塑料波纹管与塑料波纹管的连接方法指导

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塑料波纹管与塑料波纹管的连接方法指导

发布时间: 2017-05-20文章分类: 塑料波纹管问题 来源:衡光波纹管

摘 要:本文主要是针对后张法预应力施工出现的不足,结合国内兴起的施工新工艺,从试验配合比、施工工艺、质量控制要点等角度分析了塑料波纹管配合真空辅助压浆技术,有效地保证了压浆的质量。

关键词:后张法预应力;塑料波纹管;真空辅助压浆;技术

在后张法预应力混凝土结构中,传统的压浆工艺是压力灌浆,压入的浆体中常常带有气泡,当混合料硬化后,气泡处会变为孔隙,成为渗透雨水的聚积地,造成预应力筋的腐蚀,另外水泥浆容量离析,析水、干硬后收缩,析水会产生孔隙,致使强度不够,粘结不好,为工程质量留下了隐患。为了使预应力筋与孔道管壁以及孔道壁与结构混凝土之间的粘结可靠,能有效传递预应力,并对预应力筋起到有效的防腐作用,提高预应力结构的安全度和耐久性,广西百色至罗村口高速公路业主,力推运用塑料波纹管配合真空辅助压浆工艺,减少了水和气泡的影响,提高了结构的安全度和耐久性,确保了工程质量的优良。

一、工程概述:

全合段共预制152片箱梁,全为20米长的,钢铰线预留孔采用HVMSBG—50,HVMSBG—70两种塑料波纹管成孔,预应力筋为фj15.24mm的钢铰线,锚固体系为HVM15-3-5及HVM15-6-9。

二、基本原理:

塑料波纹管及真空辅助压浆工艺是20世纪90年代初欧洲为解决预应力混凝土构件的钢铰线存在可能发生的电化腐蚀和氧化锈蚀两个技术问题所研发的一种新型预应力成孔材料与施工工艺,其基本原理是: 在孔道的一端采用真空泵对预应力孔道中的空气进行抽真空,使之产生负压为0.08~0.lmPa的真空度,然后在孔道的另一端用灌浆泵将优化后的水泥浆灌入,直至充满整条孔道,并加以不大于0.7mPa的正压力,由于孔道内空气只有少许,浆体不易形成气泡,同时,孔道内和压浆泵有正负压力差,在很大程度上提高了预应力孔道灌浆的饱满度和密实度,减少了因气泡和水份造成的预应力筋锈蚀的影响。真空压浆的关键就是要保证管道及锚固体系的密封性,保证管道内是边抽空,边压浆,孔道内始终保持0.08~0.1mPa的负压,增强预应力构件的耐久性。采用真空辅助压浆工艺是提高后张法预应力混凝土结构安全度和耐久性的有效措施。

三、塑料波纹管的优点:

采用的是某公司生产的SBG塑料波纹管, 作为预应力筋的成孔管道材料不仅具有与金属波纹管的安装加工方便,施工成本低,良好的成孔性能等特点,还具有以下优点:

①提高预应力筋的防腐保护,可防止氯离子入侵而产生的电腐蚀;

②不导电,可防止杂散电流腐蚀;

③密封性好,不生锈;

④强度高,刚度大,不怕踩压,不易被振捣棒凿破;

⑤减少张拉过程中预应力的摩擦损失,孔道的摩阻系数κ、μ均远小于金属波纹管的(一般为κ=0.001,μ=0.19,必要时可与生产厂家综合确定);

⑥提高了预应力筋的耐疲劳能力。

此外,SBG塑料波纹管也有它的技术要求,如外观质量、环刚度等,在出厂检验单上必须有相应的检测值能满足该技术要求才能投入使用,整个管路(含连接部分)必须能承受1mPa的正压力和0.1mPa的负压力,说明管路气密性好,否则须重新检查更正,合格后方能进入下一道工序。

四、对原材料及水泥浆体的要求:

1、 原材料:

水泥:采用广西柳州产的鱼峰牌新鲜的普通硅酸盐水泥,强度等级不低于42.5mPa;

