【关键词】装配式；预制构件；混凝土结构；高强灌浆；
1、工程概况
郑州市金水区某住宅小区项目，由8 栋高层住宅楼组成，总建筑面积96 300 m2，建筑层高2.95 m，均设有1 层地下室。建筑层数为20～ 27 层，建筑高度为58.95～79.25 m，1～6 层为剪力墙结构，7～顶层为装配整体式结构。
本工程的装配整体式结构的主要特点有：现场结构施工采用预制装配式方法；所有预制构件（PC构件）包括外墙墙板、空调板、阳台叠合板以及楼梯的成品构件全部采用在工厂流水加工制作；外墙墙板采用套筒植筋、高强灌浆施工的新技术施工工艺，能将PC构件与PC构件进行有效连接。
2、高强灌浆施工技术概述
2.1高强灌浆施工技术的特点
高强灌浆施工技术是指采用一种特殊的水泥基灌浆材料进行二次灌浆的技术。这种高强灌浆施工技术具有如下特点：
（a）强度高，特别是早期强度高，抗压强度R1≥ 30 MPa，R28≥65 MPa，最高大于80 MPa，方便施工加快施工进度。
（b）流动性好：最小流动值大于270 mm，对于细小孔道的二次灌浆，不需振捣便可自动流平、填充孔洞的全部空间。
（c）微膨胀：竖向自由膨胀率根据设计需要最大可达0.5%，保证紧密接触不留空隙。
2.2 装配整体式住宅中高强灌浆施工技术的特点
根据设计要求，本工程PC构件外墙板内的套筒、镀锌波纹管以及PVC管（图1）内采用灌浆机将高强灌浆料灌注植入Φ20 mm、Φ16 mm钢筋的高强套筒、镀锌波纹管内的施工，产生了PC构件与现浇结构、PC构件与PC构件相连接新型施工技术。对比预制构件外墙模（PCF）连接通常采用的角铁与接驳器螺栓连接，采用高强灌浆施工技术连接具有良好的抗渗性，且受力更合理，整体刚度更好，耐久性更高。
1工艺流程
施工准备连接件矫正及清理PC构件固定高强灌浆料的搅拌灌浆养护
施工要点
施工准备
工具材料准备：手持式搅拌器1 台，小型水泥灌浆机1 台，量程为100 kg的地秤1 台（用于称料），量程为10 kg电子秤1 台（用于量水），能精确控制用水量、带刻度且容量合适的量筒（量杯）和温度计3 只（测量现场气温、水温、料温），容量30 L灌浆料搅拌桶1 只（严禁用铝质桶），小水桶若干（盛水及运送灌浆料），竹劈子若干（供疏导灌浆料用），橡胶塞若干（用于堵塞灌浆孔、溢浆孔），瓦刀等工具若干，检验强度用试模用4 cm× 4 cm×16 cm试模。.
连接件矫正及清理
由于构件吊钩在脱钩后，相叠部分底面无法再作清理工作，因此，清理构件应在安装前进行。预制构件吊装前应清除套筒内及预留钢筋上灰尘、泥浆及铁锈等，以保持清洁干净。吊装前应将钢筋矫正就位，确保构件顺利拼装，钢筋在套筒内应居中布置，尽量避免钢筋碰触、紧靠套筒内壁。
吊装前应检查、记录预留钢筋长度，确保吊装时钢筋伸入套筒的长度满足设计要求。坐浆界面应清理干净，灌浆前浇水充分湿润，但不得残留明水。构件拼装应平稳、牢固，灌浆时及灌浆后在规定时间内不得扰动。
高强灌浆料的搅拌
高强灌浆料以水和灌浆料搅拌而成。水必须称量后加入，精确至0.1 kg，拌和用水应采用饮用水。灌浆料的加水量一般控制在13%～15%之间，原则为不泌水，流动度不小于270 mm（不振动自流情况下）。
高强无收缩灌浆料的拌和采用手持式搅拌机搅拌，搅拌时间3～5 min。 搅拌完的拌合物，随停放时间增长，其流动性降低。自加水算起应在40 min内用完。灌浆料未用完应丢弃，不得二次搅拌使用，灌浆料中严禁加入任何外加剂或外掺剂。
灌浆
