1、公路工程真空灌浆技术的应用摘要:随着我国公路工程的日趋发展,真空灌浆技术作为一种新型的加固方法,已有非常广泛的运用和推广。在水泥混凝土路面工程中应用真空灌浆技术,能够有效预防脱空、裂缝以及接缝多等问题。本文对真空灌浆技术的原理进行介绍并对该技术的具体工艺方法进行研究 关键词:真空灌浆;公路工程;预应力;加固机理 中图分类号: X734 文献标识码: A 在我国公路工程中,水泥混凝土路面是一种普遍的路面形式。水泥混凝土路面具有强度高、刚度大、受温度影响小以及使用寿命长等优点。但水泥混凝土路面的接缝较多比较容易出现脱空、裂缝等问题采用真空灌浆技术能够有效克服此类问题从而提高水泥混凝土路面的使用性能
2、保证公路的正常运营,延长公路的使用寿命。 一、真空灌浆法的技术原理及优点 1、技术原理 真空灌浆法主要是使用灌浆设备,并根据实际施工情况调整需要的压力方式(液压或气压),将浆液压入到预定的加固位置,并且利用浆液将原地层中的空气、水或土粒的空间挤出。经过一段冷却凝固时间后。浆液则会固化形成一个强度较高、防水性能较好且化学性能稳定的固结结构,从而达到对路基层的加固目的。真空灌浆技术可以普遍应用于建筑工程和公路工程的基层加固当中。 2、真空灌浆技术的优点 2.1、提高加固部位的密实度 采用真空灌浆技术能够将残留在孔道内的水汽化并抽离,使浆液不易在孔道内产生水泡或气泡。而灌浆过程中所产生的气泡,也能够
3、在负压条件下破裂。且被抽离,因此,真空灌浆技术能够有效避免孔隙、气泡的产生提高浆体的密实度减少水分滞留的现象进而保证了加固体的质量 2.2、均匀分布应力 在真空的状态下,浆体的分布均匀,保证了浆体的稠度和均匀度在这种情况下,公路路面受压力分布平衡。裂缝便可得到有效预防。另外,真空灌浆技术也保证了浆体的密实度和强度,提高了预应力筋和混凝土之间的共同作用效果,使应力能够均匀的分布和传递 2.3、缩短灌浆时间 由于是真空压浆,浆体在真空状态下,能够快速而均匀的充满整个孔道,因此减少了压浆工序,也缩短了灌浆的时间 二、真空灌浆技术的施工工艺 1、施工准备 在真空灌浆施工之前,需要进行充分的施工准备工作
4、,进而保证施工的顺利进行,避免因施工效率问题从而影响到工程的工期。施工准备工作主要包括以下几个方面: 1.1、材料的准备 对材料的数量、材料的种类以及材料的质量进行准确核实,以保证其符合设计要求 1.2、相关辅助设施 对机械设备的种类、数量及质量进行全面核实,保证其不存在质量问题对机械设备的转动情况进行复核,对水、电供应情况进行检查,如出现水、电等供应障碍应该及时处理和维修。对灌浆所需要的浆体材料进行备制,根据配比需要,预备相应的配比材料,并预备出一定量的减水剂待用 1.3、压浆准备工作 按照各设备、工序相关规定对各部件进行准确连接和组装,首先关闭所有的灌浆阀和排气阀,做好抽真空准备,然后再启
5、动真空机,开始进行抽真空作业,过程中随时检查真空压力表,保证管内的真空度,当管内的真空度达到预定目标时,停止真空泵,等待大约 1 分钟,再并观察真空压力表,如果压力保持稳定不变,此时管道内已经基本达到预期要求的真空状态。即可停止抽真空作业,准备进行下步灌浆作业 2、水泥浆的拌制 真空灌浆的关键,就是对泥浆拌制程序的控制,只有泥浆的各项指标能够满足灌浆要求,灌浆作业才能顺利进行。总体而言,泥浆拌制时,应该注意以下几点。 2.1、搅拌机的处理 在泥浆搅拌之前,需要对搅拌机进行必要的处理,首先需要对搅拌机进行湿润,具体措施是将适当的水加入到搅拌斗内进行空转数分钟,使搅拌机的内壁充分湿润,然后将积水倒
