桥梁工程预应力管道灌浆技术

陈乐辉

（乐安县交通运输局，江西 抚州 344300）

0 引言

在我国交通运输产业不断发展的背景下，公路桥梁作为重要的基础设施在经济社会发展中发挥着重要作用。随着经济的快速发展，对公路桥梁建设的要求不断提高，民众对交通安全的重视度也日益提升。因此，需要加强公路桥梁施工技术的应用，并全面落实各项质量管理措施，满足当前公路桥梁建设的需求，推动我国现代交通事业全面发展。

1 预应力管道真空灌浆工艺

1.1 工作原理

在压浆工作开始之前，利用真空泵对管道内部进行抽真空操作，使管道内部形成接近-0.1MPa 的真空度，然后使用灌浆泵将水泥浆注入管道直至充满。在灌浆过程中，施加0.7MPa 以上的压力，以确保灌浆工作顺利进行，提高内部结构的密实度。

1.2 工艺特点

与传统压浆施工技术相比，预应力管道真空灌浆技术具有明显的优势，具体表现在以下几个方面：

第一，在灌浆过程中，管道内部的密实度非常好，能够保持良好的灌浆压力，使水泥浆液顺利充满整个管道。

第二，施工时需要利用真空泵清除管道内部的空气和杂质，确保内部处于负压状态，可提高灌浆效果。此外，该技术可以提高管道内部灌浆材料的密实度和饱满度。

第三，采用预应力管道灌浆技术，可以消除各种裂缝问题，提高管道填充材料的强度和密实度。

第四，由于管道始终处于负压状态，水泥浆液流入更加顺畅，可保持内部填充均衡，全面提升密实度。

第五，真空灌浆可以连续进行，并且施工速度快。正常情况下，水泥浆在负压条件下能够迅速流动，不受内部空气阻力的影响，快速填充整个管道内部，灌浆速度会大幅提升[1]。

2 灌浆技术工艺条件

在公路桥梁项目施工中，灌浆技术的种类比较多，施工单位要考虑现场的具体情况，选择合适的灌浆方式，以提高灌浆水平。无论选择哪种灌浆技术，施工过程中都要加强工艺方案和技术参数的控制，确保灌浆施工质量合格。

第一，灌浆施工环节，压力控制效果直接影响灌浆施工质量。在灌浆施工过程中，存在许多影响因素，如地质条件、灌浆方法、施工材料等，会造成压力变化，所以要加强各个环节的管控，消除不利因素的影响，确保灌浆施工压力时刻处于合理的范围之内。如果施工现场为浅层区域，则灌浆压力应相对减小，防止造成结构损坏。

第二，灌浆过程中，材料扩散速度非常快，因此需要加强对扩散半径的控制。灌浆施工中，如果浆液的扩散半径比较大，会造成浆液大面积覆盖，从而影响灌浆施工效率和质量，甚至会引发严重的安全事故，对整个公路桥梁的运行造成不利的影响。灌浆半径增大的原因比较多，如灌浆压力过大、灌浆时间过长等，所以在施工的过程中，必须加强对灌浆压力和时间的控制。

第三，在灌浆工作结束后的一段时间，浆液会逐步凝固，加强凝固时间的控制尤为重要。由于每一种浆液材料都具备一定的黏稠性，所以结束灌浆之后，要利用浆液的这一特性，结合现场的施工条件，合理加入膨胀剂等材料，将凝固时间控制在合理范围之内，并确保各项参数达到精准性要求，以保证凝固效果，更好地满足工程要求，以免对公路桥梁施工质量造成负面影响[2]。

3 灌浆加固施工工艺

3.1 施工准备

如果真空灌浆施工之前，准备工作不到位，会造成灌浆施工效果无法达到要求。基于此，在施工准备阶段应做好如下工作：

第一，组建高水平的施工团队，确保设备处于良好状态。

第二，先确定裂缝或者断裂的位置，分析形成原因，选择合适的灌浆施工材料，再确定合理的灌浆施工方案。

第三，采购合格的施工原材料，对各种原材料的性能进行检测，确保每项指标都符合要求后能用于工程施工。

第四，确定合理的组织施工方案，充分利用各项资源，加强现场调度管理，确保灌浆施工顺利实施。

3.2 钻孔

钻孔工作中，施工应严格按照设计方案的要求进行。

首先，采用截面直径为85～90mm 的钻头。

其次，准确定位并使用红漆进行标记。

再次，安装钻机，角度按照要求作出调整，和地面的标记对正，确保孔位的方向、角度和设计方案一致。

最后，在钻孔过程中，如果遇到粉性土层，应先在钻孔位置埋设导管，按照要求进行孔壁保护，防止钻孔过程中塌孔。

3.3 安装孔口管

在安装孔口管的过程中，首先进行引导孔的钻进作业；其次按照外露20～30cm 的标准，放置直径50mm 的孔口管，并使用麻丝进行填塞；最后将浆液注入孔内。在现场安装过程中，孔口管的角度控制非常重要，且要达到安装牢固稳定的效果。在污水施工区域，使用干硬性早强砂浆进行填充，涌水地段则使用水泥固结混合料及增强型防水剂进行填充，以保证孔口管的固定效果合格。在具体操作中，将混合料搅拌均匀后装入多个塑料袋内，并塞入孔内达到固定的效果，为防止浆液外溢，还应在灌浆管的外部包裹一层软橡皮材料。