将搅拌好的灌浆料倒入螺杆式灌浆泵，开动灌浆泵，控制灌浆料流速在0.8～1.2 L/min，待有灌浆料从压力软管中流出时，插入钢套管灌浆孔中。应从一侧灌浆，灌浆时必须考虑排出空气，两侧以上同时灌浆会窝住空气，形成空气夹层。
从灌浆开始，可用竹笊子疏导拌合物，这样可以加快灌浆进度，促使拌合物流进孔洞内各个角落。灌浆过程中，不准许使用振动器振捣，以确保灌浆层匀质性。灌浆开始后，必须连续进行，不能间断，并尽可能缩短灌浆时间。在灌浆过程中发现已灌入的拌合物上有浮水时，应当马上灌入较稠一些的拌合物，使其吃掉浮水。当有灌浆料从钢套管溢浆孔溢出时，用橡皮塞堵住溢浆孔，直至所有钢套管中灌满灌浆料后，停止灌浆。
施工温度和养护
夏季施工时，浆体温度不高于30 °C，冬季施工不低于5 °C。当环境温度超过35 °C时，安排在夜间施工。当环境温度低于5 °C时，安排在白天气温较高时段施工。当环境温度低于5 °C时，若仍需进行灌浆作业，则除按正常压浆规定执行外，要提高水泥浆用水温度，使水泥浆温度不低于10 °C。
灌浆结束后，24 h内PC构件不可受到振动，3 d内不可受载，应保持灌浆材料处于湿润状态，养护时间不得少于7 d。可采用自然养护，但养护温度不应低于5 °C或高于 30 °C，否则应采取保温或降温措施。准备检验强度用试模，可选用4 cm×4 cm×16 cm试模。按标准养护和同条件养护分两类进行养护。
总 结
项目采用该技术的PC构件连接经200 万次疲劳试验、50 次冻融循环，强度无明显变化。高强灌浆施工一般在PC构件吊装就位临时固定后进行施工，由于采用的特殊水泥基灌浆材料早期强度高，可以少占用工期，另外该技术在装配整体式住宅中的应用将PC构件与PC构件、PC构件与现浇混凝土结构进行有效连接，增加了PC构件的施工使用率。该项目的7#、10#、14#楼已经于2013年11月底通过了主体结构验收，评定为合格。实践证明高强灌浆施工技术操作安全简便，且可冬季施工，具有良好的社会效益和经济效益。
参考文献
[1] 刘继新，李文峰，王啸霆.新型装配整体式墙体抗震性能试验研究 [J].地震工程与工程振动，2012（6）：110-118.
Abstract： Ballastless track plate uses CRTSⅡ plate， which is China's innovative and advanced technological achievements in high-speed railway construction， in which the cement-emulsified asphalt mortar infusion is the key to the technology. To solve this technical problem， a lot of filling and plate exposing test are done in the field， a set of construction technologies are summed up to ensure the filling quality， speed up the construction schedule， reduce labor intensity， and provide construction parameters and experience for the rapid deployment of CRTSⅡ Slab ballastless track plated grouting construction.
