一种预应力张拉孔道压浆工艺的制作方法
1.本发明属于压浆技术领域,具体涉及一种预应力张拉孔道压浆工艺。
背景技术：
2.后张法预应力结构中，预应力筋主要依靠成孔材料和包裹在预应力筋外面的浆体这两层屏障进行防护。浆体除了具有保护预应力筋的作用外，还会对后张预应力砼渡槽的整体强度产生重要的影响。如果压浆不饱满，不仅会使渡槽的整体强度有较大的降低，会导致裂缝提早出现，而且会导致预应力筋由于得不到包裹而失去保护作用，极易产生腐蚀，直接威胁到预应力砼渡槽的安全性和耐久性。
3.中国专利cn101927528a公开了一种真空压浆施工设备及方法，施工设备，包括有用于预应力管道封堵的锚具头，其特征在于：还包括有套装在包括有套在锚具头外端部的封锚密封套，还包括有连接预应力管道的出浆口的三向连通管，所述的三向连通管上水泥浆溢出支管与抽真空支管上分别安装有阀门。真空压浆时，将封锚密封套安装在锚具头外，三向连通管接出浆口，从三向连通管进行抽真空作业，可保持压浆时处于保压状态。
4.中国专利cn102011366a涉及一种后张法预应力混凝土箱梁管道压浆方法，其步骤是：在终张拉完成后，在夹片外露情况满足要求后即进行第一次封头，封头时钢绞线外露，画好检查线，对封头砂浆进行二次按压；将进浆口通过进浆管与压浆泵相接，出浆口通过出浆管与真空泵相接；终张拉完成24小时后，观察检查线，确认钢绞线无断丝、滑丝现象；在封头砂浆强度达到预定值后，进行真空压浆，保持压浆压力3-5分钟后，停止压浆；待压注的浆体初凝后，拆除密封件，割除箱梁管道端口外露多余钢绞线，完成管道压浆作业。本施工方法既可缩短工时、提高工效，又可提高施工质量。
5.但是上述检索到的专利仍会出现压浆不饱满，导致预应力砼渡槽的安全性和耐久性较差的情况发生。因此需要一种压浆工艺以及压浆设备，进一步解决这样的问题。
技术实现要素：
6.本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种预应力张拉孔道压浆工艺。
7.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
8.一种预应力张拉孔道压浆工艺，包括以下步骤：
9.步骤s1：准备工作：
10.(11)张拉施工完成后，采用砂轮锯切除锚具夹片外露的钢绞线，并用水泥砂浆密封锚头，且在锚具夹片外部安装密封罩；
11.(12)在压浆施工前，将锚垫板表面清理干净，并在密封罩外侧安装密封圈，将密封罩与锚垫板上的安装孔对正，用螺栓拧紧；
12.(13)根据真空辅助压浆装置的设计图对各部件进行密封连接，确保密封罩以及各管路接头的密封性；
13.步骤s2：试抽真空：
14.(21)将压浆设备中的压浆阀关闭，打开压浆设备中的抽真空阀，启动真空泵10min进行试抽真空，观察真空压力表的读数；
15.(22)当真空压力表的读数保持稳定时，停泵1min，若压力读数降低，并不大于-0.06mpa，则判定水泥砂浆封锚头或密封罩是密封的；若压力读数不满足上述条件，则判定水泥砂浆封锚头或密封罩是不密封的；
16.步骤s3：拌浆：
17.(31)拌浆前先加水至搅拌机拌浆筒中，并空转1-3分钟，使拌浆筒内壁充分湿润；
18.(32)将称量好的水倒入搅拌机的拌浆筒之后，边搅拌边倒入灌浆料，再搅拌3-5min直至均匀；
19.(33)搅拌均匀的浆体，通过筛网过滤到具有搅拌功能的储浆桶内；
20.步骤s4：压浆：
21.(41)压浆前，使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出；
22.(42)启动真空泵，当真空泵达到并维持在负压力0.06mpa-负压力0.10mpa范围内时，启动压浆泵；