6、出,并保证搅拌斗内不存在残留水 2.2、投料 在对搅拌机进行充分的湿润以后,便可投放材料。投料工作要符合要求,材料的比例要完全符合规定:并对各类材料进行严格的计量,按照顺序将水、粉煤灰、水泥、膨胀水泥投放到搅拌机内。水泥浆在搅拌过程中,应该严格控制用水量,以保证泥浆的质量,如果用水过多,应该将多加的水全部泌出,避免压浆完成后在管道内形成空隙开始搅拌时间为 2min,然后投入规定量的减水剂,再按照规定时间进行搅拌 2.3、泵送 在水泥浆搅拌均匀后进行泵送,但在卸料过程中,应该保持搅拌机的持续运转,直到水泥浆卸完为止。 2.4、灌浆 灌浆是真空灌浆技术的关键环节,首先将备制好的水泥浆加入到灌浆泵当
7、中,灌浆泵的高压橡胶管会将浆体以高压的状态打出当灌浆泵灰浆的浓度与打出的浆体浓度相同时,便可关掉灌浆泵,同时将高压橡胶管与孔道灌浆管扎牢:再将真空泵启动,当空气压强维持在一 0.060.09MPa 时,应及时关闭真空泵,然后开始灌浆作业:灌浆时先打开灌浆阀门,当浆体经过空气过滤器时,将真空泵和抽气阀关掉,在等到浆体稠度与灌入的浆体稠度一致时,再将排气阀关闭,同时持续灌浆25min,然后关闭灌浆阀,灌浆作业完成。 三、真空灌浆质量控制要点 1、真空灌浆材料的质量控制 真空灌浆过程中,灌浆材料必须满足正常施工作业的要求,浆液中对水泥浆的水灰比、和易性、渗透性和流动性应提前进行严格检验,规范允许时可
8、在水泥浆中加放适当的添加剂,以提高水泥浆的性能,但添加剂的使用必须符合水泥品种的性能要求,添加剂应该具有一定的减水、缓凝和微膨胀等作用,同时又不会损坏预应力筋和水泥的性能 2、机构设备的质量控制 真空灌浆技术所需要的机械设备,除了压浆施工设备外,还需要真空泵、压力表、压力瓶、输浆管和气密阀等设备真空泵是真空灌浆的重要工具,因此应对其质量进行严格控制,以保证其在整个灌浆过程中始终处于稳定状态 3、施工操作的质量控制 真空灌浆施工前,需要对预应力管道进行清洗,并采用高压风将其吹干,然后再对其临时密封,以避免再次污染。可采用水泥砂浆进行封锚。并在 24h 后进行灌浆:灌浆前要保证各装备及管道的连接稳
9、固,以检查好各项准备工作。水泥浆的搅拌应该持续不问断,以保证进入管道内水泥浆的均匀性和流动性,尽量避免因泥浆淤积而影响灌浆作业的顺利进行。如果泥浆没能及时使用,而导致泥浆的流动性降低,则应及时采取措施进行处理,但要严禁以加水的方式来提高泥浆的流动性。 4、预应力管道及波纹管的质量控制 预应力管道内的真空条件是整个真空灌浆技术的关键,必须严格控制预应力管道的质量。预应力管道内部必须能够形成一个封闭的空间,以保证孔道内的真空条件,同时真空度应满足设计要求:在实际施工过程中,如果发现波纹管出现损坏现象,必须马上修补,并要求在修补过程中持续保持孔道内的密封度。虽然金属波纹管的各项指标比较好,但是由于金
10、属波纹管的摩阻系数较大,可能会对灌浆过程中的浆液均匀分布造成影响,因此,应该尽可能选择摩阻系数较小、密封性较高的聚乙烯塑料波纹管。另外,塑料波纹管的耐腐蚀性、韧性也较强,能够有效保证预应力筋不受氧化破坏,所以广泛地在公路工程中加以应用。 四、结语 真空灌浆技术作为一种比较新型的施工技术,具有许多技术上的优点,其应用价值较高,值得在我国公路工程中广泛推广。但是在实际的应用过程中,应该明确的是,这项技术还需要不断丰富其使用经验,需要进一步的研制和开发出新的施工工艺和施工材料,以符合我国公路工程的实际需要和质量要求。 参考文献: 1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,(4):145146 2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):23 3霍建兵公路工程真空灌浆技术的应用研究J科技传播,2011,(12):128129