公路桥梁施工中真空灌浆技术分析
杨鑫波
摘要：伴随国民经济发展速度的不断提升，我国路桥工程建设规模越来越大。为提高施工质量，必须结合场地地质情况，选取合理的处理技术，制定科学有效的加固措施。本文通过具体工程案例，选取真空灌浆技术用于路桥施工，主要分析了真空灌浆技术概况、施工流程及质量控制，以期全面提升工程质量，满足交通通行需求。
关键词：真空灌浆；公路桥梁；工程概况；施工流程
软弱土层是公路桥梁工程施工中常见的不良地质条件，此类土体具有较高的压缩量，且强度低，其承载力及稳定性差，必须采取相应处理措施。真空灌浆技术施工效率高，压浆效果良好，能够实现地基的有效加固。在具体应用过程中，应充分掌握该项技术的操作规范，严格遵循相关工艺流程，确保地基施工质量，提高公路桥梁工程的稳定性及安全性。
1工程概况
某道路工程桥梁段总长度为836.96m，起止桩号为DK4+464.242～DK5+301.202，处于两路交叉口部位。据现场勘察报告显示，该施工段所在地层为第四纪沉积层，7度为其基本烈度，所建场地自地表至20m范围内土质主要为均匀粘性土，并存有少量亚砂土透镜体，充分考虑地质勘察资料，判定不液化土层位于地表至20m深度范围内的岩石，场地为非液化场地。第四系潜水属于该路段浅层地下水类型。本桥梁箱梁共14联，桥梁为四类尺寸单箱双室截面预应力连续梁，其中高度为1.7m的分别为4x30m、3x30m、5x30m；高度为2.2m的为30+48+35m。选取C50预应力混凝土连续箱梁，且以后张梁预应力体系孔道成孔，辅助真空灌浆施工。预应力筋孔道材料以金属波纹管为主，真空灌浆施工，可进行孔道均匀压浆，形成一个严密的保护层，将孔隙消除，并能达到预应力筋防腐蚀性、结构安全性及耐久性提升的目的。
2真空灌浆技术概况
真空灌浆技术主要是采用真空泵从孔道一侧抽取空气，直至形成真空状态，真空度通常为0.1MPa，在真空环境下从另一侧灌注水泥浆液，在此过程中需施加一定的外界压力，宜控制在0.7MPa之内，避免其中存在气泡或孔隙，由于存在一定的压力差值，保证了浆液饱满度及密实度，有效提升灌浆施工质量。相较于传统压浆技术而言，真空灌浆技术具有明显优势：第一，由于孔道内的空气基本被完全抽出，浆液灌注过程中不易形成气泡、水泡等，在负压环境下，水泥浆液内部气泡也被消除，增强浆体的密实程度，减少泌水现象，实现对路基的有效加固。第二，在真空负压环境下，浆体中的稀浆通过负压容器流出，孔道内浆液稠度一致，有效保证固结体强度及完整性。第三，浆液灌注过程中无空气阻力干扰，提升了注浆速度，进而优化施工效率。同时该项技术具有良好的经济效益，施工操作相对简单，据相关研究证明，与传统技术相比，其节约成本在13%左右。
3公路桥梁工程真空灌浆施工流程
3.1机械准备
选取高速搅拌机作为本工程制浆机，要求在每分钟720～1000r之间控制搅拌机转速。并将加水计量装置、水泥浆储存器设置到制浆机内，水泥浆向储存器内放入后，应通过5mm以内筛孔，同时还需将低速搅拌叶片配备到储存器内。且在1mpa以内控制压浆机额定压力，在2.5mpa以内控制最大压力。根据工程实际情况，可选用的主要机械如下：
YI12型压浆机：该机械属于制、压一体机，且设置加水计量装置，每分钟搅拌机转速符合施工要求，特点为结构简单，便于操作、移动及清理，且浆液质量佳。
GLB3型螺杆式灌浆机：作为一种高效灌浆机械，该机械特点为了良好吸入性、扰动小、泵压稳，且便于调节泵量，作业效率高。