23.(43)压浆泵的高压橡胶管出口打出浆体，待出口的浆体浓度与储浆桶中的浓度一样时，关闭压浆泵以及高压橡胶管压浆阀门，将高压橡胶管的压浆管接到孔道的压浆管上，打开这两个压浆管的阀门开始压浆；
24.步骤s5：清洗：清洗压浆设备以及粘有灰浆的工具。
25.基于上述技术方案，更进一步地，所述步骤s1的准备工作，还包括：
26.(14)锚垫板上设有压浆孔，清理锚垫板上的压浆孔，用于保持压浆通道通畅；
27.(15)检查材料、设备、附件型号或规格是否符合要求；检查供水和供电是否安全。
28.基于上述技术方案，更进一步地，在步骤s1的准备工作中，所述钢绞线外露量不小于30mm。
29.基于上述技术方案，更进一步地，所述步骤s2中，判断真空压力表的读数是否保持稳定，观察读数是否达到负压力0.06mpa-负压力0.10mpa。
30.基于上述技术方案，更进一步地，浆体从拌制完成到灌入孔道的延续时间不超过40min，且在使用前和灌浆过程中连续搅拌，且对因延迟使用导致流动度降低的浆体在采取二次搅拌措施时，为保证浆液强度，不允许加水。
31.基于上述技术方案，更进一步地，所述筛网的网格尺寸不大于3.0mm
×
3.0mm。
32.基于上述技术方案，更进一步地，步骤s4的压浆过程还包括：
33.(44)观察出浆管的出浆情况，当浆体稠度和灌浆桶稠度一样时，关闭单向截止阀；
34.(45)将孔道加压到0.5mpa-0.6mpa，持压3min，使得管道内留有0-0.05mpa，完成排气和泌水，并将浆体充满管道内，完成压浆；
35.(46)关闭压浆阀，将灌浆孔用木塞堵住。
36.基于上述技术方案，更进一步地，所述步骤s4中，在压浆时，对曲线孔道和竖向孔道应从最低点压浆孔压入，由最高点的排气孔排气或泌水；两端张拉的钢束采用一端压浆，另一端抽真空的方法。
37.基于上述技术方案，更进一步地，根据孔道的布置，有分为水平孔道、竖向孔道、曲线孔道三种，而对水平孔道或曲线孔道，压浆的压力范围为0.5-0.7mpa，对超长孔道的最大
压力不超过1.0mpa，压浆完成后得稳压时长范围为3-5min，压力保持在0.5mpa。
38.基于上述技术方案，更进一步地，在压浆过程中以及压浆之后的48h内，当混凝土温度及环境温度都低于5℃时，采取用保温被覆盖的保温措施；当环境温度高于35℃时，在夜间进行压浆操作。
39.基于上述技术方案，更进一步地，所述真空泵达到的压力范围为-0.1mpa-0.6mpa。
40.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
41.(1)本发明中的预应力管段采用真空辅助压浆工艺，该预应力管段指的是需要预应力张拉和灌浆的孔道段，从而全面提高预应力筋的防护功能，最终达到提高预应力渡槽耐久性和安全性的目的；
42.(2)本发明通过采用孔道内的压浆泵之间的正负压力差，将孔道中原有的空气和水被清楚，同时，混夹在水泥浆中的气泡和多余的自由水被排除，可提高孔道内浆体的饱满和密实度。
具体实施方式
43.值得说明的是，本发明中使用的原料均为普通市售产品，对其来源不做具体限定。
44.以下原料来源，为示例性说明：
45.需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“左”、“右”、“前”、“后”、“横向”、“纵向”等指示的方位是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
46.实施例1
47.一种预应力张拉孔道压浆工艺，包括以下步骤：
48.步骤s1：准备工作：
