江宏文
(江西億嘉路橋工程有限公司,江西 撫州 344000)
目前,在我國橋梁工程中,以壓力灌注施工技術(shù)為主,該技術(shù)存在諸多不足,比如漿液內(nèi)容易存在較多氣泡,而這些氣泡在混凝土結(jié)構(gòu)硬化之后會產(chǎn)生孔隙,對整個樁體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。利用真空輔助壓漿施工工藝,可以改變傳統(tǒng)施工工藝的不足,提升壓漿施工水平,對橋梁質(zhì)量的提升有著積極的作用。因此,本文針對真空壓漿技術(shù)展開研究,以求發(fā)揮出真空壓漿技術(shù)的優(yōu)勢,提升樁體結(jié)構(gòu)的密實度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性,縮短灌漿施工作業(yè)的時間,提高施工效率,為工程項目創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益[1]。
首先,在進(jìn)行真空壓漿施工之前,必須制訂詳細(xì)的計劃方案,結(jié)合實際確定施工區(qū)域、結(jié)構(gòu)類型、壓漿位置、漿液配合比、施工步驟、施工工期等細(xì)節(jié);還要考慮到施工過程中可能遇到的問題和風(fēng)險,制訂應(yīng)對措施和應(yīng)急預(yù)案。
其次,根據(jù)設(shè)計要求,選擇適當(dāng)?shù)膲簼{設(shè)備和材料,確保水泥漿、聚合物漿液等漿液材料的質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并且具有良好的流動性和充填性;此外,還要安排工作人員做好真空泵、漿液注入裝置、壓力控制系統(tǒng)等設(shè)備的檢查和調(diào)試工作,以確保施工過程中設(shè)備能夠穩(wěn)定、可靠地運行。
再次,準(zhǔn)備施工現(xiàn)場,清除雜物和障礙物,確保施工區(qū)域干凈、整潔。根據(jù)施工要求,搭建施工平臺、搭設(shè)臨時支撐結(jié)構(gòu)等,以利于施工操作和安全作業(yè)。
最后,確保施工人員具有必要的技能,了解真空壓漿施工的操作流程和安全要求;提供必要的個人防護(hù)裝備,如安全帽、防護(hù)眼鏡、手套等,確保施工人員的安全。
某橋梁工程項目建設(shè)長度為1.3km,單幅寬度為19.5m,兩幅橋距離為1.82m,主橋設(shè)計為(38+72+38)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu),基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)采取薄壁墩的形式,以鉆孔灌注樁基礎(chǔ)形式為主。引橋采用20m 的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板結(jié)構(gòu),下部使用雙柱式橋墩預(yù)應(yīng)力蓋梁基礎(chǔ),為鉆孔灌注樁。結(jié)合此次施工方案的要求,使用真空輔助壓漿技術(shù)進(jìn)行連續(xù)箱梁和蓋梁結(jié)構(gòu)的施工。
橋梁工程施工中真空壓漿技術(shù)工藝流程如圖1所示。
圖1 真空壓漿技術(shù)工藝流程
一是預(yù)應(yīng)力管道埋設(shè)。為了避免在混凝土澆筑施工環(huán)節(jié)發(fā)生波紋管偏移的情況,需要在梁體結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置波紋管固定鋼筋,間隔距離為50cm。在設(shè)置固定鋼筋時,使用焊接方式進(jìn)行連接,不能使用綁扎方式,以確保結(jié)構(gòu)連接的效果和質(zhì)量合格。波紋管接頭位置上的連接管使用大一級別的同類型管道,連接管的長度為管道內(nèi)徑的5~7 倍。在進(jìn)行連接管設(shè)置的過程中,應(yīng)保證該位置上不會發(fā)生角度的變化,以防止在澆筑過程中發(fā)生偏移的問題。連接部位應(yīng)緊密,避免發(fā)生水泥漿滲漏的情況。在預(yù)應(yīng)力管道曲線位置的最高部位設(shè)置觀察管,高程應(yīng)超過混凝土頂面20~30cm,并且要做好覆蓋養(yǎng)護(hù)處理,防止在施工環(huán)節(jié)發(fā)生結(jié)構(gòu)裂縫的問題。
二是預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)束后,及時對現(xiàn)場進(jìn)行全面的檢查,并做好各項技術(shù)參數(shù)記錄工作,確定各方面都符合要求后,方可進(jìn)行封錨壓漿施工。
