真空灌漿技術(shù)公路工程論文

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1 灌漿加固的作用

灌漿法是指通過液壓、氣壓或電化學(xué)原理，將漿液利用注漿的方式均勻地注入地層中，漿液以填充、滲透和擠密等方式，占據(jù)土顆粒間或巖石裂隙中的水分及空氣的位置，在一定條件下，原本松散的土粒或裂隙在漿液的作用下形成一個整體，這個整體具有一個新的結(jié)構(gòu)及較高的強(qiáng)度，同時具備良好的防水性能與化學(xué)穩(wěn)定性。

2 真空灌漿技術(shù)在公路工程施工中的技術(shù)要點(diǎn)

2.1 作為后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)

施工的新技術(shù)，真空灌漿技術(shù)目前在我國很少應(yīng)用，主要原因在于缺少相關(guān)的技術(shù)依據(jù)及質(zhì)量控制水平不足?；诖耍┕て髽I(yè)必須將施工原料與設(shè)備進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，在符合預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量要求的條件下，采用科學(xué)有效的施工方式。在真空灌漿技術(shù)施工中，必須確保預(yù)應(yīng)力孔道制作過程的質(zhì)量及嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行施工原料、機(jī)械設(shè)備的選用。對整個施工過程進(jìn)行監(jiān)督，這是真空灌漿技術(shù)實(shí)施的主要內(nèi)容。

2.2 采用真空灌漿技術(shù)施工

公路工程施工時，必須選用與之相適應(yīng)的灌漿材料，這是真空灌漿技術(shù)施工的重要條件。將孔道內(nèi)的空氣利用施工工藝進(jìn)行 90%以上的排除，在施工過程中，施工企業(yè)還必須對水泥漿的水灰比進(jìn)行有效改善，降低孔道空隙在水泥漿收縮的作用下產(chǎn)生的機(jī)率。由此可見，在真空灌漿技術(shù)施工中，灌漿材料必須選用和易性好、空隙率低、滲透性小、高強(qiáng)度及耐久性好的材料。

2.3 進(jìn)行相關(guān)施工操作程序的編制

這樣可以為總結(jié)提供便利，同時起到規(guī)范施工操作的作用，以此達(dá)到提高公路施工質(zhì)量的目的。

3 真空灌漿技術(shù)在公路工程施工中的應(yīng)用

3.1 漿體配比設(shè)計(jì)

這種性能較高的水泥漿相比其他普通水泥漿，在原材料配比方面就存在著明顯的區(qū)別，主要是水灰比低和成分多，這種配比方式主要是為了對水泥漿密實(shí)度的增強(qiáng)、對水泥漿性能的改善，進(jìn)而增加路面的強(qiáng)度及耐久性。選用 70.7×70.7×70.7mm 的鋼模型作為水泥漿試塊，拆模必須在常溫下一天后進(jìn)行，然后進(jìn)行試驗(yàn)室養(yǎng)護(hù)。

3.2 真空灌漿施工流程

3.2.1 預(yù)應(yīng)力筋成孔管材

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中常常選用的布筋方式有直束、彎曲及 u 型束等，在預(yù)應(yīng)力筋管成孔方面金屬波紋管對小半徑的彎曲及 u 型束的布筋需求不能充分滿足，因此在施工過程中可以選用塑料波紋管這種新型成孔材料。相比金屬波紋管，塑料波紋管強(qiáng)度更高及耐腐蝕性更強(qiáng)，能夠更好地確保路面的質(zhì)量。

3.2.2 施工準(zhǔn)備

公路工程施工前，對施工材料的總量進(jìn)行檢查確認(rèn)，確保種類齊全，質(zhì)量符合施工標(biāo)準(zhǔn)；同時對施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行試運(yùn)行，確保其無損壞，在施工過程中不會對施工進(jìn)度造成任何影響。在施工前，施工企業(yè)必須對施工現(xiàn)場及周圍的環(huán)境進(jìn)行檢測，在充分了解施工具體情況的前提下，確保施工的順利進(jìn)行。真空試抽：關(guān)閉所有的灌漿閥、排氣閥，打開抽真空閥；啟動真空泵抽真空，同時對真空壓力表讀數(shù)進(jìn)行認(rèn)真觀察，也就是管內(nèi)的真空度，當(dāng)管內(nèi)的真空度維持在一定位置時（壓力盡量低為好），停泵約 1 分鐘時間，當(dāng)壓力保持不變即可認(rèn)為孔道能達(dá)到并維持真空。