关键词：水泥乳化沥青砂浆；施工工艺；质量控制
Key words： cement-emulsified asphalt mortar；construction technology；quality control
中图分类号：U215 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）19-0226-03
0 引言
CRTSⅡ型板无砟轨道工业化水平高，性能稳定，施工方便，维护维修机具简单等特点，是当今高速铁路轨道的主要结构形式之一，然而由于其中的一项关键技术，水泥乳化沥青砂浆灌注的施工工艺和质量控制一直不完善，CRTSⅡ型板无砟轨道结构的优势一直没有完全发挥出来，本文通过大量的灌浆和揭板试验，摸索总结了一整套施工技术，完善了水泥乳化沥青砂浆灌注的施工工艺和质量控制，为CRTSⅡ型板式无砟轨道施工提供了理论依据和技术支持。
1 适用范围
本施工工艺适用于石武客专三分部无砟轨道水泥乳化沥青砂浆的施工，并使用移动砂浆搅拌车现场进行搅拌，采用中间罐灌注CRTSⅡ型板水泥乳化沥青砂浆。
2 施工工艺
2.1 工艺流程图（见轨道板砂浆灌注工艺流程图1）
2.2 施工过程及作业要求
轨道板精调轨道板固定（压紧）封边灌浆
2.2.1 施工准备
轨道板精调完成并压紧固定后进行轨道板封边施工。有时在灌注结束后轨道板会出现上浮的情况，为了避免出现上述情况，应在精调结束后设置轨道板压紧装置。通常都在轨道板的两端中间安装压紧装置，标准是当曲线位置超高达到45mm及以上时。压紧装置由三部分组成，分别是锚杆、∏型钢架及翼形螺母，要求锚杆锚固深度是100～150mm，植筋胶锚固，确保锚杆在锚固完成后处于垂直状态。需要注意的是拆除压紧装置时应保证水泥沥青砂浆已灌注并硬化和膨胀结束，同时要求拆除压紧装置时砂浆抗压强度>1.0MPa。
2.2.2 轨道板封边
封边分纵向封边和横向封边。纵向封边采用角钢和混纺布（绵毡与无纺布的结合体）将底座板与轨道板侧面封堵的一种工艺，其目的是为了防止在垫层灌浆时砂浆不从轨道板侧面溢出，封边前首先要将底座板清扫干净，用水湿润，然后用封边装置封堵即可，封边装置见图2。
轨道板对接处横向接缝的密封使用与垫层砂浆有着同样配合比的CA砂浆（即只调整配合比的加水比例，使CA砂浆成固体状不流动，一次性进行封闭，不在凿出）进行封闭。横向接缝的密封封边砂浆封填高度应超出轨道板底边2cm。
施工横向封边砂浆时，应拿出圆锥体，灌浆时不能让垫层砂浆把各标志点掩盖住，必要的情况下可以采用一段短PVC管来保护标志点。
横向封边要把测量GRP点及定位锥位置留出，纵向封边要把千斤顶位置留出。此外，为了确保排气通畅，灌浆密实，还应该在轨道板的四角及中部靠近千斤顶的位置留直径为2cm的排气孔。
2.2.3 轨道板水泥乳化沥青灌注
灌注轨道板下水泥沥青砂浆时应坚持“随调随灌”的原则，保证精调完工后尽快进行灌注施工，精调超过24小时未进行灌注，要对轨道板进行复测。
2.2.3.1 施工前期的准备工作
①沥青水泥砂浆配合比的试配。
沥青水泥砂浆配比对环境温度有一定的需求，施工时需在满足条件的温度下进行，即5℃
②水泥沥青砂浆原材料的确定。
必须保证原材料的质量合格，要做到严格控制原材料的品牌和品质的稳定性，同时要求原材料供应商具有稳定生产、供应能力。
③建立并形成原材料的仓储能力。
为了确保施工时砂浆原材料一直供应不断，应设置至少满足4～5天生产需要的仓储能力。需要注意的是有的原材料对仓储的要求很高，应针对不同的原材料选择适宜的仓储条件，以确保各原材料的性能良好。
④砂浆拌合的稳定性确认。
在正式的灌注施工前应先进行砂浆拌合的稳定性确认，具体的方式是连续拌合十块板所需砂浆，然后随机的抽取三块板进行仿真灌板试验，并在试验过后检查各项指标，只有所有的试验板都符合相关的规范标准才能进行正式的施工。
⑤砂浆材料的进场检验。
所有的砂浆材料都必须符合相关的规范标准，严格检验每批进场的砂浆材料，不合格的禁止使用。
2.2.3.2 砂浆灌注前施工准备
①轨道板几何位置的确认。
砂浆灌注施工前应确认轨道板的几何位置，要求轨道板的位置必须符合相关的规范标准，只有这样才能进行下一步的砂浆灌注施工。