真空泵：根据工程所需要求在90%以上控制真空泵抽真空能力，且在每小时40m3以上控制抽真空效率。可选取SK-1.5型水环式真空泵持续抽吸空气，预应力管道内的真空度保持在-0.1mpa左右，向水气分离器排入抽吸的空气和水，而向上排除气体，水可向泵内回流，以此循环利用，在过滤器罐内可存留抽吸产生的杂质，通过排污阀，用水清洗。
3.2水泥浆准备
选取强度等级在42.5级以上的低碱硅酸盐水泥作为水泥浆材料，选取无污染饮用水用于孔道压浆。且将真空压浆助剂适量添加到浆体内，其作用为减水、提高浆体和易性等，严禁存有腐蚀性介质，如氯化物、亚硝酸盐等。完成水泥浆拌制作业后，要求在40min以内控制其向管道压入的间隔时间，而其性能要求应符合表1所示。
3.3灌浆
在储浆罐内添加水泥浆，并向灌浆泵引入，浆体由灌浆泵高压橡胶管出口压出，等同于灌浆泵内浆体浓度时，即可将灌浆泵关闭，在孔道灌浆管上连接高压橡胶管出口端，并做好绑扎固定工作。
随后将灌浆阀关闭，同时将真空泵开启，待-0.06mpa～0.1mpa为真空值时，即可将灌浆阀、灌浆泵开启进行灌浆施工，该过程必须连续进行真空泵施工。当浆体通过代抽真空端透明塑料管时，需将真空泵前端真空法、真空泵关闭，此时水泥将自动顺利的由止回排气阀流出，当稠度和灌入浆体基本一致时，即可将抽真空端的阀门关闭。
待灌浆压力在0.7mpa时，可进行2min持压施工，此时必须结束排气、泌水工作，待密实、饱满的浆液充满孔道时，可结束灌浆施工，并将灌浆泵、阀门关闭。
3.4清洗及封堵端头
外接管路卸除，并对真空泵空气滤清器、阀门进行清理。完成压浆作业，需及时进行端头封堵施工，要求封端混凝土配合比等同于梁体配合比，按照每天工作量进行混凝土量的拌制，防止产生浪费。封端混凝土终凝后，将聚氨酯防水涂料涂抹到封端混凝土和梁体混凝土接触部位，2mm为其涂抹厚度。
4公路桥梁施工中真空灌浆质量控制
（1）应保证预应力筋预留孔道尺寸、位置准确无误，且具备通畅的孔道，防止产生塌孔问题。端部预埋钢垫板需与孔道中心线垂直，预留孔位置偏差、检验方法如表2所示。
孔道成型后需对其通畅性进行详细检测，一般可将水灌入压浆端，随后选取气泵施工，如另一端有水流出，说明为通畅型孔道。
（2）施工前必须对材料数量、类型及机械运行状态进行检查，保证其质量符合施工规定。完成张拉作业后，需将外露钢绞线去除，且在锚垫板上安装浆密封工具罩进行封锚。在灌浆时间达到3h后即可将工具罩拆除，并做好清理工作。安装前，应对橡胶密封圈质量进行检查，如出现破损、断裂问题则不得使用，同时保证密封罩、锚垫板安装孔对准，拧紧螺栓，向上设置排气口。如_0.08mpa为管内真空度值，可进行1min停泵作业，如保持该压力值不变，则表明孔道满足真空设计值。
（3）选取高强橡胶管作为灌浆管，抗压能力控制在1.5mpa以上，避免带压灌浆时产生损坏，要求稳固连接，避免脱管现象产生。同时应合理确定水泥浆配合比。灌浆整个环节，必须慢速搅拌储浆桶浆体，保证浆体循环流动。
5结束语
综上所述，自改革开放以后，我国经济的腾飞，也带来了交通运输业的繁荣。在路桥建设里程迅速增加的今天，如何确保工程施工质量极为关键。真空灌浆技术作为路桥工程施工的主要技术之一，该技术的广泛应用，可有效提升工程稳定性、承载力。为此，必须根据施工现场地质情况，合理使用真空灌浆技术，做好施工准备工作，合理选择施工机械设备，规范施工流程，有效控制施工质量，只有这样才能保证工程施工整体质量，才能推动路桥事业更快更好的发展，才能為国民经济增长贡献一份力量。
