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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構及較高的強度,同時具備良好的防水性能與化學穩定性。
2.1 作為后張預應力混凝土結構
施工的新技術,真空灌漿技術目前在我國很少應用,主要原因在于缺少相關的技術依據及質量控制水平不足。基于此,施工企業必須將施工原料與設備進行有機結合,在符合預應力施工質量要求的條件下,采用科學有效的施工方式。在真空灌漿技術施工中,必須確保預應力孔道制作過程的質量及嚴格按照施工要求進行施工原料、機械設備的選用。對整個施工過程進行監督,這是真空灌漿技術實施的主要內容。
2.2 采用真空灌漿技術施工
公路工程施工時,必須選用與之相適應的灌漿材料,這是真空灌漿技術施工的重要條件。將孔道內的空氣利用施工工藝進行 90%以上的排除,在施工過程中,施工企業還必須對水泥漿的水灰比進行有效改善,降低孔道空隙在水泥漿收縮的作用下產生的機率。由此可見,在真空灌漿技術施工中,灌漿材料必須選用和易性好、空隙率低、滲透性小、高強度及耐久性好的材料。
2.3 進行相關施工操作程序的編制
這樣可以為總結提供便利,同時起到規范施工操作的作用,以此達到提高公路施工質量的目的。
3 真空灌漿技術在公路工程施工中的應用
3.1 漿體配比設計
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度的增強、對水泥漿性能的改善,進而增加路面的強度及耐久性。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行,然后進行試驗室養護。
3.2 真空灌漿施工流程
3.2.1 預應力筋成孔管材
預應力混凝土構件中常常選用的布筋方式有直束、彎曲及 u 型束等,在預應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,塑料波紋管強度更高及耐腐蝕性更強,能夠更好地確保路面的質量。
3.2.2 施工準備
公路工程施工前,對施工材料的總量進行檢查確認,確保種類齊全,質量符合施工標準;同時對施工機械設備進行試運行,確保其無損壞,在施工過程中不會對施工進度造成任何影響。在施工前,施工企業必須對施工現場及周圍的環境進行檢測,在充分了解施工具體情況的前提下,確保施工的順利進行。真空試抽:關閉所有的灌漿閥、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進行認真觀察,也就是管內的真空度,當管內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,當壓力保持不變即可認為孔道能達到并維持真空。
3.2.3 水泥漿攪拌施工
要求水泥漿攪拌前,為使攪拌機內壁達到濕潤的效果,必須在其內部加水進行幾分鐘的空轉,隨后倒凈積水。裝料過程中,必須在攪拌機內先倒入配比符合施工要求的水、水泥、膨脹水泥、粉煤灰,進行2 分鐘的均勻攪拌;然后在攪拌機內倒入減水劑,再進行 3分鐘的攪拌最后出料。水泥漿出料后必須及時進行泵送,同時對用水量進行嚴格控制,如果水過多就會出現水泌出的現象,這種情況的發生將會導致空隙在管道頂端的出現。如水泥漿沒有立即使用則會導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行增強。
3.2.4 灌漿施工
真空灌漿施工在公路工程施工中是一項專業性極強的施工方式,首先,在灌漿泵內加入攪拌好的水泥漿,在灌漿泵高壓橡膠管設備的高壓作用下將漿體打出,當打出的水泥漿濃度和灌漿泵內水泥漿的濃度一致時,將灌漿泵關掉,扎牢高壓橡膠管及灌漿管。其次,將灌漿閥關掉同時將真空泵開啟,并進行管道真空抽出作業,灌漿作業要在管道壓強達到-0.06 至-0.09MPa 之間進行。將灌漿泵啟動同時把灌漿閥打開,此時就可以進行灌漿操作,當水泥漿體在空氣濾清器經過時,在排氣閥打開前必須先將真空泵及抽氣閥關掉。最后,對排氣管水泥漿流出的狀況進行觀察,當漿體稠度與灌入的水泥漿稠度差不多一致時,將排氣閥關掉,此時還可以再進行 2 到 5 分鐘的灌漿作業,當管道內產生一定壓力時,將灌漿閥關閉。
3.2.5 清洗
將抽真空管的兩個活接進行拆除,同時將真空泵卸掉;將沾有水泥漿的全部機械部件進行徹底清洗,確保其整潔性。
4 質量控制要點
隨著我國公路事業的高速發展,作為一種新型的加固技術,真空灌漿施工技術在公路工程施工中起著關鍵性的作用。為確保工程施工的整體質量,施工企業必須對施工過程進行質量控制。在灌漿施工過程中,必須對施工材料的質量進行嚴格控制,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確性,在灌漿過程中必須對用水量進行嚴格控制并確保攪拌的均勻性。在灌漿施工中,當出現水泥漿從孔流出現象時,施工企業必須選用合理的方式進行處理,如木塞進行有效處理,木塞拔離必須在 10 分鐘后進行。依據具體公路工程施工的情況對施工工藝操作進行編制,這樣不僅可以規范施工作業工序,還能降低施工工期。在真空灌漿作業結束后,一定時間內必須限制車輛在灌漿路段行駛,并設置明顯的標識,只有在水泥漿強度達到一定強度時,才能允許車輛通行。
5 結束語
隨著社會經濟的不斷進步及科學技術的快速發展,在公路工程建設中越來越多的新技術、新工藝應用于施工當中,這些技術的應用極大地提高了我國公路建設的質量,并推動了我國公路事業的快速發展。真空灌漿技術具有良好的密封性、灌漿的飽滿性及較高的強度等特點,這些特點的大量存在不僅確保了公路工程施工的整體質量,還延長了公路工程的使用周期,實現了公路建設的社會效益和經濟效益。
作者:劉志勇 單位:重慶交通大學 鄭州交通建設投資有限公司