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摘 要: 随着公路建设的不断发展,真空灌浆技术的实施不仅能够有效的解决公路工程施工中出现的硬化、离析、裂缝等问题,并且针对公路内部的结构有着加固的作用,在保证公路工程施工质量的同时,还能满足设计的需要。因此,真空灌浆技术在公路施工中得到了广泛的应用。本文主要分析了真空灌浆技术的施工优势,并通过工程实例,对真空灌浆技术的应用技术进行探析,旨在为公路工程施工提供参考。
关键词: 公路施工;真空灌浆技术;应用
在公路施工早期,由于受到施工环境以及技术水平制约,我国公路工程通常采用的是压力灌浆技术,这种施工技术长期使用导致的结果是多样的,比如说出现硬化、离析或者是裂缝问题,在施工过程中不仅降低了工程施工质量,也给后期的公路的使用与维护造成了麻烦。随着技术的开发与进步,公路工程的施工技术不断创新与改进,逐渐采用真空灌浆技术,在应用过程中不仅提高了公路工程施工质量,增强了公路结构的稳定性,制止了施工过程中病害发生,对公路施工技术的改善有着重要的意义。
一、真空灌浆技术的技术优势
1. 预防病害
在公路工程的早期施工中,如果采用普通的灌浆技术,混合料很容易产生间隙和气泡,从而导致公路出现硬化、离析、裂缝等病害,而采用真空灌浆技术,能够将孔道中的气泡、水分、空气等清除干净,避免公路出现泌水、空隙等问题。 在预防病害问题上起到了重要的作用。
2. 降低成本
真空灌浆技术在公路施工中的应用,能够有效的调整公路施工方案,以此来减少公路施工中因为方案不合理造成的损失,并且真空灌浆技术缩短的施工工序,有效的降低了项目的投资成本,例如真空灌浆技术和普通的压力灌浆技术相比,其能够节约13%以上的成本。
3.节约时间
传统的压力灌浆技术设备运用多、操作难度大、施工周期长,与传统的压力灌浆技术相比,真空灌浆技术机器设备操作简单,而且需要的施工器械相对较少,在公路施工上降低了施工难度,节约了大量的时间。
4.增强密封效果
密封性是灌浆技术的主要指标之一,密封性越好,其灌浆的混凝土效果也相对较好,采用真空灌浆技术后,明显的增强了孔道的密封性,提高了公路工程施工质量。
二、真空灌浆技术在公路施工中的应用
1.工程实例
某公路工程全长1563.2km,双向4车道,由于该公路工程施工路段较长,而且需要经各种地基地形,外界环境也相对复杂,这给公路工程施工带来了很大的难度,很难保证公路的质量。经过综合分析,公路工程决定采用真空灌浆技术,水泥浆试块采用71mm×71mm×71mm的钢模型,采用425#普硅水泥,真空孔道孔道保证在-0.075~-0.12MPa。
2.真空灌浆技术在公路施工中的应用
(1)浆体配比设计
真空灌浆技术中的浆体配比设计和同的水泥浆体配比相比,其具有的性能要求更多,在原材料的配制比例方面,真空灌浆技术中的浆液破诶之具有更多的成分以及更低的水灰比,根据相關的实验结果表明,水灰比越小,其性能越高,在后期形成的模型的强度也就越高,经过试验得出,该工程的水灰比控制在0.35-0.43之间,加入减水剂的水灰比应该控制在0.35以下;水泥泥浆稠度控制在13.5-17.5s之间;加入膨胀剂后,水泥浆的自由膨胀率应该控制在9.5%以内;将水泥浆沁水率控制2.5%以内,经过24小时候的水泥浆应该把所有的泌水吸收完全。
(2)预应力筋成孔管材
该公路工程的预应力混凝土构件中的钢筋采用U型束、弯曲、直束的布筋方式,金属波纹管在成孔方面的能力必须满足U型束和小半径的弯曲的布筋要求,因此该公路工程采用了新型的成孔材料,即塑料波纹管,其具有更强的耐腐蚀性以及更高的强度,能够起到更好的保护和巩固作用。
(3)施工步骤
