公路橋梁施工中真空灌漿技術(shù)分析

楊鑫波

摘要：伴隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升，我國(guó)路橋工程建設(shè)規(guī)模越來越大。為提高施工質(zhì)量，必須結(jié)合場(chǎng)地地質(zhì)情況，選取合理的處理技術(shù)，制定科學(xué)有效的加固措施。本文通過具體工程案例，選取真空灌漿技術(shù)用于路橋施工，主要分析了真空灌漿技術(shù)概況、施工流程及質(zhì)量控制，以期全面提升工程質(zhì)量，滿足交通通行需求。

關(guān)鍵詞：真空灌漿；公路橋梁；工程概況；施工流程

軟弱土層是公路橋梁工程施工中常見的不良地質(zhì)條件，此類土體具有較高的壓縮量，且強(qiáng)度低，其承載力及穩(wěn)定性差，必須采取相應(yīng)處理措施。真空灌漿技術(shù)施工效率高，壓漿效果良好，能夠?qū)崿F(xiàn)地基的有效加固。在具體應(yīng)用過程中，應(yīng)充分掌握該項(xiàng)技術(shù)的操作規(guī)范，嚴(yán)格遵循相關(guān)工藝流程，確保地基施工質(zhì)量，提高公路橋梁工程的穩(wěn)定性及安全性。

1工程概況

某道路工程橋梁段總長(zhǎng)度為836.96m，起止樁號(hào)為DK4+464.242～DK5+301.202，處于兩路交叉口部位。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察報(bào)告顯示，該施工段所在地層為第四紀(jì)沉積層，7度為其基本烈度，所建場(chǎng)地自地表至20m范圍內(nèi)土質(zhì)主要為均勻粘性土，并存有少量亞砂土透鏡體，充分考慮地質(zhì)勘察資料，判定不液化土層位于地表至20m深度范圍內(nèi)的巖石，場(chǎng)地為非液化場(chǎng)地。第四系潛水屬于該路段淺層地下水類型。本橋梁箱梁共14聯(lián)，橋梁為四類尺寸單箱雙室截面預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁，其中高度為1.7m的分別為4x30m、3x30m、5x30m；高度為2.2m的為30+48+35m。選取C50預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，且以后張梁預(yù)應(yīng)力體系孔道成孔，輔助真空灌漿施工。預(yù)應(yīng)力筋孔道材料以金屬波紋管為主，真空灌漿施工，可進(jìn)行孔道均勻壓漿，形成一個(gè)嚴(yán)密的保護(hù)層，將孔隙消除，并能達(dá)到預(yù)應(yīng)力筋防腐蝕性、結(jié)構(gòu)安全性及耐久性提升的目的。

2真空灌漿技術(shù)概況

真空灌漿技術(shù)主要是采用真空泵從孔道一側(cè)抽取空氣，直至形成真空狀態(tài)，真空度通常為0.1MPa，在真空環(huán)境下從另一側(cè)灌注水泥漿液，在此過程中需施加一定的外界壓力，宜控制在0.7MPa之內(nèi)，避免其中存在氣泡或孔隙，由于存在一定的壓力差值，保證了漿液飽滿度及密實(shí)度，有效提升灌漿施工質(zhì)量。相較于傳統(tǒng)壓漿技術(shù)而言，真空灌漿技術(shù)具有明顯優(yōu)勢(shì)：第一，由于孔道內(nèi)的空氣基本被完全抽出，漿液灌注過程中不易形成氣泡、水泡等，在負(fù)壓環(huán)境下，水泥漿液內(nèi)部氣泡也被消除，增強(qiáng)漿體的密實(shí)程度，減少泌水現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)對(duì)路基的有效加固。第二，在真空負(fù)壓環(huán)境下，漿體中的稀漿通過負(fù)壓容器流出，孔道內(nèi)漿液稠度一致，有效保證固結(jié)體強(qiáng)度及完整性。第三，漿液灌注過程中無空氣阻力干擾，提升了注漿速度，進(jìn)而優(yōu)化施工效率。同時(shí)該項(xiàng)技術(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，施工操作相對(duì)簡(jiǎn)單，據(jù)相關(guān)研究證明，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，其節(jié)約成本在13%左右。

3公路橋梁工程真空灌漿施工流程

3.1機(jī)械準(zhǔn)備

選取高速攪拌機(jī)作為本工程制漿機(jī)，要求在每分鐘720～1000r之間控制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速。并將加水計(jì)量裝置、水泥漿儲(chǔ)存器設(shè)置到制漿機(jī)內(nèi)，水泥漿向儲(chǔ)存器內(nèi)放入后，應(yīng)通過5mm以內(nèi)篩孔，同時(shí)還需將低速攪拌葉片配備到儲(chǔ)存器內(nèi)。且在1mpa以內(nèi)控制壓漿機(jī)額定壓力，在2.5mpa以內(nèi)控制最大壓力。根據(jù)工程實(shí)際情況，可選用的主要機(jī)械如下：

YI12型壓漿機(jī)：該機(jī)械屬于制、壓一體機(jī)，且設(shè)置加水計(jì)量裝置，每分鐘攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速符合施工要求，特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作、移動(dòng)及清理，且漿液質(zhì)量佳。

GLB3型螺桿式灌漿機(jī)：作為一種高效灌漿機(jī)械，該機(jī)械特點(diǎn)為了良好吸入性、擾動(dòng)小、泵壓穩(wěn)，且便于調(diào)節(jié)泵量，作業(yè)效率高。