49.(11)张拉施工完成后，采用砂轮锯切除锚具夹片外露的钢绞线，钢绞线外露量不小于30mm，并用水泥砂浆密封锚头，且在锚具夹片外部安装密封罩，最后连接真空泵和压浆泵及其它配套设备，并连接牢固、密封不漏气；
50.(12)在压浆施工前，将锚垫板表面清理干净，保证平整，并在密封罩外侧安装石棉密封圈，将密封罩与锚垫板上的安装孔对正，用螺栓拧紧；或者是，将带有截止阀的灌浆短管拧进锚垫板后，再用水泥砂浆将锚头进行密封，过了一天后待砂浆强度上来了就可以将灌浆管与带有截止阀的短管连接进行压浆；
51.(13)根据真空辅助压浆装置的设计图对各部件进行密封连接，确保密封罩以及各管路接头的密封性；
52.(14)锚垫板上设有压浆孔，清理锚垫板上的压浆孔，用于保持压浆通道通畅；
53.(15)检查材料、设备、附件的型号或规格、数量等是否符合要求；检查供水、供电是否齐全、方便。
54.步骤s2：试抽真空：
55.(21)将压浆设备中的压浆阀关闭，打开压浆设备中的抽真空阀，启动真空泵10min进行试抽真空，观察真空压力表的读数；
56.(22)当真空压力表的读数保持稳定时，停泵1min，若压力读数降低，并不大于-0.06mpa，则判定水泥砂浆封锚头或密封罩是密封的；若压力读数不满足上述条件，则判定
水泥砂浆封锚头或密封罩是不密封的；
57.具体的，真空辅助压浆工艺中采用的真空泵应能达到0.10mpa的负压力。启动真空泵10min试抽真空，检查水泥砂浆封锚头或密封罩是否完全密封，真空度应达到负压力0.06mpa-负压力0.10mpa。将压浆阀关闭，抽真空阀打开，启动真空泵抽真空，从导管中排除空气，该导管是真空泵上自带的一根将空气排除的管，观察真空压力表的读数，应能达到负压力0.06mpa-负压力0.10mpa。当孔道内的真空度保持稳定时，停泵1min，该真空度指代的是压力表上的读数，若压力降低小于-0.02mpa即可认为孔道能基本达到并维持真空，而真空度越高越好。如未能满足此数据则表示孔道未能完全密封，需在压浆前进行检查及更正工作。
58.步骤s3：拌浆：
59.(31)拌浆前先加水至搅拌机拌浆筒中，并空转1-3min，使拌浆筒内壁充分湿润；
60.(32)将称量好的水倒入搅拌机的拌浆筒之后，边搅拌边倒入灌浆料，再搅拌3-5min直至均匀；
61.(33)搅拌均匀的浆体，通过筛网过滤到具有搅拌功能的储浆桶内；为防止浆液搅拌不均匀造成胶凝材料结团形成颗粒物堵塞压浆管道；筛网的网格尺寸不大于3.0mm
×
3.0mm；
62.(34)浆体从拌制完成到灌入孔道的延续时间不超过40min，且在使用前和灌浆过程中连续搅拌，且对因延迟使用导致流动度降低的浆体在采取二次搅拌措施时，不加水。
63.步骤s4：压浆：
64.(41)压浆前，使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出；
65.(42)启动真空泵，当真空泵达到并维持在负压力0.06mpa-负压力0.10mpa范围内时，启动压浆泵；
66.(43)压浆泵的高压橡胶管出口打出浆体，待出口的浆体浓度与储浆桶中的浓度一样时，关闭压浆泵以及高压橡胶管压浆阀门，将高压橡胶管的压浆管接到孔道的压浆管上，打开这两个压浆管的阀门开始压浆；
67.(44)观察出浆管的出浆情况，当浆体稠度和灌浆桶稠度一样时，关闭单向截止阀；而在判断浆体稠度和灌浆桶稠度是否一样时，可以采用目测方式判断浆液逐渐变稠至与储浆桶内浆液基本一致，并用手捻一捻感觉黏性和颗粒度满足要求时，可以判断出浆浆液的稠度与储浆桶内浆液基本一致；
68.(45)将孔道加压到0.5mpa-0.6mpa，压浆技术一般采用螺杆式或活塞式，持压3min，使得管道内留有0-0.05mpa，完成排气和泌水，并将浆体充满管道内，完成压浆；