3.2.3 水泥漿攪拌施工

要求水泥漿攪拌前，為使攪拌機(jī)內(nèi)壁達(dá)到濕潤的效果，必須在其內(nèi)部加水進(jìn)行幾分鐘的空轉(zhuǎn)，隨后倒凈積水。裝料過程中，必須在攪拌機(jī)內(nèi)先倒入配比符合施工要求的水、水泥、膨脹水泥、粉煤灰，進(jìn)行2 分鐘的均勻攪拌；然后在攪拌機(jī)內(nèi)倒入減水劑，再進(jìn)行 3分鐘的攪拌最后出料。水泥漿出料后必須及時進(jìn)行泵送，同時對用水量進(jìn)行嚴(yán)格控制，如果水過多就會出現(xiàn)水泌出的現(xiàn)象，這種情況的發(fā)生將會導(dǎo)致空隙在管道頂端的出現(xiàn)。如水泥漿沒有立即使用則會導(dǎo)致其流動性極大地降低，這種情況下，不能選用加水法對其流動性進(jìn)行增強(qiáng)。

3.2.4 灌漿施工

真空灌漿施工在公路工程施工中是一項(xiàng)專業(yè)性極強(qiáng)的施工方式，首先，在灌漿泵內(nèi)加入攪拌好的水泥漿，在灌漿泵高壓橡膠管設(shè)備的高壓作用下將漿體打出，當(dāng)打出的水泥漿濃度和灌漿泵內(nèi)水泥漿的濃度一致時，將灌漿泵關(guān)掉，扎牢高壓橡膠管及灌漿管。其次，將灌漿閥關(guān)掉同時將真空泵開啟，并進(jìn)行管道真空抽出作業(yè)，灌漿作業(yè)要在管道壓強(qiáng)達(dá)到－0.06 至-0.09MPa 之間進(jìn)行。將灌漿泵啟動同時把灌漿閥打開，此時就可以進(jìn)行灌漿操作，當(dāng)水泥漿體在空氣濾清器經(jīng)過時，在排氣閥打開前必須先將真空泵及抽氣閥關(guān)掉。最后，對排氣管水泥漿流出的狀況進(jìn)行觀察，當(dāng)漿體稠度與灌入的水泥漿稠度差不多一致時，將排氣閥關(guān)掉，此時還可以再進(jìn)行 2 到 5 分鐘的灌漿作業(yè)，當(dāng)管道內(nèi)產(chǎn)生一定壓力時，將灌漿閥關(guān)閉。

3.2.5 清洗

將抽真空管的兩個活接進(jìn)行拆除，同時將真空泵卸掉；將沾有水泥漿的全部機(jī)械部件進(jìn)行徹底清洗，確保其整潔性。

4 質(zhì)量控制要點(diǎn)

隨著我國公路事業(yè)的高速發(fā)展，作為一種新型的加固技術(shù)，真空灌漿施工技術(shù)在公路工程施工中起著關(guān)鍵性的作用。為確保工程施工的整體質(zhì)量，施工企業(yè)必須對施工過程進(jìn)行質(zhì)量控制。在灌漿施工過程中，必須對施工材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，并與施工要求相符合。在各種材料配制過程中，為確保材料配合比的準(zhǔn)確性，在灌漿過程中必須對用水量進(jìn)行嚴(yán)格控制并確保攪拌的均勻性。在灌漿施工中，當(dāng)出現(xiàn)水泥漿從孔流出現(xiàn)象時，施工企業(yè)必須選用合理的方式進(jìn)行處理，如木塞進(jìn)行有效處理，木塞拔離必須在 10 分鐘后進(jìn)行。依據(jù)具體公路工程施工的情況對施工工藝操作進(jìn)行編制，這樣不僅可以規(guī)范施工作業(yè)工序，還能降低施工工期。在真空灌漿作業(yè)結(jié)束后，一定時間內(nèi)必須限制車輛在灌漿路段行駛，并設(shè)置明顯的標(biāo)識，只有在水泥漿強(qiáng)度達(dá)到一定強(qiáng)度時，才能允許車輛通行。

5 結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在公路工程建設(shè)中越來越多的新技術(shù)、新工藝應(yīng)用于施工當(dāng)中，這些技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了我國公路建設(shè)的質(zhì)量，并推動了我國公路事業(yè)的快速發(fā)展。真空灌漿技術(shù)具有良好的密封性、灌漿的飽滿性及較高的強(qiáng)度等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)的大量存在不僅確保了公路工程施工的整體質(zhì)量，還延長了公路工程的使用周期，實(shí)現(xiàn)了公路建設(shè)的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

作者：劉志勇 單位：重慶交通大學(xué) 鄭州交通建設(shè)投資有限公司