公路桥梁工程真空灌浆施工技术

李占民

（海南中咨泰克交通工程有限公司，海南 海口 570203）

0 引言

孔道灌浆是预应力施工中非常重要的工序，灌浆质量对整个工程结构的成型效果有直接影响。传统压浆技术施工速度缓慢，施工效果难以满足要求。因此，加强对真空灌浆施工技术的研究，提升预应力施工水平，对提高桥梁工程施工质量有重大意义。

1 灌浆施工技术优点

灌浆施工技术主要是通过先进设备向裂缝内充填特定的浆液材料，对裂缝进行全面封闭处理，从而提高结构密实度，满足整体性能的要求，对桥梁结构整体性、稳定性的提升有重要意义[1]。具体而言，灌浆施工技术具备如下优势：

一是采用灌浆法进行裂缝填充处理，能够及时解决裂缝问题，保证结构达到密实度标准。二是在裂缝内灌入抗渗性能较高的材料，可以有效地解决渗漏问题。经过修补处理之后，渗透性减小，可提高结构的抗渗效果。三是经过填充施工之后，结构部件的强度能够得到提升，整体性能达到标准要求。四是灌浆施工可以有效解决不均匀沉降问题，保证桥梁结构的安全性。

2 真空灌浆技术硬件要求

2.1 水泥浆质量要求

根据灌浆施工技术的标准要求，选择合适的水泥浆液材料，将水灰比控制在0.30～0.35 之间，一般以不超过0.33 为宜，浆液材料泌水率不宜超过3%，同时要在3h 以内进行拌和处理。

2.2 设备要求

在现场施工中，水泥拌和机为主要的施工设备，为确保拌和质量合格，应将转速控制在1400r/min 以上。该设备的容量必须满足工程要求，为项目连续施工提供保障。如果设备的容量无法达到施工要求，则需要在现场设置储存筒，将拌和合格的材料存放其中，为后续施工提供基础。

压浆泵是现场施工的关键设备，在投入使用后要保持连续作业，管道压力也应达到标准要求，以提高灌浆施工效果。目前，主要采用活塞式压浆泵施工设备，在施工过程中必须做好各个部位的密封处理，以免发生漏浆问题。进行压浆作业时，管道内压力必须达到恒定标准。压力表为现场施工中的常用计量仪器，在投入使用前应该进行校准检定工作，确保无偏差。真空泵的性能也必须达到要求，真空度要超过90%。真空泵在投入使用之前应设置空气滤清器，防止外部自然环境中的杂质或者施工材料进入设备内部导致设备损坏。所有设备在投入使用之前，应做好检查及清洗工作，施工完毕后也要及时进行清洗，确保内部无任何施工材料遗留，否则将会造成性能下降等情况[2]。

2.3 管道要求

预应力管道材料的质量和性能必须满足要求，符合真空压浆施工标准。塑料波纹管在投入使用之前，要进行尺寸以及性能检测，确保各方面指标都符合工程要求。管道连接以热熔焊方式为主。如果选用直接连接的方式则要设置连接管，确保连接性能达到标准，安装质量符合国家标准。在管道模板安装完成之后，应进行密封性检测，以免杂质进入结构内部。

3 工程概况

某公路桥梁项目是当地重要的交通基础设施，长度为850m。该桥梁项目有部分是连续钢构形式，选用预应力结构施工方式。该桥梁主桥为三向预应力结构，内部管道分布数量多，密集度较高，且设置比较复杂，施工难度较大。经过现场技术人员综合分析，确定沿着桥梁纵向设置波纹管，并应用真空灌浆施工技术，以提高结构性能，使其具备较高的耐久性与安全性。

4 真空灌浆施工

4.1 设置预应力管道

第一，在梁体结构内，间隔50～80cm 设置钢筋材料，以防止波纹管出现移动或者上浮情况（见图1）。定位钢筋不进行绑扎处理，而是和主筋、箍筋进行焊接。

图1 管道安装

第二，管道接头采取套管的方式连接，使用相同材质的管道进行连接，长度则根据实际情况确定，通常是管道内径的5～7 倍，在连接过程中应保证角度满足要求，以免发生渗漏问题[3]。

第三，管道安装后要进行检查确认，且要在浇筑环节对管道部位的锚固端、垫板以及安装位置进行全面检查，避免其他物体和管道接头产生碰撞。

第四，为了使检查更加方便，应在曲线段最高点设置观察管，高度以超出顶面混凝土20～30cm 为宜。

4.2 准备工作

第一，张拉工作开始后，要做好现场记录工作，并检查锚固情况，确认合格后才能开始封锚压浆施工。

第二，在钢绞线张拉结束之后，将外露的钢绞线全部切除，最大外露量控制在3cm 以内，再进行封锚处理。

第三，现场施工中可以选择如下两种方式：第一种是使用保护罩封锚；第二种是使用无压缩性的水泥砂浆进行封锚。在没有特殊要求的情况下，通常选择第一种方法进行施工。在保护罩封锚过程中，应该做好如下几点：

