基于真空灌浆施工技术在公路工程中应用的探讨

黄柏强

基于真空灌浆施工技术在公路工程中应用的探讨

黄柏强

灌浆施工是公路工程建设中极为重要的环节，灌浆施工的质量对公路工程整体质量产生直接影响，而灌浆施工技术又决定了灌浆施工质量，对公路工程灌浆施工有更高的技术要求。真空灌浆施工技术就是在公路工程中广泛应用的一种新型施工技术。

公路施工；真空灌浆技术；施工质量

引言

随着社会经济的发展，人们对于交通运输的要求日益提高，因此，在扩大城市交通系统建设规模的同时，必须严控公路建设质量，注重公路性能与质量的提高。在工程建设中引用适宜的施工工艺是提高工程建设质量的有效措施。

1　公路工程灌浆施工概述

灌浆施工主要利用的材料是混凝土或者其他浆液，将这些材料填充进钻孔或者是土体中，通过压密扩展，构成浆脉。作为公路工程施工建设的重要环节，公路工程灌浆施工的质量对公路工程整体质量产生直接影响，其重要性显而易见。公路工程灌浆施工技术是指运用相关仪器对所需的灌注材料的钻孔或土体开展灌浆操作，从而达到洞隙填充、地基加固、土层强化的目的。目前，我国公路常见的质量问题有路面苔藓、路基松软等，运用灌浆施工技术不仅能对公路地基进行有效加固，填充路面塌陷的洞隙，使地基松软问题得到解决，对工程质量的提升产生有利作用，从而节约了工程成本。

2　真空灌浆技术在公路工程中的应用探析

某互通立交主线蹲位上部结构为2-5跨一联预应力现浇箱梁，共有18联箱梁，箱梁高度均为1.5m。该工程利用真空灌浆技术，其施工流程如图1所示，技术要点主要如下：

图1　真空灌浆施工流程图

2.1施工前的准备

在工程正式施工之前，需要做好充分的准备工作。真空灌浆施工准备工作的内容主要有以下几方面：①施工材料方面。严格按照工程施工要求采购合适的施工材料，并做到严把材料质量关，在正式施工前认真核实材料数量和种类，科学检查材料强度、性能是否满足相关要求；②做好配套设施的准备工作，检查真空灌浆施工所需的相关机器设备，如图2所示，根据工程实际情况选择合适的施工机械设备，并对施工机械设备的质量及运转情况进行认真检查，以此确保工程所有施工机械设备种类齐全、运行正常；同时还应仔细检查水电供应状况，若是发现水电供应出现问题，必须及时进行维修、调整，以此确保工程施工的顺利进行；③根据工程施工要求科学配比，如果情况需要还应适量添加碱水剂溶液；④做好抽真空准备工作，进行抽真空作业前应仔细检查管内的真空度是否符合要求，并注意观察真空压力表，确定无误后打开真空泵设备，进行抽真空作业。如果管内的真空度与预定压强一致，则应停止真空泵设备，通常时间为一分钟左右，这时再次观察真空压力表，如果真空压力表出现明显的变动则应继续进行真空抽取作业，如果相反没有出现明显的变动，则应停止真空抽取作业。完成抽真空作业后，应时刻检查孔道，确保其维持真空状态。

图2　真空辅助灌浆系统设备示意图

2.2水泥浆搅拌施工的施工工艺

2.2.1检查搅拌机

在搅拌水泥浆之前，要想确保搅拌机保持在正常的状态。首先在水泥浆搅拌施工之前对搅拌机进行湿润处理，在搅拌机内添加适量的水，将搅拌机保持几分钟的空转，使搅拌机内壁达到完全湿润即可，然后清理干净搅拌机内残余的积水以后即可对水泥浆进行搅拌。

2.2.2搅拌机内的装料应符合比例要求

在搅拌机内对膨胀水泥、粉煤灰、水泥、水等材料进行加入之前，应将配合比做好。在加入搅拌机内以后开展2min左右的搅拌施工，根据比例要求在搅拌机内倒入一定比例的减水剂溶液，开展3min的搅拌处理以后即可实施出料操作。

1.3.2图像质量主观评价 安排2名高年资医师，从图像噪声、心脏、大血管结构以及伪影等方面评价图像质量，采用4级评分法：4分，图像表现为低噪声，没有阶梯状伪影，心脏与大血管结构显示较佳，且边缘相对锐利；3分，图像噪声低，可见少量阶梯状伪影，心脏与大血管显示相对清晰；2分，图像中等噪声，可见较多阶梯状伪影，心脏与大血管结构显示受到限制；1分，图像噪声高，阶梯状伪影十分明显，或者无法观察心脏与大血管[1]。

2.2.3泵送施工

一般在完成水泥浆搅拌处理施工以后，应在最快的时间内开展泵送施工。确保搅拌机处于正常运转的过程中进行卸料，直至完全卸出水泥浆以后方可停止搅拌机操作。一般在水泥浆完全用完之前，禁止再次投入原材料进行搅拌，同时也应将一边进料、一边出料的情况进行避免，通常在完成水泥浆搅拌施工以后，应一次将搅拌好的水泥浆使用完成。

2.2.4控制水量

为了确保水泥浆符合相关质量要求，则应严格控制用水量。在水泥浆搅拌过程中，若用水比例超出设计要求，则会有多余水泌出，避免管道顶端有空隙的情况产生。另外，还应将水泥浆的流动性保持在良好的范围内，避免水泥浆搅拌过程中有泥浆阻碍淤积的现象产生。若在搅拌水泥浆时流动性逐渐降低，那么则应通过针对性的对策有效增加水泥浆的流动性，禁止通过增加水的方式使水泥浆流动性的情况得到提升。