②底座板表面预湿。
安排专人负责底座板表面预湿工作，具体的方式是用带有旋转平面喷头的喷枪从三个灌浆孔伸入轨道板将其下浇湿，但要求表面不能存在大量积水。另外还需要注意喷浇时间，喷浇时间和环境温度有直接的关系，应协调好两者的关系。
③检查压紧装置和缝边的完好性。
2.2.3.3 砂浆材料的运输及拌合
移动砂浆搅拌车均采用专用车辆（运输车辆设有相应的降温（如空调）及保温措施）运输材料，现场直接加料的方式进行加料，在施工工点进行拌合。每个灌浆作业面一般配置1台移动砂浆搅拌车。
①砂浆拌合。
在正式的灌注施工前都需要进行砂浆试拌合，测量施工各项指标，比如扩展度、含气量、流动度等，然后结合相关的规范标准进行微调，最终确定砂浆配合比，只有保证施工各项指标符合相关的规范标准，才能进行正式施工。其中要求搅拌后5分钟进行的试验扩展度a5≥280mm且t280≤16S，搅拌并取样30分钟后进行的试验扩展度a30≥280mm且t280≤22S；含气量≤10%；流动度最好控制在80～120S（砂浆测试量为1升）。
②砂浆的垂直运输。
砂浆拌合完成后，将砂浆倒装于砂浆中转罐中，吊车吊运上桥直接灌注。如果具备吊车灌注的条件应选择吊车灌注，操作简单方便。
2.2.3.4 砂浆灌注作业
①灌注砂浆。
为了避免砂浆污染轨道板，在砂浆灌注孔处应插上灌浆漏斗，同时还应该在轨道板上铺上土工布，如此可有效解决上述问题。在正式进行施工时把灌注软管对准灌注漏斗，进行灌注施工。在灌注的过程中需注意观察侧面封边砂浆的排气孔，等到排气孔满孔冒出砂浆5s后，需要选择适宜的材料塞住排气孔，然后观察灌浆孔内砂浆表面高度的变化情况，保证灌注孔内砂浆面高度至少高于轨道板顶面200mm，并且不回落，只有这样灌浆工作才算完成。在曲线超高地段灌浆时，应加高灌浆护筒，使砂浆液面高出高底边200mm，确保砂浆灌注饱满。每块板要一次连续灌注。
②封闭灌浆孔。
灌浆结束，待CA砂浆开始硬化以及注浆管内不再有浆面位置变化后（即灌注完毕30min后），在注浆孔内清除CA砂浆直至轨道板表面以下15cm处，并将一根S形钢筋从灌浆孔插入至砂浆中，保证封孔混凝土与垫层砂浆的良好连接。封闭灌浆孔时应选择与轨道板同级别的混凝土，依照规范步骤进行施工，采用专用工具压出与预裂缝顺接的凹槽，并及时进行覆盖养护。另外，为了外观的美观性，还应该在养护后用砂轮机磨光。
2.2.3.5 砂浆车搅拌机的清洗
所谓“磨刀不误砍柴工”，利用砂浆车加料等待时间对其进行清洗，可有效提升施工效率。另外需要注意的是清洗所用污水需采用集中排放方式，最大程度减少环境污染。
3 质量控制措施
3.1 质量控制要点
3.1.1 严格控制好水泥乳化沥青砂浆的配合比，由专人负责检查和记录其是否符合要求。
3.1.2 必须保证原材料符合相关规定，禁止使用不合格材料。
3.1.3 试验室对水泥乳化沥青砂浆通过试验进行监测，确保水泥乳化沥青砂浆质量。流动度80到120s，扩张度280到300mm，含气量≤10%。
3.1.4 技术员要加强检查轨道板与底座板的厚度，确保CA砂浆灌注厚度满足20～40mm，及时检查排气孔的是否畅通，确保CA砂浆灌注充填饱满，并与轨道板密贴，不得有气泡和空隙。封边砂浆侵入轨道板最大不超过2cm，对不符合设计和规范要求的一律要求整改，并对整改结果进行复查。
3.1.5 水泥乳化沥青砂浆灌注时表面高度至少应达到轨道板的底边，不得回落到底边以下，对每块板的3个灌浆孔目测。
3.1.6 水泥乳化沥青砂浆灌注施工时，技术员要全程跟班监督。
3.2 轨道板灌浆检验项目及方法（表1）
4 结束语
本文通过大量的灌浆和揭板试验，摸索总结了一整套施工技术，有效弥补了传统施工方法存在的不足，利用CA砂浆灌注施工，经检测按此工艺完成的轨道板灌注质量较好，施工质量和进度都能得到很好的控制。现已完成轨道板灌注5400块，平均每天每台CA砂浆车可以施工65块轨道板灌注，经有关部门检查，已经完成CA砂浆灌注轨道板各项指标完全满足设计要求。
参考文献：
[1]客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准.