3.4 压水试验

在连接灌浆管的环节，需要加强控制，并进行压水试验，确保连接的位置严密性达到标准要求。如果在测试过程中发现问题，应及时修复，以确保灌浆管不会影响后续施工作业。

3.5 搅拌浆液

将水、水泥、粉煤灰等按照规定的配合比加入搅拌桶之内进行搅拌。制作好的浆液材料应在规定时间内使用完毕，不能存放过长的时间，以免影响浆液材料的性能。

3.6 灌浆施工

按照从上到下的顺序逐步将浆液灌入孔内，灌浆速度控制在30～80L/min，达到饱满度之后进行表面的封孔作业[3]。经过30min 后，浆液完全凝固。为避免串浆情况，应采取分批灌浆的施工方式，每一孔的灌浆作业都要严格控制。浆液灌注施工过程中，要严格执行工艺标准，每一项措施都要有效地落实到位，确保灌浆施工质量合格。

3.7 灌浆密实度检测

为了保证灌浆施工的效果，在灌浆完成之后需要检测其密实度是否达到要求。目前主要采用超声波检测方法，其检测原理是向检测物体发射超声波，通过测定超声波在被检测物体中传输的声速、波幅、频率等参数，确定桩体结构是否存在缺陷。从目前的应用效果来看，利用超声波进行灌浆孔道密实度检测有检测速度快、操作方便等明显优势。如果混凝土结构密实度较高，则超声波的传输速度比较快，首波信号波幅和频率较大；如果混凝土结构存在裂缝、空洞等缺陷，则在缺陷处会发生超声波反射。在检测过程中，如果发现密实度不合格，应进行二次灌浆施工[4]。

3.8 封堵灌浆口

在灌浆施工达到设计规定高度后，需要继续灌浆10min。灌浆工作结束之后，立即进行灌浆口的封闭作业，并连续24h 持续观测，确定是否存在任何故障问题。

首先，结合浆液的固结面检测钻孔位置上的灌浆质量是否达到要求。

其次，做好现场灌浆料、灌浆压力的记录工作，并进行参数检测，分析是否达到设计标准。

最后，抽取灌浆孔数的5%进行压水试验，在该环节要确定地质条件等因素对施工的影响，从而提升灌浆水平。如果检测发现灌浆施工质量不合格，应及时进行返修处理。

4 公路桥梁预应力技术质量控制

4.1 锚具和钢绞线的选择

钢绞线和锚具都是桥梁预应力施工的关键。为了保证预应力施工合格，需要加强质量检测[5]。

第一，公路桥梁施工中，预应力钢材包含冷拉预应力钢丝、低松弛预应力钢丝、预应力钢筋等，在材料的选择过程中，要进行各项参数的检测，主要包括外观质量、伸长率、屈服荷载等参数，以选择最佳的施工材料。

第二，选择合适的预应力锚固方式。如果使用后张预应力法进行公路桥梁施工，则应选择机械锚固或摩擦锚固的方式[6]。机械锚固主要是采用机械生产的方式加工锚具，再应用高强度的钢绞线和预应力钢筋进行锚固处理。在公路预应力施工中，机械锚固方式应用非常普遍，其施工效率较高，应力损失较小，可以作为当前公路桥梁灌浆施工的主要方式。摩擦锚固是在钢筋连接稳定之后，利用旋转锚具的方式进行预应力施工。该方式操作方便，形式多样[7]。

4.2 预应力钢筋铺设

第一，预应力钢筋施工应达到平直顺畅的效果。固定张拉端时，应和模板保持垂直的状态，并安装固定承压装置，防止在浇筑过程中发生后移现象[8]。

第二，预应力钢筋施工应按照规定的要求进行坐标定位，在定位过程中，如果桥梁和路基结构的非预应力钢筋和预应力钢筋存在冲突，应以预应力钢筋为主导，调节其他钢筋。在现场移动非预应力钢筋时，不能截断钢筋，应调整钢筋的距离。

第三，预应力钢筋绑扎作业应严格按照要求确定绑扎施工的位置，并加强对各个结构部分的控制。如果选择焊接的方式进行连接，应使用支架结构进行控制，以免影响焊接施工效果。施工结束之后，需要对预应力钢筋结构进行质量检测，确保预应力钢筋和波纹管的质量都达到要求[9]。

4.3 桥梁导管灌浆

在张拉工作结束之后，孔道压浆是保证预应力钢筋施工质量的重要措施[10]。

第一，配置合格的水泥浆液，使用连接器进行孔道注浆作业，保证水泥强度超过30MPa，密实度符合要求，并制作3 组试件养护28d，作为灌浆施工质量监督管理的主要措施。此外，在灌浆环节应加强浆液配置控制，使用减水率超过20%的外加剂，并加入一定量的粉煤灰材料。同时，加强对抗压强度、抗折强度的控制，保证抗压强度超过50MPa，抗折强度超过10MPa。

第二，在灌浆施工后的48h 内，应进行现场环境监测，确保环境温度在5～35℃之间，防止温度过高或过低影响施工的效果。如有必要，应用温度控制设备进行现场温度的调节。对于某些埋设在混凝土结构内部的预应力结构，在锚固件安装完成之后应进行全面检测，确保其符合设计要求才能进行水泥浆灌注施工。混凝土材料浇筑作业过程中，需要加强材料质量性能控制，要求塌落度为100mm，若使用C40 级混凝土施工，强度应超过30MPa。

第三，预应力钢筋的强度性能达到预期要求后，即可将预制构件拆除并分析预应力施工技术参数，评定预应力质量是否达到标准。

5 结语

在公路桥梁事业高速发展的背景下，预应力管道灌浆技术在公路桥梁项目中发挥了重要作用。在预应力管道灌浆技术施工过程中，应加强灌浆施工技术控制，以有效发挥该技术的优势，提升桥梁预应力管道施工总体水平，进而充分满足道路交通通行需要。