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后張法預應力管道真空壓漿施工工藝

一、材料簡介

SikaGrout 300PT為無收縮水泥基灌漿料,具有獨特的二階段收縮補償性能。

SikaGrout 300PT是不含氯化物的非金屬類材料,通過添加特殊的減縮和增塑/減水等組份,使其在塑性和硬化兩個階段的收縮均得到補償。

二、應用場合

  1. 用于后張預應力結構的水平和立面管道灌漿
  2. 后張預應力索管道內空隙的灌漿和填補,作為防腐蝕保護
  3. 用于有密閉要求時的灌漿

三、SikaGrout 300PT管道灌漿料施工工藝

1、原理及優點

1.施工工具:真空輔助壓漿機:

采用真空輔助壓漿,在孔道的一端采用真空泵對孔道進行真空處理,使之產生-0.08~-0.1MPa的真空度。然后用灌漿泵將優化后的SikaGrout 300PT從孔道的另一端灌入,直至充滿整條孔道,并加以≤0.7MPa的正壓力,提高SikaGrout 300PT灌漿的飽滿度和密實度。采用真空灌漿工藝可以提高SikaGrout 300PT后張預應力灌漿結構安全性和耐久性的有效措施。具體原理見下圖:

2.采用真空壓漿機及SikaGrout 300PT灌漿施工優點如下

  • 在真空狀態下,孔道內的空氣、水份及水泥漿中的氣泡被消除,減少孔隙、泌水現象;
  • SikaGrout 300PT灌漿過程中孔道具有良好的密封度,使漿體保證充滿整個孔道;
  • SikaGrout 300PT灌漿的優化,消除了裂縫的產生,使灌漿飽滿性及強度得到保證;
  • 真空灌漿是一個連續且迅速的過程,縮短了傳統的灌漿時間。

2、真空壓漿技術要求及準備

1.技術要求

  • 孔道及兩端必須密封,且孔道內無雜物,孔道暢通;
  • 抽真空時真空度(負壓)控制在-0.08~-0.1Mpa之間;

2.施工準備

1)封錨:預應力鋼絞線張拉完成后,切除錨具外露的鋼絞線(注意鋼絞線的外露量≤30㎜)進行封錨。封錨方式采用保護罩封錨,保護罩作為工具罩使用,灌漿后三小時拆除。將錨墊板表面清理,保證平整。在灌漿保護罩底面和橡膠密封表面均勻涂一層玻璃膠,裝上橡膠密封圈。將保護罩與錨墊上的安裝孔對正,用螺栓擰緊。清理錨墊板上的灌漿孔,保證灌漿通道順暢。

2)施工材料:Sikagrout 300 PT 高性能水泥基灌漿料。

3)施工設備準備及調試:真空壓漿配套設備準備完好并調試合格,能滿足使用。主要設備為排量為2立方米/min的SZ-2水環式真空灌漿泵1臺、真空壓力表1個、QSL-20型空氣過濾器1個、5kg左右秤1臺、灌漿泵1臺及配套高壓橡膠管1根、灰漿攪拌機1臺。

在抽真空端及灌漿端安裝引出管,球閥和板頭,并檢查其功能是否完好。一般將真空泵端設在高端,壓漿端設在低端,有利于SikaGrout 300PT灌漿質量的保證。

在使用SikaGrout 300PT灌漿前,用吹入無油份的壓縮空氣清洗管道。接著用含有生石灰或氫氧化鈣澄清水溶液沖洗管道,直到將松散顆粒除去及清水排除為止.最后以無油的壓縮空氣吹干管道。確保在整個灌漿期間管內暢通,入口和出口處清潔,無塵土、碎片、燃料、油脂等污染物。

試抽真空:將灌漿閥、排氣閥全都關閉,抽真空閥打開;啟動真空泵抽真空,觀察真空壓力表讀數,即管內的真空度,當管內的真空度維持在時(壓力盡量低為好),停泵約lmin時間,若壓力能保持不變即可認為孔道能達到并維持真空。