[2]客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件.
绪论
随着我国经济的快速发展，采矿工程项目数量和规模也不断扩大。矿山环境问题一直是采矿工程的难点，尤其遇到特殊的地质现象（如岩溶地貌），这将给采矿作业带来很大的困难。
为了有效地维护矿山环境，保护矿山水资源，通常采用帷幕注浆的方式对矿山进行治水。通过高强水泥等物质填充到岩体岩溶裂隙中，形成止水帷幕，从而隔断矿山内外的水循环。
本文针对矿山环境问题和帷幕注浆的方法，论述了帷幕注浆工艺的定义和施工流程，并针对矿山环境特殊地层问题，提出了施工工艺的要点和注意事项。本文最后以河北邢台中关铁矿为例，论述了岩溶采空区帷幕注浆的处理方式，并对注浆效果进行了评价。
帷幕注浆工艺概况
1.帷幕注浆工艺的定义
帷幕注浆是通过高强度水泥混合物将岩体岩溶裂隙进行填充，进而切断矿体内外的水循环的人工活动。帷幕注浆的工作原理是：通过在掌子面上进行钻孔，再利用高强度水泥浆液或混合浆液通过高压注浆泵向钻孔内进行灌注，通过向孔内给压使浆液填充到岩体的岩溶裂隙中，待浆液凝固后就形成了止水帷幕，从而为采矿工程提供了良好的施工基础。
2. 帷幕注浆施工流程
矿山帷幕注浆特殊地层施工工艺要点分析
1.做好帷幕注浆相关准备工作
首先，应对矿山地质环境进行详细勘察，并获取当地的地质和水文数据；其次，招标专业设计人员对帷幕注浆的施工图纸进行设计，再严格按照采矿标准进行审核；最后，对施工材料进行调查和选取，尤其水泥一定要符合高强度和高标准的要求。
2.钻孔作业
（1） 放线作业。利用全站仪和GPS技术对现场进行准确测量，允许孔位的偏差在0.5m以内，并对测量数据进行反复核对，确保数据的准确和有效性。（2） 钻孔技术和工艺选择。选取较大直径的钻具进行钻进，尽可能的揭露更多的裂隙。（3）钻进过程中要控制好钻机的转速和压力表压力保证钻孔的垂直度。
3.帷幕注浆特殊地层施工工艺要点
（1） 注浆参数控制。对于复杂的地质状况，应严格按照三序次注浆法进行注浆；在注浆方式上，一般采用自上而下边钻进边注浆的方式，注浆长度控制在30～50m内。对于采矿地质复杂的地段，注浆压力通常采用逐级升压法，同时要控制好注浆时间和注浆浓度的调整。（2） 做好浆液配置工作。为做好浆液的配置工作，对原材料的选择应该严格控制，如水泥、粉煤灰、尾矿砂、水玻璃等都需要按照标准进行采购，再按照设计方案对浆液进行配置。配置过程中要保证一次搅拌和二次搅拌的均匀性和稳定性，并进行除渣工作，最后确保安全输送。（3） 验收。注浆完成后要对钻孔的注浆效果进行检验。
工程实例―以河北邢台中关铁矿为例
1.工程概况
中关铁矿位于河北省邢台沙河市白塔镇中关村附近，南距邯郸市53km，北距邢台市30km，铁矿南北长2km，东西宽0.8km，矿体平均厚38m，埋深300～800m，总储量9345万吨。
中关铁矿的地层条件复杂，并且存在岩溶地貌和采空区，施工难度很大，技术要求高，因此通过帷幕注浆方式进行注浆，其中帷幕长度3397m，共设计270个注浆孔、20个观测孔、34个检查孔、36个加密孔，共360个钻孔构成，总进尺深度为201906延米。
2.钻探工艺
本次钻探采用XY-4、XY-5、XY-44型号钻机，通过泥浆护壁和正循环回转钻进，为了保障钻孔质量，在现场勘查的基础上采用50m距离测一次孔斜，孔斜率不超过6‰，及时纠正孔的偏度。另外，通过灌浆试验设计最适宜的孔距，既要保证孔液彼此衔接，又要避免孔的重叠过多，达到效益最大化。
