浅析公路工程施工中真空灌浆技术的应用

张 超 李 宁

中公交通监理咨询河南有限公司

浅析公路工程施工中真空灌浆技术的应用

张 超 李 宁

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随着国民经济的快速发展及科学技术的不断进步，在公路工程建设中越来越多的新技术、新工艺应用于施工当中，这些技术的应用极大地提高了我国公路建设的质量，并推动了我国公路事业的快速发展。真空灌浆技术具有良好的密封性、灌浆的饱满性及较高的强度等特点，这些特点的大量存在不仅确保了公路工程施工的整体质量，还延长了公路工程的使用周期，实现了公路建设的社会效益和经济效益。

公路工程；真空灌浆技术；施工准备

一、真空灌浆加固机理

真空灌浆加固机理是指在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空，使之产生-0.1Mpa左右的真空度，然后用灌浆泵将优化后的特种水泥从孔道的另一端灌入，直至充满整条孔道，并加入≤0.7Mpa的正压力，以提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实度，采用真空灌浆工艺是提高后张预应力混凝土结构安全度和耐久性的有效措施。其优点如下：

1、在真空状态下，孔道内的空气、水分以及混在水泥浆中的气泡被消除，减少孔隙、泌水现象；

2、灌浆过程中孔道具有良好的密封性，使浆体保压及充满整个孔道得到保证；

3、工艺及浆体的优化，消除了裂缝的产生，使灌浆的饱满性及强度得到保证；

4、真空灌浆过程是一个连续且迅速的过程，缩短了灌浆时间。

二、公路工程真空灌浆技术的施工准备

1、准备施工材料。首先，在施工之前应该要做好合适材料使用的实际情况，确保材料的性能、材料强度、材料种类能够与设计要求互相符合。事先准备的浆体材料应该有着足够的量，要想浆体施工时的配合比例能够满足设计需求，称量方式应该以配方为主，并且将减水剂溶液进行足量的准备。因为公路工程应用真空灌浆技术进行施工时，需要通过特殊类型的材料做相关辅助的工作，才能完成施工的工作，实际施工过程中应该将孔道大概90%以上的空气全面排除后才能给注入材料，给灌浆材料较小渗透性、耐久性、较高强度、较好和易性、较低空隙率等方面的性能提供保障。

2、施工辅助设施的准备。施工前应该全方位核实机械设备的质量、数量、种类等是否与设计要求互相符合、符合机械设备实际的运行情况，检查电、水等是否能够正常供应，倘若电、水等无法正常的供应，那么则应立即采取措施进行维修与处理。

3、压浆施工的准备。根据施工设计要求进行正确组装、连接部件的工作，将大部分的排气阀、灌浆阀全面关闭，将真空机启动，对真空压力表进行检查，确保管内含有的真空度能够满足需求。一旦真空度能够满足预订目标的需求时，则大概停止1min的真空泵施工，对真空压力表进行观察，倘若压力能够维持不变、稳定的状态，则代表管道内的真空状态能够与预期要求互相符合，那么能够将抽真空的作业停止，给灌浆施工做好准备。

三、公路工程真空灌浆技术的应用

1、浆体配比设计。这种高性能水泥浆与普通水泥浆相比，在原材料的配比方面主要差异为低水灰比和多成份，其目的是为了增加水泥浆的密实度，改善水泥浆性能，从而达到高强和耐久的目的。水泥浆试块采用70.7×70.7×70.7mm的钢模型，在常温下24h后拆模，进行试验室养护。试验结果表明：水灰比琥小，强度越高，用525#普硅水泥7天强度最大达到78MPa，大大超过所要求的强度。改选用42聃普硅水泥，7天强度最大达到55MPa以上，因此，选用425#普硅水泥即可达到要求。

2、预应力筋成孔管材。预应力混凝土构件中有采用直束、弯曲和u型束等的布筋方式，金属波纹管在预应力筋管成孔方面不能满足小半径的弯曲及u型柬的布筋要求，故采用新型成孔材料——塑料波纹管。与金属波纹管相比，在强度和耐腐蚀方面，有更好的保护作用。

3、真空试抽。关闭所有的灌浆阀、排气阀，打开抽真空阀；启动真空泵抽真空，同时对真空压力表读数进行认真观察，也就是管内的真空度，当管内的真空度维持在一定位置时(压力尽量低为好)，停泵约1分钟时间，当压力保持不变即可认为孔道能达到并维持真空。

4、灌浆施工。真空灌浆施工在公路工程施工中是一项专业性极强的施工方式，首先，在灌浆泵内加入搅拌好的水泥浆，在灌浆泵高压橡胶管设备的高压作用下将浆体打出，当打出的水泥浆浓度和灌浆泵内水泥浆的浓度一致时，将灌浆泵关掉，扎牢高压橡胶管及灌浆管。

拆下抽真空管的两个活接，卸下真空泵；拆下空气滤清器和灌浆胶管，清洗灌浆泵、搅拌机、阀门、空气滤清器以及粘有灰浆的工具。

四、公路工程施工中真空灌浆注意事项

1、进行真空灌浆前要清洗预应力管道，用高压风吹干净，然后进行临时性密封，避免再次污染。用水泥砂浆封锚24小时左右进行灌浆。确保各装备是已连接妥当，做好各项准备，保证能顺利施工。水泥浆的搅拌应该保持持续搅拌状态，保证水泥浆进入管道前都是均匀、流动的。

2、真空条件是真空灌浆技术正常实施的关键，所以在公路工程中实施真空灌浆对预应力管道有高要求，要求预应力管道、管道两端能形成一个封闭空间，保证孔道内可以形成真空状态，并达到要求的真空度。

3、灌浆完成后的板块，禁止车辆通行，待灰浆强度大于3MPa以上时方可开放交通。灌浆技术作为一种新型的加固技术，可广泛地使用到公路施工其他方面，如：高速公路桥头跳车、软土地基处理、机场路加固等。而且由于其处治质量主要控制指标——弯沉与旧板加铺沥青混凝土面层的设计指标相吻合，具有一定科学性，所以也适用于旧板加罩沥青面层的加固处治。大多数破损板本身的质量良好，病害原因主要是由于下承层造成的。有关资料建议灌浆钻孔深度一般为混凝土板底3-5cm，根据施工经验，钻孔深度应穿透基层达到垫层中。

五、结束语

综上所述，随着社会经济的不断发展，公路工程已经成为我国基础建设中的一项重要建设项目，真空灌浆技术作为公路工程施工的重要技术，而施工技术水平的高低直接关系着公路工程的整体质量，作为一项重要工程技术，施工企业在施工过程中必须严格按照每一道工序的规范要求，对各环节质量严格把关，防止各种质量通病的发生，确保整体工程施工质量达到合格水平，并努力实现创优目标。因此，我们必须加快研究，不断采用新技术、新工艺，改善工作条件，提高工作效率，促使公路工程事业的快速发展，为国民经济的增长奉献一份力量。

[1]郝嘉升.真空灌浆技术在公路施工中的应用[J].科技向导，2013 (12)：191