三是將梁體結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面清理,確保表面沒有水泥漿以及其他雜物,并且保證表面平整,防止對結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量和性能造成負(fù)面影響。
四是外露鋼絞線切割處理。一般而言,鋼絞線外露的長度不宜超過3cm。
五是進(jìn)行水泥漿的封錨作業(yè)。在該環(huán)節(jié)將水泥漿的收縮性控制在合理的范圍內(nèi),避免因為收縮過大而影響施工效果[2]。
六是安裝壓漿管球閥以及轉(zhuǎn)換接頭,對接頭部位的閥門進(jìn)行全面的檢測,確保閥門能夠順利地開啟和關(guān)閉,運行性能合格。
七是確定梁體的抽真空端和壓漿端,在高位置上設(shè)置錨墊板,并且合理布置各個結(jié)構(gòu),以滿足現(xiàn)場施工的要求。
八是開啟排水口,使用真空壓力清除內(nèi)部的水分。
九是在水泥漿出口和入口的位置上設(shè)置密封閥門,并且在抽真空一側(cè)安裝真空泵;之后再次壓漿,并且在一側(cè)設(shè)置壓漿泵。在安裝的過程中,確保各個結(jié)構(gòu)的安裝效果合格,運行的質(zhì)量性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),以免在施工過程中發(fā)生結(jié)構(gòu)損壞而造成嚴(yán)重的影響。
一是真空泵接入水源。將真空泵的進(jìn)氣管道接入水源,使水進(jìn)入真空泵內(nèi)部。在試驗過程中,確保只開啟抽真空端和真空泵上的閥門,其他閥門全部關(guān)閉,以保證真空泵只對待測孔道施加負(fù)壓,而不對其他部位施加負(fù)壓。
二是開啟真空泵。啟動真空泵開始工作,保持連續(xù)運行10min,讓真空泵持續(xù)抽取孔道中的氣體,形成負(fù)壓環(huán)境。
三是讀取壓力表參數(shù)。在連續(xù)10min 的運行過程中,觀察和記錄壓力表中的參數(shù)。正常情況下,當(dāng)壓力表參數(shù)穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)時,表示達(dá)到了預(yù)期的真空度。
四是進(jìn)行密封性檢查。在真空度達(dá)到0.09~0.06MPa 的負(fù)壓狀態(tài)時,繼續(xù)運行1min,在此期間,仔細(xì)觀察孔道周圍是否有氣體泄漏現(xiàn)象。如果存在滲漏問題,應(yīng)立即停止試驗,并進(jìn)行檢查和修復(fù)。可采取的應(yīng)對措施包括更換密封材料、增加密封層、修復(fù)孔道破損等,以確??椎赖拿芊庑赃_(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
一是各個攪拌桶都要有刻度,利用刻度稱量水泥漿的含水量,稱量合格之后倒入攪拌機(jī)內(nèi)。
二是按照材料制作的要求,將水泥材料導(dǎo)入攪拌機(jī)內(nèi),并且加入20%~30%的添加劑,開啟攪拌機(jī)連續(xù)攪拌2~3min,之后均勻地將其他添加劑加入攪拌機(jī)內(nèi),再攪拌約3min,完成材料的制作。
三是在攪拌過程中,如果由于攪拌時間過長而造成流動性不合格的情況,禁止采用加水的方式增強(qiáng)流動性,以免造成配合比的變化[3]。
四是在水泥漿攪拌的過程中,應(yīng)保證材料的均勻性合格,并且加強(qiáng)黏稠度參數(shù)的控制。在水泥漿攪拌均勻后,使用檢測工具進(jìn)行黏稠度檢測,通常而言,水泥漿的黏稠度在16~18s 之間為合格。壓漿作業(yè)應(yīng)保證連續(xù)不斷地進(jìn)行,同時進(jìn)行水泥漿的攪拌處理,防止發(fā)生材料變質(zhì)的情況。現(xiàn)場施工環(huán)節(jié),如果在某些因素影響下造成無法繼續(xù)施工,應(yīng)讓水泥漿在攪拌機(jī)和壓漿泵之間循環(huán)流動,以防止發(fā)生沉淀或者堵管的情況。
五是壓漿泵開啟運行,將壓漿機(jī)和喉管內(nèi)的水分、氣泡全部排出,再進(jìn)行水泥漿的黏稠度檢測,確定各方面參數(shù)都符合要求之后,停止壓漿泵施工,并且將各個位置上的接頭進(jìn)行穩(wěn)定的連接,達(dá)到密封性的標(biāo)準(zhǔn)。
一是此次工程項目中,壓漿使用螺桿式壓漿機(jī)。設(shè)備開始運行之前,在進(jìn)口注入一定量的水分,并且在壓漿之后立即將灰漿注入壓漿泵內(nèi)。使用高壓膠管進(jìn)行壓漿作業(yè),當(dāng)出口位置上的水泥漿濃度和進(jìn)口位置上相同時,立即關(guān)閉壓漿泵,同時利用高壓膠管連接孔道內(nèi)的錨墊板,并且擰緊。
