后张法预应力管道真空压浆施工工艺

一、材料简介

SikaGrout 300PT为无收缩水泥基灌浆料，具有独特的二阶段收缩补偿性能。

SikaGrout 300PT是不含氯化物的非金属类材料，通过添加特殊的减缩和增塑/减水等组份，使其在塑性和硬化两个阶段的收缩均得到补偿。

二、应用场合

1. 用于后张预应力结构的水平和立面管道灌浆
2. 后张预应力索管道内空隙的灌浆和填补，作为防腐蚀保护
3. 用于有密闭要求时的灌浆

三、SikaGrout 300PT管道灌浆料施工工艺

1、原理及优点

1.施工工具：真空辅助压浆机：

采用真空辅助压浆，在孔道的一端采用真空泵对孔道进行真空处理，使之产生-0.08～-0.1MPa的真空度。然后用灌浆泵将优化后的SikaGrout 300PT从孔道的另一端灌入，直至充满整条孔道，并加以≤0.7MPa的正压力，提高SikaGrout 300PT灌浆的饱满度和密实度。采用真空灌浆工艺可以提高SikaGrout 300PT后张预应力灌浆结构安全性和耐久性的有效措施。具体原理见下图：

2.采用真空压浆机及SikaGrout 300PT灌浆施工优点如下

• 在真空状态下，孔道内的空气、水份及水泥浆中的气泡被消除，减少孔隙、泌水现象；
• SikaGrout 300PT灌浆过程中孔道具有良好的密封度，使浆体保证充满整个孔道；
• SikaGrout 300PT灌浆的优化，消除了裂缝的产生，使灌浆饱满性及强度得到保证；
• 真空灌浆是一个连续且迅速的过程，缩短了传统的灌浆时间。

2、真空压浆技术要求及准备

1.技术要求

• 孔道及两端必须密封，且孔道内无杂物，孔道畅通；
• 抽真空时真空度（负压）控制在-0.08～-0.1Mpa之间；

2.施工准备

1）封锚：预应力钢绞线张拉完成后，切除锚具外露的钢绞线（注意钢绞线的外露量≤30㎜）进行封锚。封锚方式采用保护罩封锚，保护罩作为工具罩使用，灌浆后三小时拆除。将锚垫板表面清理，保证平整。在灌浆保护罩底面和橡胶密封表面均匀涂一层玻璃胶，装上橡胶密封圈。将保护罩与锚垫上的安装孔对正，用螺栓拧紧。清理锚垫板上的灌浆孔，保证灌浆通道顺畅。

2）施工材料：Sikagrout 300 PT 高性能水泥基灌浆料。

3）施工设备准备及调试：真空压浆配套设备准备完好并调试合格，能满足使用。主要设备为排量为2立方米／min的SZ-2水环式真空灌浆泵1台、真空压力表1个、QSL-20型空气过滤器1个、5kg左右秤1台、灌浆泵1台及配套高压橡胶管1根、灰浆搅拌机1台。

在抽真空端及灌浆端安装引出管，球阀和板头，并检查其功能是否完好。一般将真空泵端设在高端，压浆端设在低端，有利于SikaGrout 300PT灌浆质量的保证。

在使用SikaGrout 300PT灌浆前，用吹入无油份的压缩空气清洗管道。接着用含有生石灰或氢氧化钙澄清水溶液冲洗管道,直到将松散颗粒除去及清水排除为止.最后以无油的压缩空气吹干管道。确保在整个灌浆期间管内畅通，入口和出口处清洁，无尘土、碎片、燃料、油脂等污染物。

试抽真空：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，即管内的真空度，当管内的真空度维持在时（压力尽量低为好），停泵约lmin时间，若压力能保持不变即可认为孔道能达到并维持真空。

3、真空压浆施工工艺

1. 准备材料：每袋25kg加水6. 5升，然后开始搅拌，根据需要，可再次加水以达到流动度要求，但加入水的总量不超过平均每包7.0L。（环境温度和材料温度接近于＋20℃～+25℃，如果过高，可加入冷水，反之，加入温水。）建议使用胶体搅拌机，加入最后一包材料后搅拌大约3分钟或者搅拌直至混合物均匀为止。在泵的储料罐里继续搅拌以得到最佳的流动性。混合方法对材料性能，特别是流动性能会产生显著的影响。当温度较高和加入的水较多时，灌浆触变性较差。拌浆好的灌浆料倒入盛浆浆桶；然后马上泵送。
2. 启动真空泵抽真空，使真空度达到-0.08～-0.1MPa并保持稳定；
3. 启动灌浆泵，当灌浆泵输出的浆体达到要求时，将泵上的输送管道接到锚垫板上的引出管上，开始灌浆；
4. 灌浆过程中，真空泵保持连续工作；
5. 待抽真空端的气流分离器中有浆体经过时，关闭气污分离器前端的阀门，稍后打开排气阀，当水泥浆从排气阀顺通流出，且稠度与灌入的浆体相当时，关闭抽真空端所有的阀门；
6. 灌浆泵继续工作，压力达到0.8MPa左右，持续1～2分钟；
7. 关闭灌浆泵及灌浆端阀门，完成灌浆；
8. 拆卸外接管路、附件、清洗气污分离器及阀泵；
9. 完成当日灌浆后，必须将所有水泥浆的设备清洗干净；
10. 安装在压浆端及出浆端的球阀，应在灌浆后2小时内拆除并进行清理。

4 质量控制要点及注意事项

1. 锚头一定要密封好，最好在密封后24h开始灌浆。
2. 灌浆管应选用牢固结实的高强橡胶管，抗压能力≥1MPa，带压灌浆SikaGrout 300PT时不能破裂，连接要牢固，不得脱管。
3. 严格掌握SikaGrout 300PT灌浆料的掺水量和使用时间，对未及时使用而降低了流动性的灌浆料应严格弃料。
4. 灌浆工作宜在初始SikaGrout 300PT灌浆料搅拌好后的30～45min时间内进行，孔道一次灌注要连续。
5. 中途换管道时间内，继续启动灌浆泵，让浆体循环流动。

建议：

1）波纹管的选择

应尽量使用高强度塑料波纹管，塑料波纹管与普通压浆使用的金属波纹管相比具有以下优点：

• 更好的密封性和耐腐蚀性
• 更好的弯曲性，能满足小半径的弯曲及U形束、圆形束的布筋要求。
• 强度高，不怕踩压，施工中不易被振捣棒弄破，有效地避免管道漏浆的可能性。
• 摩擦阻力小，减少张拉过程中的预应力摩擦损失并提高了预应力筋的耐疲劳能力。

2）压浆设备选择

• 真空泵：现在普遍使用SK-1.5型水环式真空泵。通过连续不断地抽吸空气，在预应力管道内形成－0.8～-0.1MPa左右的真空度，在工作过程中，工作水不会发热，抽吸的空气和部分水被排进水气分离器，气体向上排走，水则留回泵循环使用，被抽吸的管道内的杂质则留存在过滤器罐内，过滤器罐底部有排污阀，便于用水冲洗。
• 灌浆泵：优先选用螺杆式灌浆泵。螺杆式灌浆泵是一种新型高效灌浆设备，属全封闭式螺杆泵，有定子—转子构成的密封线，将吸入腔和压力腔隔开，使泵具有阀门的隔断作用，具有吸入性能好，泵压稳，扰动小，泵量调节性能好，压力无极可调，效率高且效区宽。该泵大大优于活塞式灌浆机，更有利于SikaGrout 300PT灌浆密实。