在进行真空灌浆施工之前,认真的检查各种器具与材料的种类、数量以及质量等,保证各种施工所需的材料和器具都能满足施工的要求,然后检查供电、供水等设备是否方便和齐全,根据设计好的浆体配比,准确的称量浆体材料,将减水剂、膨胀剂等准备好,待用,各部件根据相关的图示安装好。当所有的准备工作都做好后,进行试抽真空的操作方式。先把排气阀、灌浆阀等全部关掉,打开抽真空阀,启动真空泵,通过观察真空压力表,判断是否管内的真空度符合相关的施工要求,当管内的真空度维持在-0.075~-0.12MPa之间时,停泵1min,如果压力保持不变,则正空孔道能够满足施工的要求,如果不能维持在一定的水平不变,则需要采取一定的措施进行处理,直至其真空度维持在一定的水平后为止。
(4)搅拌水泥浆
搅拌水泥浆是真空灌浆技术的关键步骤,应该对搅拌的全过程进行监控和管理,并且严格的按照相关的标准对其进行控制,这样才能保证真空灌浆施工以及以后的其他施工能够顺利、正常的进行。在进行水泥浆搅拌的过程中,应该注意以下几个方面的内容:(1)在进行搅拌之前,应该严格的检查相关的机械设备,保证各种设备都能正常的运行;(2)在装料之前,应该先湿润机械设备,然后根据配合比进行装料;(3)严格的控制搅拌过程中水的用量,因为其是保证泥浆质量的关键因素之一;(4)当水泥搅拌完成后,应该尽快将其送到泵中,并且在卸料的过程中,搅拌机不能停止工作。
(5)灌浆
当完成水泥浆的搅拌工作后,开始进行真空灌浆,真空灌浆的施工流程表示为:把搅拌哈好的灰浆灌入泵中,在高压条件下,高压会把浆体打出,当泵内的打出浆体的浓度相同时,关闭灌浆泵,将灌浆管和橡胶管扎紧,启动真空泵后,把管内的真空压力控制在-0.075~-0.12MPa后,关掉真空泵,然后进行灌浆作业,打开灌浆阀,浆体通过真空过滤器时,应该对浆体的状况进行监控,当浆体达到规定的稠度时,把排气阀、抽气阀、真空泵关掉,然后保持3min,让管内保持一定的压力,然后再关闭灌浆阀。
三、真空灌浆技术需要注意的问题
(1)根据真空灌浆技术的基本原理,经过反复的分析比较,确定总体的施工方法为:真空→真空+灌浆→灌浆三步法不间断施工工艺。 准确的定位,能够为公路施工的吓到工序提供一定的引导作用,结合公路施工现场的具体状况,然后根据施工图纸,准确的定位钻孔的位置,把孔定位在脱空的最大深度处。在施工过程中采用真空灌浆技术是作为后张预应力混凝土结构施工中的新技术,这需要依据较高水平的质量控制工作,因此在实施施工过程中需要结合现场的施工材料以及施工设备的准备情况,摸索能够符合预应力施工质量而又能结合工程施工现场实施可行的施工工艺。在施工过程中需要注意查看真空灌浆实施的施工步骤以及技术控制措施,预应力孔道制作过程中的质量控制措施以及材料、机械设备的选择等内容,从工艺的设计、材料的选择、施工措施等都需要对比来得出最优结果,这是实施真空灌浆技术的一个重要内容。
(2)真空灌浆技术的真空度是整个公路施工的重要环节,直接影响灌浆的质量。因此,在进行真空灌浆施工之前,都应该进行试抽空,检查管内空气。当管内的真空度维持在一定的水平后,并且在一定的时间内稳定不变,才能进行实际施工。真空灌浆技术同时需要合适的灌浆材料,这是完成真空灌浆技术的一个重要环节。因为在通过施工工艺排除90%以上孔道空气的同时,如何改善水泥浆的水灰比,减少由于水泥浆收缩而产生的孔道空隙就显得尤为重要。
(3)公路施工人员在灌浆的过程中,应该控制好关闭排气孔的时间。当排气孔流出的浆体的稠度和灌入的浆体的稠度相同时,在小于0.75MPa的压力作用下保持2.5min,然后从低到高的顺序关闭所有的排气孔,完成灌浆。
四、 结语
综上所述,真空灌浆技术在公路工程施工中的应用不仅能够改善公路施工质量,减少病害的发生,还能从根本上达到降低成本的目的。在实际的应用中还需加强对孔内真空度的检测,及时的检查真空灌浆技术的施工步骤中技术控制措施,提高灌浆质量。
参考文献
[1]贾大波.真空灌浆技术在公路施工中的应用分析[J].科学之友,2013,(5).
