真空壓漿技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用分析

江宏文

（江西億嘉路橋工程有限公司，江西 撫州 344000）

0 引言

目前，在我國橋梁工程中，以壓力灌注施工技術(shù)為主，該技術(shù)存在諸多不足，比如漿液內(nèi)容易存在較多氣泡，而這些氣泡在混凝土結(jié)構(gòu)硬化之后會(huì)產(chǎn)生孔隙，對(duì)整個(gè)樁體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。利用真空輔助壓漿施工工藝，可以改變傳統(tǒng)施工工藝的不足，提升壓漿施工水平，對(duì)橋梁質(zhì)量的提升有著積極的作用。因此，本文針對(duì)真空壓漿技術(shù)展開研究，以求發(fā)揮出真空壓漿技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提升樁體結(jié)構(gòu)的密實(shí)度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性，縮短灌漿施工作業(yè)的時(shí)間，提高施工效率，為工程項(xiàng)目創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[1]。

1 真空壓漿相關(guān)準(zhǔn)備內(nèi)容

首先，在進(jìn)行真空壓漿施工之前，必須制訂詳細(xì)的計(jì)劃方案，結(jié)合實(shí)際確定施工區(qū)域、結(jié)構(gòu)類型、壓漿位置、漿液配合比、施工步驟、施工工期等細(xì)節(jié)；還要考慮到施工過程中可能遇到的問題和風(fēng)險(xiǎn)，制訂應(yīng)對(duì)措施和應(yīng)急預(yù)案。

其次，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇適當(dāng)?shù)膲簼{設(shè)備和材料，確保水泥漿、聚合物漿液等漿液材料的質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并且具有良好的流動(dòng)性和充填性；此外，還要安排工作人員做好真空泵、漿液注入裝置、壓力控制系統(tǒng)等設(shè)備的檢查和調(diào)試工作，以確保施工過程中設(shè)備能夠穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。

再次，準(zhǔn)備施工現(xiàn)場(chǎng)，清除雜物和障礙物，確保施工區(qū)域干凈、整潔。根據(jù)施工要求，搭建施工平臺(tái)、搭設(shè)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)等，以利于施工操作和安全作業(yè)。

最后，確保施工人員具有必要的技能，了解真空壓漿施工的操作流程和安全要求；提供必要的個(gè)人防護(hù)裝備，如安全帽、防護(hù)眼鏡、手套等，確保施工人員的安全。

2 工程概況

某橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)長度為1.3km，單幅寬度為19.5m，兩幅橋距離為1.82m，主橋設(shè)計(jì)為(38+72+38)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)采取薄壁墩的形式，以鉆孔灌注樁基礎(chǔ)形式為主。引橋采用20m 的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板結(jié)構(gòu)，下部使用雙柱式橋墩預(yù)應(yīng)力蓋梁基礎(chǔ)，為鉆孔灌注樁。結(jié)合此次施工方案的要求，使用真空輔助壓漿技術(shù)進(jìn)行連續(xù)箱梁和蓋梁結(jié)構(gòu)的施工。

3 真空壓漿施工

橋梁工程施工中真空壓漿技術(shù)工藝流程如圖1所示。

圖1 真空壓漿技術(shù)工藝流程

3.1 管道埋設(shè)

一是預(yù)應(yīng)力管道埋設(shè)。為了避免在混凝土澆筑施工環(huán)節(jié)發(fā)生波紋管偏移的情況，需要在梁體結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置波紋管固定鋼筋，間隔距離為50cm。在設(shè)置固定鋼筋時(shí)，使用焊接方式進(jìn)行連接，不能使用綁扎方式，以確保結(jié)構(gòu)連接的效果和質(zhì)量合格。波紋管接頭位置上的連接管使用大一級(jí)別的同類型管道，連接管的長度為管道內(nèi)徑的5～7 倍。在進(jìn)行連接管設(shè)置的過程中，應(yīng)保證該位置上不會(huì)發(fā)生角度的變化，以防止在澆筑過程中發(fā)生偏移的問題。連接部位應(yīng)緊密，避免發(fā)生水泥漿滲漏的情況。在預(yù)應(yīng)力管道曲線位置的最高部位設(shè)置觀察管，高程應(yīng)超過混凝土頂面20～30cm，并且要做好覆蓋養(yǎng)護(hù)處理，防止在施工環(huán)節(jié)發(fā)生結(jié)構(gòu)裂縫的問題。

二是預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)束后，及時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面的檢查，并做好各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)記錄工作，確定各方面都符合要求后，方可進(jìn)行封錨壓漿施工。

三是將梁體結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面清理，確保表面沒有水泥漿以及其他雜物，并且保證表面平整，防止對(duì)結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量和性能造成負(fù)面影響。

四是外露鋼絞線切割處理。一般而言，鋼絞線外露的長度不宜超過3cm。

五是進(jìn)行水泥漿的封錨作業(yè)。在該環(huán)節(jié)將水泥漿的收縮性控制在合理的范圍內(nèi)，避免因?yàn)槭湛s過大而影響施工效果[2]。