一是将锚垫板结构内部的杂物以及水分清理干净，确保表面达到平整度的标准。

二是必须将锚垫板中的预留孔清理干净，不得遗留水泥浆。

三是在密封槽的表面均匀涂抹玻璃胶，达到封闭效果。

四是安装盖帽时，垫板部位要达到精准性要求，保证安装质量合格。

五是将压浆管、球阀及接头设置在规定的部位，要求硬度符合标准，以免影响施工效果。

六是确定抽真空端与压浆端设置位置，通常将抽真空端设在高处锚垫板上，而压浆端则设在低处锚垫板上。

七是保护罩及附件安装工作结束后，应开启排水口，并使用压缩空气进行清理。

八是水泥浆的出入口要设置阀门部件，以确保稳定连接，还要在压浆端设置压浆泵，并通过串联的方式进行连接。

真空灌浆设备连接如图2 所示。

图2 真空灌浆设备连接图

4.3 真空灌浆

第一，灌浆工作开始之前，要进行孔道结构密封性检测，确保达到性能标准。

第二，只开启真空泵与抽真空端的阀门，其他阀门全部关闭，然后打开真空泵，真空度保持在-0.8～0.1MPa 之间，连续运行10min 之后再施工。

第三，开启压浆泵，将内部存在的气泡和水分全部排出，并检测水泥浆的强度，确定符合要求后才能投入使用（见图3）。

图3 灌浆施工

第四，使真空泵时刻保持开启状态，将压浆泵上部阀门打开，并进行持续压浆施工。开始压浆之后，压力表的参数会逐步减小。

第五，水泥浆进入容器之内，此时要关闭负压容器的阀门，并打开废浆筒阀门，关闭真空泵。

第六，连续进行压浆施工，直到最终端有浆液流出，要保证稠度和压入的浆液一致，在流出的浆液达到顺畅性要求后，在出浆一侧关闭阀门，并关闭压浆泵。

第七，根据规定的施工顺序放置保护罩，并开启最高部位的排气孔。压浆泵开启之后，浆液从孔内流出，当水泥浆液的稠度和压入浆液一致时，即可关闭阀门。

第八，将压浆泵打开，使压力保持在0.7MPa，保持2min[4]。

4.4 清理保养

压浆工作全部结束后，需要将所有的管路及附件拆除，将各个部位的内部浆液全面清理干净，以免阻塞管路，为后续施工提供便利。负压容器中的水泥浆液应该超过总量的50%，并在施工后的规定时间内将其中的浆液全部清洗干净。在每日施工结束后，对全部部件进行清洗和保养，为后续施工提供方便。设备中的球阀通常在压浆施工结束的1d 之内完成拆除，并进行全面清洗。在清洗过程中，使用扳手开启球阀，在阀门关闭状态下，使用细长棒进行敲击，确保内部通畅，之后涂抹黄油进行养护。

5 真空灌浆施工质量控制措施

5.1 管道质量控制

在真空灌浆施工过程中，管道的密封性、承压性必须满足工程要求。所以，在项目开始施工前，要对管道结构的密封性进行检查，如果发现管道密封性不达标，则要及时处理，以确保灌浆施工效果合格。在现场施工环节，塑料波纹管的密封性、绝缘性必须满足要求，并避免其因外部因素影响而损坏。在现场施工中，要加强对塑料波纹管的保护，如果发现存在损坏，则及时进行修复处理。

5.2 施工材料质量控制

在施工开始之前，专业技术人员应开展现场地质勘察，选择最佳的材料型号，并选择技术水平高、供货稳定的单位进行材料供应，确保各种原材料的质量和性能合格。原材料运输到现场之后，进行全面的质量检查，保证其各方面性能和质量符合要求。如果存在不合格情况，应及时进行更换调整。浆液的配合比参数极为重要，会对施工效果产生直接影响，所以施工单位要组织专业技术人员进行配合比控制，加强试验分析，确保各项参数符合要求[5]。在浆液制作及运输环节，应加强管理和控制，以免发生离析现象，确保材料性能达到标准。

5.3 灌浆施工质量控制

灌浆施工开始之前，严格按照设计方案要求进行设备的连接，保证连接效果和质量合格，各方面性能完全达到标准。同时对每个阀门进行全面检测，确保其密封性合格，不存在渗漏问题。通常而言，灰浆需要先进行过滤处理，保证内部没有任何杂质之后才能开启注浆泵施工，以免发生堵塞问题。在现场灌浆施工环节，应该保证注浆泵内部的真空度达到标准，以提升灌浆施工水平。灌浆工作全部完成后，要及时进行质量检查和验收，如果存在任何问题则立即返工处理。

5.4 建立质量控制体系

施工单位必须加强质量管理和控制，建立完善的质量管理体系，每一个环节都必须有专人进行质量监督管理，各个工序施工结束之后由专人进行检查和验收，以此消除各种潜在问题。现场施工开始之前，需要对相关人员进行技术培训，提高其专业技术水平，并落实现场规范化管理，预防发生人为失误问题，切实提升桥梁施工质量。同时，构建完善的施工管理制度，在制度中明确人员责任，确定各岗位的工作职责，并落实监督管理措施，保证每一项工作都能顺利地实施。

6 结语

综上所述，真空灌浆施工技术的施工效果好、速度快，且在该工程中经检测证明该技术在桥梁工程中的应用效果非常好，完全达到工程建设标准，可以满足当前桥梁工程建设要求，具有一定的推广应用价值。