[2]王凯,王恒宁,王良兴.真空灌浆技术在公路施工中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016,(19).
关键词: 公路施工;真空灌浆技术;应用
在公路施工早期,由于受到施工环境以及技术水平制约,我国公路工程通常采用的是压力灌浆技术,这种施工技术长期使用导致的结果是多样的,比如说出现硬化、离析或者是裂缝问题,在施工过程中不仅降低了工程施工质量,也给后期的公路的使用与维护造成了麻烦。随着技术的开发与进步,公路工程的施工技术不断创新与改进,逐渐采用真空灌浆技术,在应用过程中不仅提高了公路工程施工质量,增强了公路结构的稳定性,制止了施工过程中病害发生,对公路施工技术的改善有着重要的意义。
一、真空灌浆技术的技术优势
1. 预防病害
在公路工程的早期施工中,如果采用普通的灌浆技术,混合料很容易产生间隙和气泡,从而导致公路出现硬化、离析、裂缝等病害,而采用真空灌浆技术,能够将孔道中的气泡、水分、空气等清除干净,避免公路出现泌水、空隙等问题。 在预防病害问题上起到了重要的作用。
2. 降低成本
真空灌浆技术在公路施工中的应用,能够有效的调整公路施工方案,以此来减少公路施工中因为方案不合理造成的损失,并且真空灌浆技术缩短的施工工序,有效的降低了项目的投资成本,例如真空灌浆技术和普通的压力灌浆技术相比,其能够节约13%以上的成本。
3.节约时间
传统的压力灌浆技术设备运用多、操作难度大、施工周期长,与传统的压力灌浆技术相比,真空灌浆技术机器设备操作简单,而且需要的施工器械相对较少,在公路施工上降低了施工难度,节约了大量的时间。
4.增强密封效果
密封性是灌浆技术的主要指标之一,密封性越好,其灌浆的混凝土效果也相对较好,采用真空灌浆技术后,明显的增强了孔道的密封性,提高了公路工程施工质量。
二、真空灌浆技术在公路施工中的应用
1.工程实例
某公路工程全长1563.2km,双向4车道,由于该公路工程施工路段较长,而且需要经各种地基地形,外界环境也相对复杂,这给公路工程施工带来了很大的难度,很难保证公路的质量。经过综合分析,公路工程决定采用真空灌浆技术,水泥浆试块采用71mm×71mm×71mm的钢模型,采用425#普硅水泥,真空孔道孔道保证在-0.075~-0.12MPa。
2.真空灌浆技术在公路施工中的应用
(1)浆体配比设计
真空灌浆技术中的浆体配比设计和同的水泥浆体配比相比,其具有的性能要求更多,在原材料的配制比例方面,真空灌浆技术中的浆液破诶之具有更多的成分以及更低的水灰比,根据相關的实验结果表明,水灰比越小,其性能越高,在后期形成的模型的强度也就越高,经过试验得出,该工程的水灰比控制在0.35-0.43之间,加入减水剂的水灰比应该控制在0.35以下;水泥泥浆稠度控制在13.5-17.5s之间;加入膨胀剂后,水泥浆的自由膨胀率应该控制在9.5%以内;将水泥浆沁水率控制2.5%以内,经过24小时候的水泥浆应该把所有的泌水吸收完全。
(2)预应力筋成孔管材
该公路工程的预应力混凝土构件中的钢筋采用U型束、弯曲、直束的布筋方式,金属波纹管在成孔方面的能力必须满足U型束和小半径的弯曲的布筋要求,因此该公路工程采用了新型的成孔材料,即塑料波纹管,其具有更强的耐腐蚀性以及更高的强度,能够起到更好的保护和巩固作用。
(3)施工步骤
在进行真空灌浆施工之前,认真的检查各种器具与材料的种类、数量以及质量等,保证各种施工所需的材料和器具都能满足施工的要求,然后检查供电、供水等设备是否方便和齐全,根据设计好的浆体配比,准确的称量浆体材料,将减水剂、膨胀剂等准备好,待用,各部件根据相关的图示安装好。当所有的准备工作都做好后,进行试抽真空的操作方式。先把排气阀、灌浆阀等全部关掉,打开抽真空阀,启动真空泵,通过观察真空压力表,判断是否管内的真空度符合相关的施工要求,当管内的真空度维持在-0.075~-0.12MPa之间时,停泵1min,如果压力保持不变,则正空孔道能够满足施工的要求,如果不能维持在一定的水平不变,则需要采取一定的措施进行处理,直至其真空度维持在一定的水平后为止。
