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摘要:對于傳統壓漿技術在橋梁施工中的局限性,研究利用大循環智能壓漿技術及高性能管道壓漿材料。闡述了大循環智能壓漿技術的施工工藝、壓漿效果及應用高性能管道壓漿材料帶來的經濟效益。結果表明:利用大循環智能壓漿技術有效的解決了傳統壓漿技術壓漿不飽滿、預應力損失的問題。采用高性能管道壓漿材料為企業帶來了一定的經濟效益。
關鍵詞:智能壓漿;壓漿材料;橋梁工程
1工程概況
延吉至長春高速公路龍井至大蒲柴河第八標段,主線起點樁號K133+300,路線穿越兩江隧道,經磨石村南,于兩江鎮北側設置兩江互通、經東江村、跨越古洞河,終點樁號K150+000,路線長度16.704km,預制箱梁725片。本項目經過路線地區水系比較發育,溝谷縱橫呈樹枝狀分布,地處吉林省東部,是延邊州通往長白山重要的交通干線公路,也是吉林省東部地區連接延邊州及琿春口岸的一條重要交通通道。為保證梁板壓漿質量,選用大循環智能壓漿技術及高性能管道壓漿材料。
2大循環智能壓漿技術
通過循環壓漿、測控、主機三大系統組成大循環智能壓漿系統。漿液在梁體孔道中持續循環,將孔道內的空氣完全排出,并帶出孔道內殘留雜質。通過壓漿臺車里的高低速攪拌桶、回漿閥、壓力變送器、電磁流量計、螺桿泵實現大循環智能壓漿。
3智能壓漿技術的優點
相對傳統壓漿技術,智能壓漿技術具有以下優點:(1)設備集成度高:將上料計量系統、高速制漿系統、壓漿系統、控制系統和數據自動采集系統集成一體,現場只需要連接管路即可進行施工。(2)自動配料:使用高精度稱重傳感器,具有自動上料、自動計量功能。(3)復合攪拌系統:采用葉輪水平旋轉和離心泵上下循環,使漿液攪拌更充分、均勻。(4)壓漿效果好:通過大循環解決了傳統壓漿技術壓漿效果不飽滿的問題,同時也降低鋼絞線預應力損失現象發生的概率。(5)壓漿液水膠比精準LED屏實時顯示水、輔料、水泥的理論重量和實際重量,形象直觀,一目了然。可以有效的控制壓漿液水膠比。
4傳統壓漿技術及真空輔助壓漿缺點
4.1傳統壓漿技術缺點
(1)水膠比難控制傳統壓漿技術不能實現對壓漿材料計量的實時監測,而且實際施工中,工人為了增加壓漿液的流動性,在壓漿液中頻發的增加用水量,導致實際壓漿液水膠比與試驗壓漿液水膠比相差很大,泌水率變大,增加了鋼絞線腐蝕概率。(2)保壓時間短傳統壓漿技術穩壓時間的長短,完全由壓漿工人憑借自身感官控制。實際壓漿過程中,工人為了趕進度,往往壓縮保壓時間。(3)壓漿飽滿度差傳統壓漿技術不但對管道內漿液的數量不能準確計量,而卻也無法完全排清管道內混有的空氣,導致壓漿飽滿度差。
4.2真空輔助壓漿缺點
(1)真空度難實現真空輔助壓漿技術在理上可以完全排清管道內的空氣倉,但在實際施工中梁頭封錨存在孔洞,導致管道內真空度無法達到規范要求。(2)壓漿飽滿度差當梁頭兩端壓漿孔道存在一定的高度差時,孔道最高點會出現空洞,同時管道在定位時存在一定傾斜度,壓漿液在孔道傾角處出現先流現象,導致壓漿飽滿度差。
5工程實例
