水环式真空泵在管内混凝土真空辅助泵送系统中的应用

发布时间:2017-04-10

水环式真空泵在管内混凝土真空辅助泵送系统中的应用

  合江长江一桥为主跨530m 的中承式钢管混凝土桁架拱桥,拱肋管内混凝土设计为C60高性能自密实微膨胀混凝土,采用真空辅助泵送法施工。经过工艺试验和实桥施工证明:拱肋钢管内抽真空时采用水环式真空泵,施工方便快捷、达到的真空度高、经济性好,非常适合应用于钢管混凝土拱桥管内混凝土真空辅助泵送工艺中。

  钢管混凝土拱桥是钢管混凝土结构中为活跃的分支,近年来得到了迅猛的发展,取得了丰硕的理论研究成果。管内混凝土灌注是钢管混凝土拱桥施工的关键技术,也是研究的热点问题,真空辅助灌注手段在管道压浆施工中取得了良好的效果,要应用到钢管混凝土灌注中去,其关键设备———真空泵如何选择,真空技术网(http://www.chvacuum.com/)认为这个是首先需要解决的问题。

  水环式真空泵广泛应用于工业生产当中,如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等,水环真空泵结构简单,制造精度要求不高,容易加工。但传统的水环真空泵多属于抽真空泵,所能获得的极限真空度为-0.02~-0.04 MPa,随着技术的进步,部分水环式真空泵能获得的极限真空可达到-0.09 MPa,能适用于更多的场合,也可尝试应用于钢管混凝土真空辅助灌注工艺中去。

1、工程概况

  合江长江一桥是高速公路网成渝地区环线和四川省高速公路网规划线路上的重要桥梁工程,主桥为跨径530m 的钢管混凝土中承式拱桥,采用无支架缆索法吊运和斜拉扣挂悬拼法安装钢管拱肋,泵送混凝土技术灌注管内混凝土。桥梁拱肋为钢管混凝土桁架结构,净跨径500 m,净矢跨比1/4.5,拱轴系数1.45。拱顶截面径向高为8.0m;拱脚截面径向高为16.0m,肋宽为4.0 m;弦管为ϕ1320×22(26、30、34)mm 钢管,内灌C60混凝土(图1)。


图1 合江长江一桥整体布置图(单位:m)

  为了提高钢管混凝土的质量,采用真空辅助技术进行管内混凝土的灌注,经过比选,采用水环式真空泵作为抽真空设备,首先通过工艺试验验证了真空泵的性能,后在实桥施工中进行了应用。

2、工艺试验

  试验拱段并列设置在离桥址约200m 的长江岸边,由5根10m 长的ϕ660mm 的大直径钢管焊接而成。真空试验拱段的抽真空系统连接在主拱段的出浆管上,由真空泵、阀门、储浆筒、真空表等设备组成,其布置如图2所示。试验采用OVMSZ-2型真空泵,具体指标见表1。




  分别对1台真空泵单独工作和2台真空泵同时工作时的抽真空性能进行了测试,试验结果见图3。从试验结果可知,虽然试验所用真空泵额定真空度为-0.04MPa,但实际可抽至过-0.08MPa。在抽至额定真空度-0.04 MPa之前,抽气速率基本保持为额定抽气速率;过额定真空度之后,抽真空速率随管内负真空度增加降低较快。抽至-0.04和-0.08 MPa,单机约需11和50min,双机需5和21min,可节省一半以上时间。

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