(4)搅拌水泥浆
搅拌水泥浆是真空灌浆技术的关键步骤,应该对搅拌的全过程进行监控和管理,并且严格的按照相关的标准对其进行控制,这样才能保证真空灌浆施工以及以后的其他施工能够顺利、正常的进行。在进行水泥浆搅拌的过程中,应该注意以下几个方面的内容:(1)在进行搅拌之前,应该严格的检查相关的机械设备,保证各种设备都能正常的运行;(2)在装料之前,应该先湿润机械设备,然后根据配合比进行装料;(3)严格的控制搅拌过程中水的用量,因为其是保证泥浆质量的关键因素之一;(4)当水泥搅拌完成后,应该尽快将其送到泵中,并且在卸料的过程中,搅拌机不能停止工作。
(5)灌浆
当完成水泥浆的搅拌工作后,开始进行真空灌浆,真空灌浆的施工流程表示为:把搅拌哈好的灰浆灌入泵中,在高压条件下,高压会把浆体打出,当泵内的打出浆体的浓度相同时,关闭灌浆泵,将灌浆管和橡胶管扎紧,启动真空泵后,把管内的真空压力控制在-0.075~-0.12MPa后,关掉真空泵,然后进行灌浆作业,打开灌浆阀,浆体通过真空过滤器时,应该对浆体的状况进行监控,当浆体达到规定的稠度时,把排气阀、抽气阀、真空泵关掉,然后保持3min,让管内保持一定的压力,然后再关闭灌浆阀。
三、真空灌浆技术需要注意的问题
(1)根据真空灌浆技术的基本原理,经过反复的分析比较,确定总体的施工方法为:真空→真空+灌浆→灌浆三步法不间断施工工艺。 准确的定位,能够为公路施工的吓到工序提供一定的引导作用,结合公路施工现场的具体状况,然后根据施工图纸,准确的定位钻孔的位置,把孔定位在脱空的最大深度处。在施工过程中采用真空灌浆技术是作为后张预应力混凝土结构施工中的新技术,这需要依据较高水平的质量控制工作,因此在实施施工过程中需要结合现场的施工材料以及施工设备的准备情况,摸索能够符合预应力施工质量而又能结合工程施工现场实施可行的施工工艺。在施工过程中需要注意查看真空灌浆实施的施工步骤以及技术控制措施,预应力孔道制作过程中的质量控制措施以及材料、机械设备的选择等内容,从工艺的设计、材料的选择、施工措施等都需要对比来得出最优结果,这是实施真空灌浆技术的一个重要内容。
(2)真空灌浆技术的真空度是整个公路施工的重要环节,直接影响灌浆的质量。因此,在进行真空灌浆施工之前,都应该进行试抽空,检查管内空气。当管内的真空度维持在一定的水平后,并且在一定的时间内稳定不变,才能进行实际施工。真空灌浆技术同时需要合适的灌浆材料,这是完成真空灌浆技术的一个重要环节。因为在通过施工工艺排除90%以上孔道空气的同时,如何改善水泥浆的水灰比,减少由于水泥浆收缩而产生的孔道空隙就显得尤为重要。
(3)公路施工人员在灌浆的过程中,应该控制好关闭排气孔的时间。当排气孔流出的浆体的稠度和灌入的浆体的稠度相同时,在小于0.75MPa的压力作用下保持2.5min,然后从低到高的顺序关闭所有的排气孔,完成灌浆。
四、 结语
综上所述,真空灌浆技术在公路工程施工中的应用不仅能够改善公路施工质量,减少病害的发生,还能从根本上达到降低成本的目的。在实际的应用中还需加强对孔内真空度的检测,及时的检查真空灌浆技术的施工步骤中技术控制措施,提高灌浆质量。
参考文献
[1]贾大波.真空灌浆技术在公路施工中的应用分析[J].科学之友,2013,(5).
[2]王凯,王恒宁,王良兴.真空灌浆技术在公路施工中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016,(19).