3.洗孔、压水试验
在进行压水试验之前，需要利用水泵对孔内孔壁和岩粉进行冲洗，在确保回水澄清后，进行压水试验以便了解岩层之间的渗漏情况。若孔出现漏水，则需要连续冲洗20min。并对各岩层的吸水量进行记录。试验中采用单点法压水，水压力采用1.5～2MPa，每隔2min进行一次流量和压力值的记录，在水压力稳定后，若连续三次流量读数最大差值小于平均流量的10%，或者最大差值小于1L/min，那么即可停止试验，最后根据试验结果合理配置起始浆液水灰比。
4.注浆工艺
由于中关铁矿地质的复杂性，本次灌注采用分段灌注，自上而下和自下而上相结合的方法进行施工，灌注钻杆采用42mm钻杆进行注浆，下面将对具体施工过程中需要注意的工艺进行分析。
（1）止浆塞安放
止浆塞安放位置应在较完整的地层，并且需要距离待注浆段2～3m，这样有利于各个孔的重复注浆，进一步保障注浆质量，施工中避免将止浆塞安装在灌浆顶板下部，出现地段严重灌漏的现象。
（2）注浆段长控制
当灌浆压力不变时，注浆段越长，作用于钻孔某点的灌浆压力越小，从而灌浆半径也变小，帷幕墙的范围将受到影响。根据2005年中关铁矿对注浆段长的试验结果，注浆段长应控制在30m左右，根据透水性的强和弱，相应缩短和延长注浆段长。
（3）灌浆压力
注浆压力的大小与很多因素有关，如孔深、岩性、地下水埋深等。由于中关铁矿孔深较大，岩性不一，岩溶地貌普遍存在，因此压力控制采用双控式，即在泵头部位安装带隔浆缓冲器的防震压力表；在回浆管上安装压力计。
本次灌浆压力为水头压力的2倍左右。根据前期工作的勘察资料，设计了各个注浆段的注浆压力表如表1所示。
（4）封孔
封孔采用有压封孔，将止浆塞安放在距离孔口的5.0～10.0m处。封孔所需的注浆液需要单独配置，本次采用0.5：1的纯水泥浆液。封孔注浆过程中，保持地表压力1.5MPa不变，当流量小于30L/min时，停止注浆，封孔结束，最后进行填平工作。
5.大溶洞和大裂隙的处理
首先，通过洗孔、压水试验对大溶洞和大裂隙进行清洗；其次，配置高浓度浆液，若仍采用高压注浆，会造成浆液扩散半径变大，造成浆液浪费，因此针对大溶洞和大裂隙的注浆，应该降低压力；最后由于溶洞和裂隙较大，需要时间凝固，因此需要采取间歇注浆的方法，当注浆时间超过8h后，应当停止一定时间，待浆液凝固一段时间后再次注浆。
关键词：真空吸浆 配比 试验 施工工艺
1 概述
后张预应力混凝土结构中，混合料配置和施工技术措施不当，会导致预应力筋腐蚀，其中，混合料配合比是关系混凝土质量的一个关键因素。配合比的合理性关系灰浆强度的形成效果，也与灌浆的密实度有紧密联系。按照传统的技术措施，工程部多采用压力灌浆，但浆体本身及技术措施都比较局限。比如，浆液带气泡。存积气泡的部位在浆体硬化后会成为渗水的气孔，使部分构件甚至整体结构遭到破坏。另一方面，在寒冷的北方地区，积水会在低温环境中结冰，使构件出现冻裂病害，严重时引发更严重的质量事故。另外，极易离析、析水的水泥浆干硬后收缩，析水会出现气孔，影响构件强度的形成，降低其粘结性，进而威胁整体构件的安全性能。现阶段，施工部常采用平直束、弯束等技术措施来布设预应力筋。另外，在预应力结构施工中，须重点关注结构的耐久性和安全性，满足预应力筋防腐的要求，国内比较推崇真空吸浆技术措施。为增进业界对该工艺流程的进一步了解和掌握，笔者现针对真空吸浆工艺进行如下探讨。