真空泵：根據(jù)工程所需要求在90%以上控制真空泵抽真空能力，且在每小時(shí)40m3以上控制抽真空效率。可選取SK-1.5型水環(huán)式真空泵持續(xù)抽吸空氣，預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)的真空度保持在-0.1mpa左右，向水氣分離器排入抽吸的空氣和水，而向上排除氣體，水可向泵內(nèi)回流，以此循環(huán)利用，在過濾器罐內(nèi)可存留抽吸產(chǎn)生的雜質(zhì)，通過排污閥，用水清洗。

3.2水泥漿準(zhǔn)備

選取強(qiáng)度等級(jí)在42.5級(jí)以上的低堿硅酸鹽水泥作為水泥漿材料，選取無污染飲用水用于孔道壓漿。且將真空壓漿助劑適量添加到漿體內(nèi)，其作用為減水、提高漿體和易性等，嚴(yán)禁存有腐蝕性介質(zhì)，如氯化物、亞硝酸鹽等。完成水泥漿拌制作業(yè)后，要求在40min以內(nèi)控制其向管道壓入的間隔時(shí)間，而其性能要求應(yīng)符合表1所示。

3.3灌漿

在儲(chǔ)漿罐內(nèi)添加水泥漿，并向灌漿泵引入，漿體由灌漿泵高壓橡膠管出口壓出，等同于灌漿泵內(nèi)漿體濃度時(shí)，即可將灌漿泵關(guān)閉，在孔道灌漿管上連接高壓橡膠管出口端，并做好綁扎固定工作。

隨后將灌漿閥關(guān)閉，同時(shí)將真空泵開啟，待-0.06mpa～0.1mpa為真空值時(shí)，即可將灌漿閥、灌漿泵開啟進(jìn)行灌漿施工，該過程必須連續(xù)進(jìn)行真空泵施工。當(dāng)漿體通過代抽真空端透明塑料管時(shí)，需將真空泵前端真空法、真空泵關(guān)閉，此時(shí)水泥將自動(dòng)順利的由止回排氣閥流出，當(dāng)稠度和灌入漿體基本一致時(shí)，即可將抽真空端的閥門關(guān)閉。

待灌漿壓力在0.7mpa時(shí)，可進(jìn)行2min持壓施工，此時(shí)必須結(jié)束排氣、泌水工作，待密實(shí)、飽滿的漿液充滿孔道時(shí)，可結(jié)束灌漿施工，并將灌漿泵、閥門關(guān)閉。

3.4清洗及封堵端頭

外接管路卸除，并對(duì)真空泵空氣濾清器、閥門進(jìn)行清理。完成壓漿作業(yè)，需及時(shí)進(jìn)行端頭封堵施工，要求封端混凝土配合比等同于梁體配合比，按照每天工作量進(jìn)行混凝土量的拌制，防止產(chǎn)生浪費(fèi)。封端混凝土終凝后，將聚氨酯防水涂料涂抹到封端混凝土和梁體混凝土接觸部位，2mm為其涂抹厚度。

4公路橋梁施工中真空灌漿質(zhì)量控制

（1）應(yīng)保證預(yù)應(yīng)力筋預(yù)留孔道尺寸、位置準(zhǔn)確無誤，且具備通暢的孔道，防止產(chǎn)生塌孔問題。端部預(yù)埋鋼墊板需與孔道中心線垂直，預(yù)留孔位置偏差、檢驗(yàn)方法如表2所示。

孔道成型后需對(duì)其通暢性進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，一般可將水灌入壓漿端，隨后選取氣泵施工，如另一端有水流出，說明為通暢型孔道。

（2）施工前必須對(duì)材料數(shù)量、類型及機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查，保證其質(zhì)量符合施工規(guī)定。完成張拉作業(yè)后，需將外露鋼絞線去除，且在錨墊板上安裝漿密封工具罩進(jìn)行封錨。在灌漿時(shí)間達(dá)到3h后即可將工具罩拆除，并做好清理工作。安裝前，應(yīng)對(duì)橡膠密封圈質(zhì)量進(jìn)行檢查，如出現(xiàn)破損、斷裂問題則不得使用，同時(shí)保證密封罩、錨墊板安裝孔對(duì)準(zhǔn)，擰緊螺栓，向上設(shè)置排氣口。如_0.08mpa為管內(nèi)真空度值，可進(jìn)行1min停泵作業(yè)，如保持該壓力值不變，則表明孔道滿足真空設(shè)計(jì)值。

（3）選取高強(qiáng)橡膠管作為灌漿管，抗壓能力控制在1.5mpa以上，避免帶壓灌漿時(shí)產(chǎn)生損壞，要求穩(wěn)固連接，避免脫管現(xiàn)象產(chǎn)生。同時(shí)應(yīng)合理確定水泥漿配合比。灌漿整個(gè)環(huán)節(jié)，必須慢速攪拌儲(chǔ)漿桶漿體，保證漿體循環(huán)流動(dòng)。

5結(jié)束語

綜上所述，自改革開放以后，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛，也帶來了交通運(yùn)輸業(yè)的繁榮。在路橋建設(shè)里程迅速增加的今天，如何確保工程施工質(zhì)量極為關(guān)鍵。真空灌漿技術(shù)作為路橋工程施工的主要技術(shù)之一，該技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可有效提升工程穩(wěn)定性、承載力。為此，必須根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況，合理使用真空灌漿技術(shù)，做好施工準(zhǔn)備工作，合理選擇施工機(jī)械設(shè)備，規(guī)范施工流程，有效控制施工質(zhì)量，只有這樣才能保證工程施工整體質(zhì)量，才能推動(dòng)路橋事業(yè)更快更好的發(fā)展，才能為國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)貢獻(xiàn)一份力量。endprint