69.(46)关闭压浆阀，将灌浆孔用木塞堵住。
70.在步骤s4中，压浆时，每个工作台班留取不小于3组的40mm
×
40mm
×
160mm试件，标准养护28天，进行抗压强度和抗折强度试验，作为质量评定的依据。标准养护28d的抗压强度应不低于50mpa；28d的抗折强度应不低于10mpa。且压浆顺序先下层后上层；对曲线孔道和竖向孔道应从最低点压浆孔压入，由最高点的排气孔排气或泌水；两端张拉的钢束采用一端压浆，另一端抽真空的方法，一端张拉另一端固定的钢束如水平布置时，则由张拉端灌浆孔压浆，固定端设排气孔抽真空，竖向布置时，则由张拉端灌浆孔抽真空，固定端排气孔压浆。同一管道的压浆应连续进行，一次完成，压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断，并应将
所有最高点的排气孔一次一一打开和关闭，使孔道内排气通畅。
71.根据孔道的布置，有分为水平孔道、竖向孔道、曲线孔道三种，而对水平孔道或曲线孔道，压浆的压力范围为0.5-0.7mpa，对超长孔道的最大压力不超过1.0mpa，压浆完成后得稳压时长范围为3-5min，压力保持在0.5mpa。在压浆过程中以及压浆之后的48h内，当混凝土温度及环境温度都低于5℃时，采取用保温被覆盖的保温措施；当环境温度高于35℃时，在夜间进行压浆操作。孔道压浆过程，应填写施工记录，记录项目包括：压浆材料、配合比、压浆日期、搅拌时间、出机初始流动度、浆液温度、环境温度、稳压压力及时间、真空度。
72.步骤s5：清洗：清洗压浆泵、搅拌机、阀门、过滤装置、各种管道以及粘有灰浆的工具。
73.在孔道压浆后，应检查孔道上凸部位压浆的密实性；如有空隙应采取人工补浆措施。补浆应采用与压浆相同的浆体，补浆高度不应小于400mm；补浆应连续进行，直至浆体表面稳定为止。孔道内的浆体应饱满、密实。压浆完成后，孔道的泌水管、压浆孔、排气孔等应切割平整，并用水泥浆补平。锚具封闭后，封锚混凝土或砂浆应密实、无可视裂纹。在操作过程中，应注意：锚头一定要密封好，最好在密封后24h开始压浆；压浆管应选用牢固结实的高强橡胶管，抗压能力≥1mpa，在压浆时不能破裂，连接要牢固，不得脱管；压浆工作宜在灰浆流动性没有下降的30-45min时间内进行，孔道一次压浆要连续；中途换管道时间内，继续启动压浆泵，让浆体循环流动；压浆后从压浆孔和出浆孔检查压浆的密实情况，若有不实，及时补灌，以保证孔道完全密实。
74.为了保证实施过程顺利操作，采用的措施包括：考虑浆体的稳定及对压浆的影响，可将压浆时间安排在温度较低时进行。检查封锚及孔道密封工作，检查整个连通管路的气密性，合格后方能进如下一道工序。为保证压浆的连续性，考虑水泥浆储备能力，采用两方砂浆搅拌机。必须严格控制用水量，对未及时使用而降低了流动性的水泥浆，严禁采用增加水的办法来增加其流动性。搅拌好的浆体每次应全部卸尽，在浆体全部卸出之前，不得投入未拌和的材料，更不能采取边出料边进料的方法。在浇注混凝土前对灌浆孔、排气孔、排水孔等预设孔道进行认真检查，在浇注混凝土时采取保护措施，使其不损坏。发现损坏、失效时，及时修复或采取补救措施。预应力筋在室外存放时，时间不宜超过6个月，不得直接堆放在地面上，必须采用方木垫起并用毡步覆盖等有效措施，防止雨露和各种腐蚀性气体、介质的侵蚀。锚夹具应设专人保管，存放、搬运时均应妥善保护，避免锈蚀、玷污、遭受机械损伤或散失。临时性的防护措施不应影响安装操作的效果和永久性防锈措施的实施。
