橋梁工程中大循環(huán)智能壓漿技術(shù)的應(yīng)用
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1橋梁工程中預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的作用
調(diào)查顯示，我國的橋梁坍塌大都是因?yàn)閴簼{密實(shí)度不夠，預(yù)應(yīng)力鋼筋在沒有得到有效保護(hù)的情況下產(chǎn)生銹蝕，使得預(yù)應(yīng)力失效。隨著時(shí)間不斷地向前推進(jìn)，梁體出現(xiàn)了下?lián)虾土芽p，繼而產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)性的破壞，導(dǎo)致橋梁坍塌事故的發(fā)生。在橋梁使用過程中，車輛以及行人會(huì)對橋面產(chǎn)生不同程度的壓力，因此，在預(yù)應(yīng)力橋梁施工中，要充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力筋的設(shè)計(jì)效果，而預(yù)應(yīng)力管道的注漿質(zhì)量是其中最重要的一個(gè)影響因素。在橋梁預(yù)應(yīng)力體系中，預(yù)應(yīng)力孔道壓漿具有三方面的作用，第一，對預(yù)應(yīng)力筋起到一定的保護(hù)作用，使其不會(huì)遭受銹蝕。一般來講，在預(yù)應(yīng)力非常高的情況下，預(yù)應(yīng)力筋極易銹蝕，而注漿則能夠有效避免預(yù)應(yīng)力筋銹蝕現(xiàn)象的發(fā)生;第二，促進(jìn)預(yù)應(yīng)力鋼筋與其周圍混凝土的結(jié)合，增強(qiáng)錨固的效果，提高預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的承載力及抗裂性能;第三，保證預(yù)應(yīng)力有效的在梁體內(nèi)傳遞。良好的注漿質(zhì)量能夠保證預(yù)應(yīng)力筋作用的充分發(fā)揮，注漿質(zhì)量存在缺陷時(shí)，橋梁的使用壽命也會(huì)受到嚴(yán)重的影響，因此，應(yīng)用新工藝來提高注漿質(zhì)量是非常重要的。
2大循環(huán)智能壓漿系統(tǒng)的組成及工作原理
大循環(huán)智能壓漿技術(shù)主要是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)代替人工操作來對壓漿作業(yè)的整個(gè)過程進(jìn)行控制，即時(shí)的調(diào)控穩(wěn)壓時(shí)間以及灌漿壓力的大小，對漿液質(zhì)量進(jìn)行非常精確的控制，同時(shí)采取漿液循環(huán)的方式來排除管內(nèi)的雜質(zhì)和空氣，避免了人工操作失誤現(xiàn)象的發(fā)生，確保了預(yù)應(yīng)力管道壓漿的密實(shí)度。大循環(huán)智能壓漿系統(tǒng)由四部分構(gòu)成，分別為制漿系統(tǒng)、壓漿系統(tǒng)、循環(huán)回路系統(tǒng)以及測控系統(tǒng)。由預(yù)應(yīng)力管道、壓漿泵以及制漿機(jī)組成一個(gè)回路，漿液在該回路內(nèi)不斷地循環(huán)往復(fù)，排除管道內(nèi)的雜質(zhì)和空氣，管道堵塞時(shí)，可以通過加壓沖孔的方式將堵塞的雜質(zhì)排出。在管道的進(jìn)漿口和出漿口都安有傳感器，能夠?qū)艿纼?nèi)壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，從而使測控系統(tǒng)能夠根據(jù)傳感器反饋來的信息對管道內(nèi)壓力進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，確保管道內(nèi)各項(xiàng)指標(biāo)符合相關(guān)要求。
3智能壓漿技術(shù)比傳統(tǒng)壓漿技術(shù)的優(yōu)勢
3．1常用壓漿工藝的不足之處