水:采用人畜饮用水,氯离子含量不大于500mg/l,同时不得含有有机物或其它杂物;

外加剂:采用高效减水剂和膨胀剂按一定的比例组成的NSO膨胀剂(复合剂),高效减水剂选用密胺系式萘系式聚合物,膨胀剂宜选用微膨胀剂,自由膨胀率不大于5%。

2、 浆体的要求:

配合比是影响混凝土内在质量的主要因素,配合比是否合理,直接影响灰浆强度和灌注密实是否达到预定的设计要求。与普通水泥浆相比,优化后的浆体能降低水灰比,减少孔隙、泌水现象,防止水泥浆离析,降低硬化后结构体的孔隙堵塞渗水管道,改善空隙结构,增强抗渗能力,减少和补偿水泥浆在凝结硬化过程中的收缩变形,防止裂缝的产生。其目的是为了增加水泥浆的密实度,改善水泥浆的性能,从而粘结和保护预应力筋,增强水泥浆的强度和耐久目的。具体大致要求如下:

⑴、水灰比:宜在0.26~0.35之间,控制在0.29~0.30为最佳;

⑵、泌水率不得超过3%(实际施工时能控制在1.3%以内),搅拌后3小时泌水率不大于2%,24小时内应被水泥浆全部吸收;

⑶、稠度:在1.725l漏斗中,宜控制在18~30s之间,在不停搅拌5~30min后,为22~27s;

⑷、强度:7天强度大于40mPa,28天强度大于50mPa;

⑸、腐蚀性:浆体对钢筋无腐蚀性;

⑹、自由膨胀率为1%以内;

⑺、浆体温度应控制在5℃至25℃之间,否则浆体容易发生离析,当白天施工温度超过25℃应选在夜间温度低于25℃后进行灌浆,同时采取必要措施在48小时内浆体在没有形成一定的强度,确保温度在25℃以下。广西百色地区气温较高,为此采用了不超过6℃的水拌制水泥浆,必要时加入冰块。

设计配合比(重量比)为:

水泥:水:NSO膨胀剂(复合剂)=1:0.29:0.03。

(说明:此复合剂按一定比例经多次试配,已经广西区交通厅质检站检验,作为一种合格的外参剂,供施工单位使用。)

五、主要施工设备:

⑴、排水量为2m3/min的SZ-2水环式真空灌浆泵一台;

⑵、真空压力表一个,QSL-20型空气滤清器及其配件一套,15kg左右台秤一台;

⑶、强制式灰浆搅拌机一台,1.2mm筛网一个;

⑷、灌浆泵一台,配套高压橡胶管一根;

⑸、储浆灌,DN20mm控制阀,球阀若干等。

六、准备工作:

张拉完成之后:⑴、切断外露的多余钢铰线,钢铰线外露量应控制在30~50mm之间;⑵、清理锚垫板上的灌浆孔,保证灌浆通道畅通;⑶、用无收缩高强水泥砂浆(水泥:砂=1:1)或用环氧树脂(目前,多数生产厂家生产出与塑料波纹管型号相匹配的密封盖帽),对孔道端进行封锚,必须将锚垫板及夹片,外露钢绞线全部包装,覆盖层厚度大于15mm,确保锚头处密闭不漏气,同时包裹物要形成一定强度(一般在48小时后即可);⑷、使用前检查确认材料、设备机具是否符合施工质量要求;⑸、确定抽真空端及灌浆端、安装引出管、球阀和接头并检查其功能。

连接示意图:

塑料波纹管怎么连接 第1张塑料波纹管怎么连接 第2张
  技术优点

注:阀1为进浆阀; 阀2为排气阀; 阀3为排浆阀;

阀4为抽真空阀。

七、压浆工艺:

1、试抽真空:连接好各部件后,将灌浆阀、排气阀等全部关闭,抽真空阀打开,启动真空泵抽真空。观察真空压表读数即管内的真空度,当管内的真空度负压达到0.08~0.1mPa时,停泵约1min,若压力不变即可认为孔道能达到并保持真空状态,真空度的负压最低不低于0.06mPa;若未能满足此数据,则表示塑料波纹管未能完全密封,需在压浆前重新更正相关的工作。