延吉至長春高速公路LPTJ08標段運用大循環智能壓漿技術及高性能管道壓漿材料對工區的725片箱梁進行循環壓漿。智能壓漿臺車運用于實際施工中,首先把壓漿管道與進漿、返漿管道進行連接,輸入梁板參數、壓漿參數,通過壓漿臺車自動上料及稱重系統對壓漿液水膠比進行精準控制。點擊“啟動”按鈕,進行壓漿。系統實時顯示壓漿飽滿度,自動判斷是否壓滿,是否符合保壓條件。當滿足保壓條件時,系統自動進入保壓狀態,保壓結束后,系統自動保存壓漿數據,生成流速-時間曲線和壓力-時間曲線。該壓漿方式不但操作簡單,而且又可以節省壓漿時間、降低勞動力費用的支出。延吉至長春高速公路LPTJ08標段,大循環智能壓漿一端梁體壓漿管道連接方式。延吉至長春高速公路LPTJ08標段,大循環智能壓漿技術預應力管道壓漿效力良好,壓漿孔道密實飽滿。
6成本進度效益分析
壓漿液體配比方式主要有2種,方式一:水泥、壓漿劑、水按照9∶1∶2.8的比例配成0.28水膠比的壓漿液。方式2:壓漿料、水按照25:7比例配成0.28水膠比的壓漿液。鋼絞線選用Φs15.2mm,公稱面積140mm2,波紋管截面為圓形,內徑50mm。LPTJ08標段共有預制箱梁725片。30m邊跨梁206片,中跨梁176片,邊跨梁N1-N4孔道為5束鋼絞線,N5孔道為4束鋼絞線。中跨梁N1-N3孔道為5束鋼絞線,N4-N5孔道為4束鋼絞線。邊跨梁所需鋼絞線體積:206×30×1.4×10-4×(8×5+2×4)=41.53m3中跨梁所需鋼絞線體積:176×30×1.4×10-4×(6×5+4×4)=34m3所需波紋管體積:382×30×10×π×0.0252=224.9m325m邊跨梁116片,中跨梁115片,邊跨梁N1-N4孔道為5束鋼絞線。中跨梁N1-N3孔道為5束鋼絞線,N4孔道為4束鋼絞線。邊跨梁所需鋼絞線體積:116×25×1.4×10-4×8×5=16.24m3中跨梁所需鋼絞線體積:115×25×1.4×10-4×(6×5+2×4)=15.30m3所需波紋管體積:231×25×8×π×0.0252=90.7m320m邊跨梁48片,中跨梁64片,邊跨梁及中跨梁N1-N3孔道均為5束鋼絞線邊跨梁所需鋼絞線體積:48×20×1.4×10-4×6×5=4.03m3中跨梁所需鋼絞線體積:64×20×1.4×10-4×6×5=5.38m3所需波紋管體積:112×20×6×π×0.0252=20.38m3計算得725箱梁共需要鋼絞線116.48m3、波紋管335.98m3。壓漿液體積=波紋管道體積-鋼絞線體積,易知需要220m3的壓漿液。壓漿料1200元/t,C50水泥655元/t,壓漿劑3500元/t。根據試驗現場測得方式一容重1950kg/m3,方式二容重2050kg/m3。根據配比及材料單價計算出方式一需要費用支出31.49萬元,方式二需要費用支出42.28萬元。易知利用高性能管道壓漿材料每1m3材料費用支出比水泥壓漿劑混合料費用高490元。利用高性能管道壓漿可以避免進行二次配比拌料,有利于施工進度,同時可以減少人工費的支出,壓漿效果飽滿。
7結論
橋梁工程施工過程中,預應力壓漿梁大循環智能壓漿技術及高性能管道壓漿材料對橋梁工程預應力管道壓漿效果十分有利。(1)大循環智能壓漿技術有效的解決了傳統壓漿技術壓漿不飽滿、預應力損失的問題。(2)采用高性能管道壓漿材料有利于節約預應力管道壓漿時間,減少人工費的支出。但相對于傳統水泥,壓漿劑配比方式,材料費用每13m3多490元。
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作者:王偉明 石常亮 單位:黑龍江省龍建路橋第五工程有限公司