3、真空壓漿施工工藝

  1. 準備材料:每袋25kg加水6. 5升,然后開始攪拌,根據需要,可再次加水以達到流動度要求,但加入水的總量不超過平均每包7.0L。(環境溫度和材料溫度接近于+20℃~+25℃,如果過高,可加入冷水,反之,加入溫水。)建議使用膠體攪拌機,加入最后一包材料后攪拌大約3分鐘或者攪拌直至混合物均勻為止。在泵的儲料罐里繼續攪拌以得到最佳的流動性。混合方法對材料性能,特別是流動性能會產生顯著的影響。當溫度較高和加入的水較多時,灌漿觸變性較差。拌漿好的灌漿料倒入盛漿漿桶;然后馬上泵送。
  2. 啟動真空泵抽真空,使真空度達到-0.08~-0.1MPa并保持穩定;
  3. 啟動灌漿泵,當灌漿泵輸出的漿體達到要求時,將泵上的輸送管道接到錨墊板上的引出管上,開始灌漿;
  4. 灌漿過程中,真空泵保持連續工作;
  5. 待抽真空端的氣流分離器中有漿體經過時,關閉氣污分離器前端的閥門,稍后打開排氣閥,當水泥漿從排氣閥順通流出,且稠度與灌入的漿體相當時,關閉抽真空端所有的閥門;
  6. 灌漿泵繼續工作,壓力達到0.8MPa左右,持續1~2分鐘;
  7. 關閉灌漿泵及灌漿端閥門,完成灌漿;
  8. 拆卸外接管路、附件、清洗氣污分離器及閥泵;
  9. 完成當日灌漿后,必須將所有水泥漿的設備清洗干凈;
  10. 安裝在壓漿端及出漿端的球閥,應在灌漿后2小時內拆除并進行清理。

4 質量控制要點及注意事項

  1. 錨頭一定要密封好,最好在密封后24h開始灌漿。
  2. 灌漿管應選用牢固結實的高強橡膠管,抗壓能力≥1MPa,帶壓灌漿SikaGrout 300PT時不能破裂,連接要牢固,不得脫管。
  3. 嚴格掌握SikaGrout 300PT灌漿料的摻水量和使用時間,對未及時使用而降低了流動性的灌漿料應嚴格棄料。
  4. 灌漿工作宜在初始SikaGrout 300PT灌漿料攪拌好后的30~45min時間內進行,孔道一次灌注要連續。
  5. 中途換管道時間內,繼續啟動灌漿泵,讓漿體循環流動。

建議:

1)波紋管的選擇

應盡量使用高強度塑料波紋管,塑料波紋管與普通壓漿使用的金屬波紋管相比具有以下優點:

  • 更好的密封性和耐腐蝕性
  • 更好的彎曲性,能滿足小半徑的彎曲及U形束、圓形束的布筋要求。
  • 強度高,不怕踩壓,施工中不易被振搗棒弄破,有效地避免管道漏漿的可能性。
  • 摩擦阻力小,減少張拉過程中的預應力摩擦損失并提高了預應力筋的耐疲勞能力。

2)壓漿設備選擇

  • 真空泵:現在普遍使用SK-1.5型水環式真空泵。通過連續不斷地抽吸空氣,在預應力管道內形成-0.8~-0.1MPa左右的真空度,在工作過程中,工作水不會發熱,抽吸的空氣和部分水被排進水氣分離器,氣體向上排走,水則留回泵循環使用,被抽吸的管道內的雜質則留存在過濾器罐內,過濾器罐底部有排污閥,便于用水沖洗。
  • 灌漿泵:優先選用螺桿式灌漿泵。螺桿式灌漿泵是一種新型高效灌漿設備,屬全封閉式螺桿泵,有定子—轉子構成的密封線,將吸入腔和壓力腔隔開,使泵具有閥門的隔斷作用,具有吸入性能好,泵壓穩,擾動小,泵量調節性能好,壓力無極可調,效率高且效區寬。該泵大大優于活塞式灌漿機,更有利于SikaGrout 300PT灌漿密實。

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