真空灌浆技术在公路施工中的应用

摘要：作为公路工程施工中的重要环节，公路工程灌浆施工的质量对公路工程整体质量产生直接影响，而灌浆施工技术又决定了灌浆施工质量，对公路工程灌浆施工有更高的技术要求。真空灌浆施工技术就是在公路工程中广泛应用的一种新型施工技术。

关键词：公路施工；真空灌浆技术；公路工程；施工质量；新型施工技术 文献标识码：A

中图分类号：U412 文章编号：1009-2374（2015）05-0068-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0366

1 公路工程灌浆施工论述

灌浆施工主要是指运用混凝土或其他浆液对钻孔或土体进行填充，通过压密扩展，构成浆脉。作为公路工程施工建设的重要环节，公路工程灌浆施工的施工质量对公路工程整体质量产生直接影响，其重要性显而易见。公路工程灌浆施工技术是指运用相关仪器对所需的灌注材料的钻孔或土体开展灌浆操作，从而达到洞隙填充、地基加固、土层强化的目的。目前，我国公路常见的质量问题有路面苔藓、路基松软等，运用灌浆施工技术不仅能对公路地基进行有效加固，填充路面塌陷的洞隙，将地基松软问题得到解决，对工程质量的提升产生有利作用，从而节约了工程成本。

2 灌浆加固技术的原理分析

灌浆法是通过对气压、液压或电化学原理，运用带有钻头的灌浆器械向需要处理的裂缝和软土中灌注水泥浆，通过水泥浆液的凝固原理，将水泥裂缝得到填充及渗透。通过一段时间的发展，浆液会使原来松散的土粒或裂缝相互胶结，从而构成整体，使水泥混凝土路面有未定的新结构形成，存在承压高、稳定性强且防水性好等施工特点。

3 真空灌浆技术在公路工程中的施工要点

3.1 施工前的准备

3.1.1 施工材料的准备。首先，在施工之前，应将合适材料使用的实际情况做好，使材料性能、材料种类以及材料强度都能符合设计要求。要求事先准备的浆体材料有足够的量存在，要想使浆体施工时的配合比例与设计需求相满足，称量方式应根据配方为主，并准备足量的减水剂溶液。由于真空灌浆技术在公路工程施工中的应用会在一定程度上有特殊的浆体要求存在，与普通类型的泥浆相比，特殊的泥浆在水灰比和成分方面会有较大的区别，在一定程度上能够使公路基层的耐久性和强度得到提升。由于在公路工程施工中对真空灌浆技术进行运用时，需运用特殊类型的材料作为辅助工作，才能使施工工作得到顺利开展，在实际操作过程中，应先排除孔道内90%以上的空气以后才能对材料进行注入，确保灌浆材料的渗透性较小、耐久性及强度较高、空隙率较低且和易性较好。

3.1.2 准备施工辅助设施。在施工之前，应核对机械设备的质量、种类及数量等是否与设计要求相符，是否符合机械设备的实际运行状况，对水、电等能否正常供应进行检查，若电、水等无法正常供应，则需要运用有效措施进行立即维修和处理。

3.1.3 准备压浆施工。与施工设计要求相结合，开展部件的正确组装和连接工作，全面关闭大部分的排气阀和灌浆阀，启动真空机，检查真空压力表，确保管内含有的真空度能够与需求相满足。若真空度能满足预订目标的需求时，应对真空泵施工进行大概1min的停止，观察真空压力表，若压力处于不变且稳定的状态，则表明管道内的真空状态能符合预期要求，停止抽真空操作，为灌浆施工做好准备工作。

3.2 水泥浆搅拌施工的施工工艺

3.2.1 在搅拌水泥浆之前，要想确保搅拌机保持在正常的状态。首先在水泥浆搅拌施工之前对搅拌机进行湿润处理，在搅拌机内对适量的水进行添加，将搅拌机保持几分钟的空转，使搅拌机内壁达到完全湿润即可，然后清理干净搅拌机内残余的积水以后即可对水泥浆进行搅拌。

3.2.2 搅拌机内的装料应符合比例要求。在搅拌机内对膨胀水泥、粉煤灰、水泥、水等材料进行加入之前，应将配合比做好。在加入搅拌机内以后开展2min左右的搅拌施工，根据比例要求在搅拌机内倒入一定比例的减水剂溶液，开展3min的搅拌处理以后即可实施出料操作。

3.2.3 一般在完成水泥浆搅拌处理施工以后，应在最快的时间内开展泵送施工。确保搅拌机处于正常运转的过程中进行卸料，直至完全卸出水泥浆以后方可停止搅拌机操作。一般在水泥浆完全用完之前，禁止再次投入原材料进行搅拌，同时也应将一边进料、一边出料的情况进行避免，通常在完成水泥浆搅拌施工以后，应一次将搅拌好的水泥浆使用完成。

3.2.4 为了确保水泥浆符合相关质量要求，则应严格控制用水量。在水泥浆搅拌过程中，若用水比例超出设计要求，则会有多余水泌出，避免管道顶端有空隙的情况产生。另外，还应将水泥浆的流动性保持在良好的范围内，避免水泥浆搅拌过程中有泥浆阻碍淤积的现象产生。若在搅拌水泥浆时流动性出现逐渐降低，那么则应通过针对性的对策有效增加水泥浆的流动性，禁止通过增加水的方式使水泥浆流动性的情况得到提升。

