彻底清洗，防止残留浆体凝固后对设备造成损坏。高速搅拌桶、储料罐内壁上黏附的水泥浆必须用刮板清理干净后排出，且必须保证称量传感器上无残留浆体，防止出现计量误差。

5.8 拆卸辅助配件

压浆完成4h后，试开阀门，如无浆体反溢现象，则拆卸压浆罩、压浆管和球阀,拆卸压浆阀时间应视季节和气温而定，不宜过早。拆除配件后，需要对其进行冲洗，且必须彻底清理螺纹联结处，防止后期使用时出现丝扣滑丝的情况，最后进行妥善保管，以备再用。压浆罩拆除后，也需要及时清理锚板、钢绞线上多余浆体，方便后期绑扎封锚钢筋网片，禁止用流动水直接与锚板接触。

5.9 养护

压浆时浆体温度应在5～30℃，压浆及压浆后3d内，梁体及环境温度不应低于5℃。当环境温度低于5℃时，需要采取保温篷布覆盖梁体，必要时采用蒸汽、电加热器或热风炮等加热措施对梁体进行保温，确保梁体环境温度不低于5℃。

6 结束语

综上所述，采用压浆罩“Y”型联结管压浆施工，不但确保了管道的密封性，还优化了采用水泥封堵锚头的传统施工工艺，节省了水泥用量和劳力，而且便于操作，在保证工程质量和安全的同时，提高了工作效率，缩短了工期，节约了成本。