六是安裝壓漿管球閥以及轉(zhuǎn)換接頭，對(duì)接頭部位的閥門進(jìn)行全面的檢測(cè)，確保閥門能夠順利地開啟和關(guān)閉，運(yùn)行性能合格。

七是確定梁體的抽真空端和壓漿端，在高位置上設(shè)置錨墊板，并且合理布置各個(gè)結(jié)構(gòu)，以滿足現(xiàn)場(chǎng)施工的要求。

八是開啟排水口，使用真空壓力清除內(nèi)部的水分。

九是在水泥漿出口和入口的位置上設(shè)置密封閥門，并且在抽真空一側(cè)安裝真空泵；之后再次壓漿，并且在一側(cè)設(shè)置壓漿泵。在安裝的過程中，確保各個(gè)結(jié)構(gòu)的安裝效果合格，運(yùn)行的質(zhì)量性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，以免在施工過程中發(fā)生結(jié)構(gòu)損壞而造成嚴(yán)重的影響。

3.2 試抽真空

一是真空泵接入水源。將真空泵的進(jìn)氣管道接入水源，使水進(jìn)入真空泵內(nèi)部。在試驗(yàn)過程中，確保只開啟抽真空端和真空泵上的閥門，其他閥門全部關(guān)閉，以保證真空泵只對(duì)待測(cè)孔道施加負(fù)壓，而不對(duì)其他部位施加負(fù)壓。

二是開啟真空泵。啟動(dòng)真空泵開始工作，保持連續(xù)運(yùn)行10min，讓真空泵持續(xù)抽取孔道中的氣體，形成負(fù)壓環(huán)境。

三是讀取壓力表參數(shù)。在連續(xù)10min 的運(yùn)行過程中，觀察和記錄壓力表中的參數(shù)。正常情況下，當(dāng)壓力表參數(shù)穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)時(shí)，表示達(dá)到了預(yù)期的真空度。

四是進(jìn)行密封性檢查。在真空度達(dá)到0.09～0.06MPa 的負(fù)壓狀態(tài)時(shí)，繼續(xù)運(yùn)行1min，在此期間，仔細(xì)觀察孔道周圍是否有氣體泄漏現(xiàn)象。如果存在滲漏問題，應(yīng)立即停止試驗(yàn)，并進(jìn)行檢查和修復(fù)?？刹扇〉膽?yīng)對(duì)措施包括更換密封材料、增加密封層、修復(fù)孔道破損等，以確保孔道的密封性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.3 攪拌水泥漿

一是各個(gè)攪拌桶都要有刻度，利用刻度稱量水泥漿的含水量，稱量合格之后倒入攪拌機(jī)內(nèi)。

二是按照材料制作的要求，將水泥材料導(dǎo)入攪拌機(jī)內(nèi)，并且加入20%～30%的添加劑，開啟攪拌機(jī)連續(xù)攪拌2～3min，之后均勻地將其他添加劑加入攪拌機(jī)內(nèi)，再攪拌約3min，完成材料的制作。

三是在攪拌過程中，如果由于攪拌時(shí)間過長而造成流動(dòng)性不合格的情況，禁止采用加水的方式增強(qiáng)流動(dòng)性，以免造成配合比的變化[3]。

四是在水泥漿攪拌的過程中，應(yīng)保證材料的均勻性合格，并且加強(qiáng)黏稠度參數(shù)的控制。在水泥漿攪拌均勻后，使用檢測(cè)工具進(jìn)行黏稠度檢測(cè)，通常而言，水泥漿的黏稠度在16～18s 之間為合格。壓漿作業(yè)應(yīng)保證連續(xù)不斷地進(jìn)行，同時(shí)進(jìn)行水泥漿的攪拌處理，防止發(fā)生材料變質(zhì)的情況?，F(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)，如果在某些因素影響下造成無法繼續(xù)施工，應(yīng)讓水泥漿在攪拌機(jī)和壓漿泵之間循環(huán)流動(dòng)，以防止發(fā)生沉淀或者堵管的情況。

五是壓漿泵開啟運(yùn)行，將壓漿機(jī)和喉管內(nèi)的水分、氣泡全部排出，再進(jìn)行水泥漿的黏稠度檢測(cè)，確定各方面參數(shù)都符合要求之后，停止壓漿泵施工，并且將各個(gè)位置上的接頭進(jìn)行穩(wěn)定的連接，達(dá)到密封性的標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 壓漿

一是此次工程項(xiàng)目中，壓漿使用螺桿式壓漿機(jī)。設(shè)備開始運(yùn)行之前，在進(jìn)口注入一定量的水分，并且在壓漿之后立即將灰漿注入壓漿泵內(nèi)。使用高壓膠管進(jìn)行壓漿作業(yè)，當(dāng)出口位置上的水泥漿濃度和進(jìn)口位置上相同時(shí)，立即關(guān)閉壓漿泵，同時(shí)利用高壓膠管連接孔道內(nèi)的錨墊板，并且擰緊。