75.而在实际压浆操作过程中，为了保证安全，可采取的措施有：预应力孔道灌浆悬空作业时，搭设灌浆设备和操作人员作业的脚手架或操作平台，并在灌浆孔两端搭设高度适当的安全挡板，防止灌浆中的意外事故伤及人身安全。灌浆区两端必须设置防护挡板，且高出最上一组张拉钢筋0.5m，挡板宽出张拉端两侧各不小于lm，灌浆作业中，灌浆人员必须在灌浆端侧面作业。孔道灌浆时，严禁超压力进行灌浆，灰浆泵开启前应调整好安全阀。预应力筋、锚具、夹具和连接器具有可靠的锚固性能、足够的承载能力，需敲击才能松开的夹具，必须保证不影响预应力筋的锚固、不危及操作人员的安全。
76.采用真空压浆工艺的优点在于：
77.(1)由于孔道内的压浆泵之间的正负压力差，孔道中原有的空气和水被清除；同时，混夹在水泥浆中的气泡和多余的自由水被排除，大大提高孔道内浆体的饱满和密实度；
78.(2)浆体中的微沫及稀浆在真空负压下率先进入负压容器，待稀浆流出后，孔道中浆的稠度即能保持一致，使浆体密实性和强度得到保证；
79.(3)压浆过程中孔道具有良好的密封性，使浆体保压及充满整个孔道得到保证；
80.(4)工艺及浆体的优化，减少浆体的离析、析水和干硬收缩，同时提高浆体的强度，使压浆的饱满性及强度得到保证；
81.(5)真空压浆过程是一个连续且迅速的过程，缩短了压浆时间；而真空泵达到的压力范围为-0.1mpa-0.6mpa；
82.(6)孔道在真空状态下，减小了由于孔道高低弯曲而使浆体自身形成的压头差，便于浆体充盈整个孔道。
83.压浆设备可包括真空泵、压降泵、搅拌机、投料口等；且压浆设备为采用真空压浆原理，具体是：在封闭的孔道中，把浆液视为一流动的液柱，进浆端的正压力将液柱一方面源源不断的压注进入管道，给液柱施加一强大的推力；另一方面，出浆口端的真空泵给液柱施加拉力。而孔道内的空气稀薄，液柱在相对于空气中的表面张力及表面能减小，使浆液更容易填充预应力筋的间隙并带走残存在预应力筋间隙的水分，不易形成气泡，密实填充成孔材料空间。并且拉力形成液柱的导向，减少了液柱在孔道内的紊流情况，也就减小了孔道的阻力。而在真空作用下，液柱内的气泡和富余的水分向液柱端部移动，并在后期的补压稳压过程中排除，具体的补压手段是，封锚时有预留带截止阀的灌浆短管，需要补压时，只需接上短管即可。这种效应对于长孔道更明显。但是，对于孔道中的较多留存水分，仅依靠真空泵的作用，处理效果不明显，需要依赖高压风吹干净。而采用的设备基本原理也即是在孔道的一端采用真空泵对预应力管道先进行抽真空，使之产生负压力0.06mpa-负压力0.10mpa的真空度，然后用压浆泵将搅拌好的水泥浆体从孔道的另一端压入直至充满整条孔道，并加以不大于0.7mpa的正压力。
84.最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。
技术特征：
1.一种预应力张拉孔道压浆工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1：准备工作：(11)张拉施工完成后，采用砂轮锯切除锚具夹片外露的钢绞线，并用水泥砂浆密封锚头，且在锚具夹片外部安装密封罩；(12)在压浆施工前，将锚垫板表面清理干净，并在密封罩外侧安装密封圈，将密封罩与锚垫板上的安装孔对正，用螺栓拧紧；(13)根据真空辅助压浆装置的设计图对各部件进行密封连接，确保密封罩以及各管路接头的密封性；步骤s2：试抽真空：(21)将压浆设备中的压浆阀关闭，打开压浆设备中的抽真空阀，启动真空泵10min进行试抽真空，观察真空压力表的读数；(22)当真空压力表的读数保持稳定时，停泵1min，若压力读数降低，并不大于-0.06mpa，则判定水泥砂浆封锚头或密封罩是密封的；若压力读数不满足上述条件，则判定水泥砂浆封锚头或密封罩是不密封的；步骤s3