2、拌浆:搅拌水泥浆前加水空转几分钟,使搅拌机内壁充分润湿,后将积水清理干净;搅拌时先称量好水(外加剂为水剂时,应扣除溶化外加剂那部分的的水),倒入搅拌机,再加水泥,搅拌2 min ,最后加减水剂或膨胀剂,搅拌3 min 后出料。

3、灌浆:⑴、将水泥浆加到灌浆泵中,从灌浆泵的高压橡胶管出口打击浆体,使这些浆体浓度与灌浆泵中的浓度一致时,关掉灌浆泵,将高压橡胶管此端接到孔道的灌浆管上,邦扎牢固;

⑵、关掉灌浆阀,启动真空阀,真空度负压达到并保持在0.08~0.1mPa时,启动灌浆泵,打开灌浆阀开始灌浆,当浆体经过空气滤清器时,关掉真空泵及抽气阀,打开排气阀;

⑶、观察排气管的出浆情况,当浆体稠度和灌入前稠度一样时,关闭抽真空端所有的阀;

⑷、灌浆泵继续工作,在不大于0.7mPa的压力下,持压2 min多,使管道内有一定的压力,最后关掉灌浆阀,完成灌浆。

真空灌浆过程是一个连续且迅速的过程,灌浆时间平均6分钟灌一条20米的管道。

4、清洗:⑴、拆卸外接管路附件,清洗空气滤清器阀等;⑵、当日完成灌浆后,必须将所有沾有水泥的设备清洗干净;⑶、安装在压浆端的出浆端的球阀,应在灌浆后及时、最迟在5小时内拆除并进行清理。

八、质量控制要点:

1、浆体搅拌时,水、水泥和外加剂的用量必须控制在1%的允许误差范围之内;

2、搅拌好的灰浆应全部卸尽,卸出前不得投入未拌合的材料;

3、水泥浆出料后应马上泵送,否则要不断搅拌;

4、必须严格控制用水量,否则对多加的水全部泌出,易造成管道顶端有空隙;

5、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灰浆的流动性;

6、储浆罐内浆体的体积必须大于所需灌注一条预应力孔道体积;

7、孔道必须密封,清洁;

8、输浆管应采用高强橡胶管,不能太长,否则应力上不去,抗压能力不小于2mPa;

9、浆体进入灌浆泵之前必须通过1.2mm筛网过滤;

10、真空泵放置应低于整条管道,启动时先将连接的真空泵的水阀打开,然后开泵;关泵时先关水阀,后停泵;

11、灌浆工作宜在灰浆流动性没有下降的30 min内连续进行;

12、搅拌后的水泥浆要经常做流动度、泌水性能试验,每工作班浇筑强度试件为2组。

以上未提及的施工技术要求,可参考《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041–2000)执行。

九、结语

1、塑料波纹管及真空辅助压浆技术在百罗路的应用,保证了预应力施工的质量,缩短了施工时间,降低了工程成本,提高了工作效率,对大于20m长的箱梁因有其弯束、U型束、竖向束的孔道灌浆,更能显示出塑料波纹管的优点,应推广应用;

2、由于真空灌浆施工工艺本身具有较高水平的质量控制,加上采用合理的混合料,所以要求施工队伍的施工水平也相应要高出好多,真空灌浆技术才能保证孔道灌浆的均匀性,能形成一个密实、不透水的保护层,并能消除孔隙。

3、国外,特别是欧洲一些国家,此技术的运用已十分普及,国内在一些桥梁工程和特种工程中,也得到一定应用,但在目前还不是普遍,随着预应力结构质量要求不断的提高,同时已在陕西、天津、重庆、广西等省、市、区均有塑料波纹管的生产厂家,材料价格也有下降趋势,此种技术的应用将会取代传统的压力灌浆工艺。

塑料波纹管怎么连接 第3张
塑料波纹管怎么连接 第4张