二是壓漿作業(yè)的過程中，將各個(gè)位置上的閥門關(guān)閉，使用真空泵對(duì)內(nèi)部進(jìn)行抽氣處理。當(dāng)孔道內(nèi)的真空度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求之后，開啟壓漿泵進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，同時(shí)開啟壓漿閥，使壓漿泵內(nèi)的水泥漿逐步進(jìn)入孔道內(nèi)，在壓漿過程中，真空泵的負(fù)壓會(huì)逐步減小。

三是水泥漿進(jìn)入吸氣管透明管道時(shí)，立即關(guān)閉真空泵和進(jìn)氣截止閥，同時(shí)開啟廢漿桶閥門。加強(qiáng)漿液材料黏稠度的控制，當(dāng)出口位置上的漿液黏稠度和進(jìn)口位置上相同時(shí)，即可關(guān)閉閥門。上述工作結(jié)束后，連續(xù)進(jìn)行2～3min 的壓漿施工，使管道內(nèi)部的壓力保持在0.7MPa 左右[4]。

四是將梁體內(nèi)的輸漿管和活接頭全部拆除清洗，防止內(nèi)部存在雜物而影響后續(xù)的施工。上述拆除的部件要合理地存放。

五是壓漿施工環(huán)節(jié)應(yīng)保持連續(xù)作業(yè)，一次完成整個(gè)結(jié)構(gòu)的施工，壓漿泵和真空泵在移動(dòng)時(shí)要保持開啟的狀態(tài)，確保水泥漿可以在設(shè)備之間循環(huán)流動(dòng)，以免發(fā)生沉淀的情況。一條管道壓漿施工作業(yè)結(jié)束之后，將活接頭拆除并且清理，然后連接到另外一個(gè)活接頭上，其他的接頭不需要拆卸。重復(fù)上述步驟，完成整個(gè)結(jié)構(gòu)的施工。

3.5 清理保養(yǎng)

壓漿工作全部結(jié)束之后，需要及時(shí)將所有的部件拆除，對(duì)透明喉管進(jìn)行徹底清洗，避免存在淤積漿液等問題而影響施工效果。當(dāng)日壓漿工作結(jié)束后，將所有部件進(jìn)行保養(yǎng)，為后續(xù)施工提供良好基礎(chǔ)。清理球閥時(shí)，使用扳手將其拆開，對(duì)不銹鋼球進(jìn)行徹底清理，然后在表面涂抹黃油，以保證后續(xù)的施工作業(yè)順利完成。

4 真空壓漿技術(shù)施工注意事項(xiàng)分析

橋梁工程中的真空壓漿施工是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要特別注意以下七個(gè)方面內(nèi)容。

一是在施工前，確保真空泵和其他相關(guān)設(shè)備的性能良好，并進(jìn)行必要的檢查和維護(hù)。檢查真空泵的抽真空端、閥門、壓力表等部件是否正常工作，并確保真空泵的密封性能良好。

二是在進(jìn)行真空壓漿之前，對(duì)孔道進(jìn)行充分的清潔，清除孔道內(nèi)的雜物、灰塵、松散物以及可能影響密封性的障礙物，確?？椎栏蓛?。

三是選擇適合的密封材料，并按照規(guī)范和要求進(jìn)行施工。在施工過程中，確保密封材料能夠有效地填充孔道，并具有良好的密封性和耐久性；要注意密封材料均勻分布并完整覆蓋孔道的表面。

四是在施工過程中，要對(duì)真空度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)。使用專業(yè)的真空度測(cè)量儀器確保真空度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。如果發(fā)現(xiàn)真空度不符合要求，應(yīng)及時(shí)采取調(diào)節(jié)措施，如增加真空泵的運(yùn)行時(shí)間或檢查密封性。

五是真空壓漿施工過程中，要控制施工速度和均勻性，因?yàn)檫^快或過慢的施工速度都可能影響施工質(zhì)量和效果，同時(shí)要按照項(xiàng)目的需求確保壓漿的均勻性，避免出現(xiàn)壓漿不足或過量的情況。

六是在進(jìn)行真空壓漿施工時(shí)，要注意施工現(xiàn)場(chǎng)的安全。工作人員應(yīng)佩戴適當(dāng)?shù)膫€(gè)人防護(hù)裝備，如手套、護(hù)目鏡和防護(hù)服等；確保施工現(xiàn)場(chǎng)的通風(fēng)良好，并采取必要的防火措施。

七是施工過程中要加強(qiáng)質(zhì)量控制，并及時(shí)記錄關(guān)鍵參數(shù)和施工過程中的重要信息，對(duì)施工過程中的異常情況和問題要及時(shí)報(bào)告，并采取相應(yīng)的糾正措施[5]。

5 結(jié)語

總而言之，橋梁工程中的真空壓漿施工技術(shù)是一項(xiàng)重要的施工方法，能夠提高橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和穩(wěn)定性。通過合理的施工工藝、施工質(zhì)量和施工參數(shù)控制，可以取得良好的施工效果，為橋梁的安全運(yùn)行提供保障。但是，目前在真空壓漿技術(shù)應(yīng)用階段，還存在一些技術(shù)操作難題，例如壓力穩(wěn)定、操作穩(wěn)定等問題，針對(duì)類似問題仍需加強(qiáng)研究，通過總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)等方式對(duì)該技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，為橋梁事業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。