二是壓漿作業(yè)的過程中,將各個位置上的閥門關(guān)閉,使用真空泵對內(nèi)部進(jìn)行抽氣處理。當(dāng)孔道內(nèi)的真空度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求之后,開啟壓漿泵進(jìn)行現(xiàn)場作業(yè),同時開啟壓漿閥,使壓漿泵內(nèi)的水泥漿逐步進(jìn)入孔道內(nèi),在壓漿過程中,真空泵的負(fù)壓會逐步減小。
三是水泥漿進(jìn)入吸氣管透明管道時,立即關(guān)閉真空泵和進(jìn)氣截止閥,同時開啟廢漿桶閥門。加強(qiáng)漿液材料黏稠度的控制,當(dāng)出口位置上的漿液黏稠度和進(jìn)口位置上相同時,即可關(guān)閉閥門。上述工作結(jié)束后,連續(xù)進(jìn)行2~3min 的壓漿施工,使管道內(nèi)部的壓力保持在0.7MPa 左右[4]。
四是將梁體內(nèi)的輸漿管和活接頭全部拆除清洗,防止內(nèi)部存在雜物而影響后續(xù)的施工。上述拆除的部件要合理地存放。
五是壓漿施工環(huán)節(jié)應(yīng)保持連續(xù)作業(yè),一次完成整個結(jié)構(gòu)的施工,壓漿泵和真空泵在移動時要保持開啟的狀態(tài),確保水泥漿可以在設(shè)備之間循環(huán)流動,以免發(fā)生沉淀的情況。一條管道壓漿施工作業(yè)結(jié)束之后,將活接頭拆除并且清理,然后連接到另外一個活接頭上,其他的接頭不需要拆卸。重復(fù)上述步驟,完成整個結(jié)構(gòu)的施工。
壓漿工作全部結(jié)束之后,需要及時將所有的部件拆除,對透明喉管進(jìn)行徹底清洗,避免存在淤積漿液等問題而影響施工效果。當(dāng)日壓漿工作結(jié)束后,將所有部件進(jìn)行保養(yǎng),為后續(xù)施工提供良好基礎(chǔ)。清理球閥時,使用扳手將其拆開,對不銹鋼球進(jìn)行徹底清理,然后在表面涂抹黃油,以保證后續(xù)的施工作業(yè)順利完成。
橋梁工程中的真空壓漿施工是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),需要特別注意以下七個方面內(nèi)容。
一是在施工前,確保真空泵和其他相關(guān)設(shè)備的性能良好,并進(jìn)行必要的檢查和維護(hù)。檢查真空泵的抽真空端、閥門、壓力表等部件是否正常工作,并確保真空泵的密封性能良好。
二是在進(jìn)行真空壓漿之前,對孔道進(jìn)行充分的清潔,清除孔道內(nèi)的雜物、灰塵、松散物以及可能影響密封性的障礙物,確??椎栏蓛簟?/p>
三是選擇適合的密封材料,并按照規(guī)范和要求進(jìn)行施工。在施工過程中,確保密封材料能夠有效地填充孔道,并具有良好的密封性和耐久性;要注意密封材料均勻分布并完整覆蓋孔道的表面。
四是在施工過程中,要對真空度進(jìn)行監(jiān)測和調(diào)節(jié)。使用專業(yè)的真空度測量儀器確保真空度達(dá)到設(shè)計要求。如果發(fā)現(xiàn)真空度不符合要求,應(yīng)及時采取調(diào)節(jié)措施,如增加真空泵的運行時間或檢查密封性。
五是真空壓漿施工過程中,要控制施工速度和均勻性,因為過快或過慢的施工速度都可能影響施工質(zhì)量和效果,同時要按照項目的需求確保壓漿的均勻性,避免出現(xiàn)壓漿不足或過量的情況。
六是在進(jìn)行真空壓漿施工時,要注意施工現(xiàn)場的安全。工作人員應(yīng)佩戴適當(dāng)?shù)膫€人防護(hù)裝備,如手套、護(hù)目鏡和防護(hù)服等;確保施工現(xiàn)場的通風(fēng)良好,并采取必要的防火措施。
七是施工過程中要加強(qiáng)質(zhì)量控制,并及時記錄關(guān)鍵參數(shù)和施工過程中的重要信息,對施工過程中的異常情況和問題要及時報告,并采取相應(yīng)的糾正措施[5]。
總而言之,橋梁工程中的真空壓漿施工技術(shù)是一項重要的施工方法,能夠提高橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和穩(wěn)定性。通過合理的施工工藝、施工質(zhì)量和施工參數(shù)控制,可以取得良好的施工效果,為橋梁的安全運行提供保障。但是,目前在真空壓漿技術(shù)應(yīng)用階段,還存在一些技術(shù)操作難題,例如壓力穩(wěn)定、操作穩(wěn)定等問題,針對類似問題仍需加強(qiáng)研究,通過總結(jié)經(jīng)驗、學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)等方式對該技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,為橋梁事業(yè)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。