3.3 灌浆施工的施工工艺

3.3.1 在完成水泥浆搅拌工作以后，加入至灌浆泵中。通过灌浆泵自身的高压作用，水泥浆通过高压橡胶管设备喷射出来。

3.3.2 当水泥浆在灌浆泵中的浓度等于水泥浆实际浓度时，则应关闭灌浆泵，同时对孔道以及高压橡胶管的灌浆管进行扎牢处理。

3.3.3 启动真空泵以后，在管道内开展抽真空作业。管道内存在的负压值保持在0.6～0.9×105Pa时，即可开展灌浆施工。

3.3.4 启动灌浆泵以后，即可开展真空灌浆施工，在灌浆施工过程中，真空泵会有连续保持的状态存在。若空气滤清器通过水泥浆体时，关闭阀门，并打开排气阀门，有效观察排气管排出水泥浆的情况。

3.3.5 一般灌浆泵在持续施工过程中，应将灌浆施工的时间保持在2～5min范围内，若管道内压力与0.6×106Pa的需求相满足时，则应全面关闭灌浆前端阀门和灌浆泵。

3.3.6 在灌浆施工完成以后，拆除阀门、空气滤清器、灌浆胶管、外接管路及附件等，若设备上有水泥浆残余时，应将清洗操作做好。在真空灌浆施工后的60min以内，将出浆端和压浆端的球阀拆除完成，并清理干净。

4 真空灌浆技术施工质量控制的具体措施

4.1 真空灌浆材料的质量控制

一般选择的真空灌浆材料应符合施工作业的需求，所以应对水泥浆材料的流动性、和易性、渗透性及水灰比等进行选择。能够在水泥浆中添加适量的添加剂，使水泥浆的工作性能的提升得到保障。另外，运用的添加剂应符合水泥种类性能的基本需求，全面发挥添加剂的微膨胀、减水和缓凝等作用。

4.2 施工过程质量的控制

通常在真空灌浆之前，应对预应力管道实施全面清洗，通过高风机将预应力管道吹干，接着进行密封操作，避免有污染等情况产生。另外，还应通过水泥砂浆开展封锚处理。灌浆施工之前，应将相关检查工作做好，确保管道、设备的连接达到稳固。对水泥浆搅拌进行连续操作，确保水泥浆在管道内的流动性和均匀性，尽可能避免由于水泥浆淤泥等问题导致灌浆施工的顺利开展受到影响，若泥浆未能立即施工，则会造成泥浆材料的流动性能降低，应运用针对性措施开展相关的处理操作。

4.3 对波纹管、预应力管道的施工质量进行控制

预应力管道在真空灌浆施工中的作用极为重要。在施工过程中，应确保预应力管道始终保持在封闭的范围内。若真空灌浆施工中波纹管出现损坏现象时，应运用措施实施修补，使其密封度得到提升。由于金属波纹管的摩阻系数较大，在一定程度上对浆液的均匀分布造成影响。因此，应运用聚乙烯材料作为波纹管，由于该材料的密封性较高、摩阻系数较小且具有耐腐蚀性和强韧性等优势，因此能够将预应力筋的氧化破坏问题得到有效避免。

5 真空灌浆技术的注意事项

第一，作为后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术，真空灌浆技术在我国的应用较少，缺乏相应的技术依据，同时真空灌浆施工的质量控制有较高水平，所以，应与现有的施工材料和设备相结合，对符合预应力施工质量要求及切实可行的施工工艺进行探索，包括真空灌浆施工的步骤与技术措施、预应力孔道制作过程的质量控制、材料与机械设备的选择要求等，从工艺设计、材料设备以及施工措施几方面开展全面的试验分析与对比，属于真空灌浆技术一个重要内容得到应用。

第二，真空灌浆技术同时应具备合适的灌浆材料，是对真空灌浆技术得到完成的一个重要环节。由于在通过施工工艺将90%以上的孔道空气排除的同时，如何将水泥浆的水灰比改善，由于水泥浆收缩造成的孔道空隙的减少显得极为重要。所以，和易性好、渗透性小、空隙率低以及强度及耐久性高的灌浆材料是我们主要研究的一个目标。

第三，相关施工操作程序的编制，为及时总结提供便利，规范施工方法，从而达到先进施工工艺推广的目的，提高工程的整体质量。

第四，与真空灌浆技术的基本原理相结合，通过反复的对比分析，使总体的施工方法得到有效确定，即真空、真空加灌浆、灌浆三步法不间断的施工工艺。

6 结语

总之，随着我国科学技术的高速发展，公路建设行业内各类新技术、新设备层出不穷，使我国公路建设事业有了显著的成就。由于真空灌浆技术的密封性较高、灌浆的饱满性和强度较高，且灌浆时间较短等特点，为我国公路建设事业的发展产生促进作用。近年来，真空灌浆施工技术在我国工程施工中的应用逐渐趋于成熟，但在实际施工中，还需进一步完善施工细节，是日后业内人士关注的重点，为我国日后公路建设的发展做出应有的贡献。

参考文献

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[2] 王鲁军.浅谈真空灌浆施工技术在公路工程中的应用[J].科技传播，2011，（7）.

[3] 黄树民.真空灌浆施工技术在公路工程中的应用[J].黑龙江交通科技，2012，（7）.

作者简介：任春育（1979-），男，河南驻马店人，供职于驻马店市农村公路管理处，研究方向：路桥施工。

（责任编辑：黄银芳）