真空輔助壓漿法是我國較為常用的一種壓漿工藝，主要依靠壓漿質(zhì)量監(jiān)測儀等一系列設(shè)備來檢驗(yàn)壓漿質(zhì)量。傳統(tǒng)的真空輔助壓漿技術(shù)在橋梁工程建設(shè)中的應(yīng)用主要存在兩個(gè)問題。第一，不能徹底的排出管道內(nèi)空氣，因而導(dǎo)致管道內(nèi)空氣倉或者氣室的形成;第二，沒有嚴(yán)格控制材料的用量以及質(zhì)量，在實(shí)際施工中，通常會(huì)向材料中加水來使?jié){液獲得更大的流動(dòng)性，這樣往往會(huì)導(dǎo)致漿液過高的沁水率，而相關(guān)技術(shù)規(guī)范中明確給出了漿液零沁水率的指標(biāo)，因此，真空輔助壓漿技術(shù)在這一方面具有非常明顯的缺陷。而這兩方面問題的共同作用極易促使鋼絞線銹蝕環(huán)境的形成，對橋梁的施工質(zhì)量造成嚴(yán)重威脅。理論上，真空輔助壓漿技術(shù)可以將管道內(nèi)空氣徹底的排凈，然而其較差的封錨效果使得真空度無法得到有效的建立;即便孔道兩端存在較大的高度差，孔道頂部的最高點(diǎn)處仍然會(huì)有空洞;如果孔道存在一定的傾角，漿液就容易出現(xiàn)先流現(xiàn)象。由此可見，傳統(tǒng)的真空輔助壓漿工藝并不能有效的解決注漿密實(shí)度的問題。
3．2智能壓漿技術(shù)的優(yōu)勢
(1)漿液持續(xù)地循環(huán)往復(fù)，通過不斷的對管道內(nèi)流量及壓力進(jìn)行調(diào)整，能夠徹底排凈管道內(nèi)雜質(zhì)和空氣。
(2)能夠非常準(zhǔn)確的調(diào)整管道內(nèi)壓力，并使其保持適當(dāng)?shù)膲毫顟B(tài)。采用大循環(huán)智能壓漿技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)對管道內(nèi)壓力進(jìn)行自動(dòng)測量和調(diào)整，這樣一來，即便管內(nèi)壓力遭受損失，管道內(nèi)壓力還會(huì)在經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整后，獲取滿足施工標(biāo)準(zhǔn)要求的最小壓力值;在管內(nèi)壓力穩(wěn)定的時(shí)候，不間斷的向孔道內(nèi)補(bǔ)充漿液能夠增加壓漿的密實(shí)度。
(3)能夠?qū)λz比進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。一般來講，將漿液的水膠比控制在0．26～0．28之間。
(4)實(shí)現(xiàn)一次性對雙孔進(jìn)行壓注，在位置較低的孔處壓入漿液，在位置較高的孔處壓出漿液，并使其回流到儲(chǔ)漿桶中。這種壓注方式不僅節(jié)約了勞動(dòng)力，還使工作效率得到了提升。
(5)智能壓漿系統(tǒng)能夠以非常高的速度對水、壓漿劑和水泥進(jìn)行充分的攪拌，滿足相關(guān)規(guī)范對攪拌時(shí)間和速度的要求。
(6)由計(jì)算機(jī)程序來控制壓漿的整個(gè)過程，實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)境溫度、穩(wěn)壓時(shí)間、漿液質(zhì)量以及灌漿壓力等，避免了人為因素的影響。
4大循環(huán)智能壓漿技術(shù)的施工流程
智能壓漿系統(tǒng)集制漿、進(jìn)返漿測控、儲(chǔ)漿、壓漿等工序一體。在實(shí)際施工中，只需要把預(yù)應(yīng)力管道和進(jìn)、返漿管進(jìn)行對接，“一鍵灌漿”就可以實(shí)現(xiàn)，這樣操作起來既簡便，又能夠節(jié)省時(shí)間和勞動(dòng)力。大循環(huán)智能壓漿技術(shù)工藝具體的施工流程為:連接進(jìn)(返)漿管—攪拌制漿—一鍵灌漿—灌漿作業(yè)(進(jìn)漿端)—灌漿作業(yè)(返漿端)—灌漿結(jié)束。
5總結(jié)
作為一種新型的壓漿工藝，大循環(huán)智能壓漿技術(shù)能夠徹底排凈管道內(nèi)的雜質(zhì)和空氣，確保管道內(nèi)漿液的密實(shí)度，從而保證橋梁預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性。應(yīng)用該技術(shù)能夠降低工程造價(jià)，提高橋梁的承載能力，加快工程進(jìn)度、節(jié)約工程后期用于維護(hù)的成本，基于以上優(yōu)勢，在我國橋梁工程建設(shè)中，應(yīng)該加大智能壓漿技術(shù)的推廣力度，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢，提高橋梁的施工質(zhì)量，盡可能杜絕“短命橋梁”的出現(xiàn)。
作者：楊赟嫻 單位：山西晉城路橋建設(shè)有限公司