2.3灌浆施工工艺

在完成水泥浆搅拌工作以后，加入至灌浆泵中。通过灌浆泵自身的高压作用，水泥浆通过高压橡胶管设备喷射出来。当水泥浆在灌浆泵中的浓度等于水泥浆实际浓度时，则应关闭灌浆泵，同时对孔道以及高压橡胶管的灌浆管进行扎牢处理。启动真空泵以后，在管道内开展抽真空作业。管道内存在的负压值保持在（0.6～0.9）×105Pa时，即可开展灌浆施工。启动灌浆泵以后，即可开展真空灌浆施工，在灌浆施工过程中，真空泵会有连续保持的状态存在。若空气滤清器通过水泥浆体时，关闭阀门，并打开排气阀门，有效观察排气管排出水泥浆的情况。一般灌浆泵在持续施工过程中，应将灌浆施工的时间保持在2～5min范围内，若管道内压力与0.6×106Pa的需求相满足时，则应全面关闭灌浆前端阀门和灌浆泵。在灌浆施工完成以后，拆除阀门、空气滤清器、灌浆胶管、外接管路及附件等，若设备上有水泥浆残余时，应将清洗操作做好。在真空灌浆施工后的60min以内，将出浆端和压浆端的球阀拆除完成，并清理干净，压浆工艺如图3所示。

图3　压浆流程示意图

3　真空灌浆质量控制要点

3.1真空灌浆材料的质量控制

进行真空灌浆技术中用到的材料一定要符合施工要求，针对水泥浆的各项特征一一进行检验。同时为了提升水泥浆的质量，还可以在水泥浆中加入一定的添加剂，添加剂也要符合相应的要求才能使用，比如要有适当的减水作用，膨胀作用等，同时还不能破坏原有水泥的特性。

3.2施工操作的质量控制

实施真空灌浆之前，要进行一定的准备工作，首先要认真清洗预应力管道，运用高压风吹干管道，其次要暂时密封管道防止二次污染。封锚是可以运用水泥砂浆，24h之后实施灌浆，灌浆实施前还要再一次对器械的质量进行复查，确保顺利工作。搅拌水泥浆时一定不能间断，这样才能确保管道内部的水泥浆匀速流动，还可以降低因水泥浆淤积造成的不必要的损失。另外，如果泥浆搅拌后没有及时使用，就要马上采取措施提升泥浆的流动性能，但是注意不能加水。

3.3预应力管道及波纹管的质量控制

在进行真空灌浆技术时，一定要确保预应力管道是真空，同时还应该保证预应力管道的高质量。为了达到管道内的真空环境，就要确保预应力管的封闭性，如果在施工时，波纹管出现破裂，就要马上修理，确保封密性。另外，因为摩阻系数较大的金属波纹管会影响施工质量，所以，在选材时要尽量选用摩阻系数小且封闭性强的塑料波纹管。不仅如此，塑料波纹管的耐腐蚀性、韧性也比金属波纹管强，值得大力推广使用。

4　真空灌浆技术的注意事项

①作为后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术，真空灌浆技术在我国的应用较少，缺乏相应的技术依据，同时真空灌浆施工的质量控制有较高水平。所以，应与现有的施工材料和设备相结合，对符合预应力施工质量要求及切实可行的施工工艺进行探索，包括真空灌浆施工的步骤与技术措施、预应力孔道制作过程的质量控制、材料与机械设备的选择要求等，从工艺设计、材料设备以及施工措施几方面开展全面的试验分析与对比，属于真空灌浆技术一个重要内容得到应用。②真空灌浆技术同时应具备合适的灌浆材料，是对真空灌浆技术得到完成的一个重要环节。由于在通过施工工艺将90%以上的孔道空气排除的同时，如何将水泥浆的水灰比改善，由于水泥浆收缩造成的孔道空隙的减少显得极为重要。所以，和易性好、渗透性小、空隙率低以及强度及耐久性高的灌浆材料是主要研究的一个目标。③相关施工操作程序的编制，为及时总结提供便利，规范施工方法，从而达到先进施工工艺推广的目的，提高工程的整体质量。④与真空灌浆技术的基本原理相结合，通过反复的对比分析，使总体的施工方法得到有效确定，即真空、真空加灌浆、灌浆三步法不间断的施工工艺。

5　结束语

总之，随着我国科学技术的高速发展，公路建设行业内各类新技术、新设备层出不穷，使我国公路建设事业有了显著的成就。由于真空灌浆技术的密封性较高、灌浆的饱满性和强度较高，且灌浆时间较短等特点，为我国公路建设事业的发展产生促进作用。近年来，真空灌浆施工技术在我国工程施工中的应用逐渐趋于成熟，但在实际施工中，还需进一步完善施工细节，是日后业内人士关注的重点，为我国日后公路建设的发展做出应有的贡献。

[1]周贵青.桥梁工程中的真空压浆施工技术探讨[J].中国科技博览，2010（16）：14.

[2]郭顺杰.浅析公路桥梁工程中灌浆施工技术[J].中国电子商务，2014（18）：261.

[3]吴文清.真空压浆技术在桥梁施工中的应用[J].交通标准化，2014（20）：36～39.

U415.6

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1673-0038（2015）09-0159-02

2015-2-12