：拌浆：(31)拌浆前先加水至搅拌机的拌浆筒中，并空转1-3min，使拌浆筒内壁充分湿润；(32)将称量好的水倒入搅拌机的拌浆筒之后，边搅拌边倒入灌浆料，再搅拌3-5min直至均匀；(33)搅拌均匀的浆体，通过筛网过滤到具有搅拌功能的储浆桶内；步骤s4：压浆：(41)压浆前，使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出；(42)启动真空泵，当真空泵达到并维持在负压力0.06mpa-负压力0.10mpa范围内时，启动压浆泵；(43)压浆泵的高压橡胶管出口打出浆体，待出口的浆体浓度与储浆桶中的浓度一样时，关闭压浆泵以及高压橡胶管压浆阀门，将高压橡胶管的压浆管接到孔道的压浆管上，打开这两个压浆管的阀门开始压浆；步骤s5：清洗：清洗压浆设备以及粘有灰浆的工具。2.根据权利要求1所述的一种预应力张拉孔道压浆工艺，其特征在于：所述步骤s1的准备工作，还包括：(14)锚垫板上设有压浆孔，清理锚垫板上的压浆孔，用于保持压浆通道通畅；(15)检查材料、设备、附件型号或规格是否符合要求；检查供水和供电是否安全。3.根据权利要求1所述的一种预应力张拉孔道压浆工艺，其特征在于：在步骤s1的准备工作中，所述钢绞线外露量不小于30mm。4.根据权利要求1所述的一种预应力张拉孔道压浆工艺，其特征在于：所述步骤s2中，判断真空压力表的读数是否保持稳定，观察读数是否达到负压力0.06mpa-负压力0.10mpa。5.根据权利要求1所述的一种预应力张拉孔道压浆工艺，其特征在于：浆体从拌制完成到灌入孔道的延续时间不超过40min，且在使用前和灌浆过程中连续搅拌，且对因延迟使用导致流动度降低的浆体在采取二次搅拌措施时，不加水。6.根据权利要求1所述的一种预应力张拉孔道压浆工艺，其特征在于：所述筛网的网格
尺寸不大于3.0mm
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3.0mm。7.根据权利要求1所述的一种预应力张拉孔道压浆工艺，其特征在于：步骤s4的压浆过程还包括：(44)观察出浆管的出浆情况，当浆体稠度和灌浆桶稠度一样时，关闭单向截止阀；(45)将孔道加压到0.5mpa-0.6mpa，持压3min，使得管道内留有0-0.05mpa，完成排气和泌水，并将浆体充满管道内，完成压浆；(46)关闭压浆阀，将灌浆孔用木塞堵住。8.根据权利要求1所述的一种预应力张拉孔道压浆工艺，其特征在于：所述步骤s4中，在压浆时，对曲线孔道和竖向孔道应从最低点压浆孔压入，由最高点的排气孔排气或泌水；两端张拉的钢束采用一端压浆，另一端抽真空的方法。9.根据权利要求8所述的一种预应力张拉孔道压浆工艺，其特征在于：对水平孔道或曲线孔道，压浆的压力范围为0.5-0.7mpa，对孔道的最大压力不超过1.0mpa，压浆完成后得稳压时长范围为3-5min，压力保持在0.5-0.6mpa，所述真空泵达到的压力范围为负压力0.1mpa-正压力0.6mpa。10.根据权利要求1所述的一种预应力张拉孔道压浆工艺，其特征在于：在压浆过程中以及压浆之后的48h内，当混凝土温度及环境温度都低于5℃时，采取用保温被覆盖的保温措施；当环境温度高于35℃时，在夜间进行压浆操作。
技术总结
本发明公开了一种预应力张拉孔道压浆工艺及压浆设备，涉及压浆技术领域，包括步骤S1：准备工作；步骤S2：试抽真空；步骤S3：拌浆；步骤S4：压浆；步骤S5：清洗：清洗压浆。本发明通过采用孔道内的压浆泵之间的正负压力差，将孔道中原有的空气和水被清除，同时，混夹在水泥浆中的气泡和多余的自由水被排除，可提高孔道内浆体的饱满和密实度。体的饱满和密实度。