2 灌浆浆体配比设计及试验
2.1 配制的基本原则
①优化灰浆配合比，合理控制水灰比，减少孔隙量及泌水现象，避免混合料离析。②灰浆硬化过程中降低孔隙率，避免积水下渗破坏结构稳定性。③混合料硬化时极易收缩变形，实际施工中应该控制收缩变形，必要时给予补偿，以防构件开裂。预应力灌浆所采用的高性能灰浆相较于普通灰浆来说，低水灰比与多成分是原材料配比上的主要差异。这主要是为了提高灰浆的密实度，调整灰浆性能，确保混合料强度及耐久性达到设计要求。
2.2 浆体特性要求及对应配比试验
①流动性：拌和后，混合料的流动度应在30～50s之间。流动度的测定可借助流锥仪来完成。试验证明，配比不同于水灰比，流动度也呈现不同的结果。一般情况下，混合料的流动度随着水灰比的增大而逐渐提高。②水灰比：通常控制在0.3～0.4之间。③泌水性：泌水性不超过水泥浆初始体积的2%；4次连续测试的差值不超过1%；拌和后24小时浆液的泌水可吸收。用玻璃量筒装拌和好的浆液，轻微震荡，用玻璃板加盖以防水分散失。在室温下静置地后测定其泌水性。④初凝时间：3小时。⑤体积变化率：在0～2%之间。⑥强度：7d龄期强度超过40MPa。
⑦浆体对钢绞线无腐蚀作用。根据实验室试配结果，选取水灰比为0.33和0.36的配比进行现场试拌试压：a水灰比0.33时现场测定平均稠度55s，且在不停搅拌的情况下及易沉淀，压浆时压浆机压力偏大，均在0.8Mpa以上。b水灰比0.36时现场测定平均稠度43s，压浆顺利，平均用时1min，在出浆口测定稠度40s，膨胀梁1.2%，取样试件7天强度43.4Mpa。
根据试压结果决定选取水灰比0.36的配比进行施工。
3 真空吸浆施工工艺
3.1 各项装置的布置如图1所示
3.2 预应力筋成孔管材
采用塑料波纹管成孔。相较于金属波纹管而言，塑料波纹管耐腐蚀，密封性更好，而且在使用的过程中不易破损，可以更好的保护预应力筋，但造价较高。
3.3 主要施工设备
2m3/min排量的SZ-2水环式真空吸浆泵；15kg左右秤；灌浆泵和灰浆搅拌机；真空压力表；1根高压橡胶管。
3.4 施工步骤
3.4.1 准备工作
检查现场施工所需材料、机械是否齐全；检查水电供应是否到位；浆体材料用配方秤量。另外，在开工前先将一部分减水剂溶水备用。一切准备就绪后参考图1连接各部件。
3.4.2 试抽真空
关闭排气阀和灌浆阀，打开抽真空阀；真空泵试运行，对管内的真空度（即真空压力表读数）进行细致的观察。管内真空度（负压）在-0.06～-0.1Mpa之间时停泵持压一分钟，即可认定抽真空效果良好。
3.4.3 搅拌水泥浆
①搅拌要求。先在搅拌机内加水空转几分钟，一是彻底湿润机内壁，二是彻底清理机体内杂物。将机体内积水清理干净后开始拌和水泥浆。搅拌好的浆液全部倒净后再掺入新的水泥材料继续拌和，以免混合料离析。
②装料顺序。a将水泥、膨胀剂、水按配比装入搅拌机，持续拌和2min，然后加入减水剂拌和3min后出料；b水泥浆出料后必须不停搅拌，直至泵送使用。若出料后未尽快用完，浆体的流动性会下降，但切忌掺水来提高其流动性。c水量的控制是重点。掺水过多，多余的水会泌出，使管道顶端出现空隙。
3.4.4 灌浆
①在灌浆泵中添加灰浆，通过泵的高压橡胶管将浆液打出，直到打出的浆液和泵中的浆液浓度一致将灌浆泵关闭，孔道的灌浆管与高压橡胶管此端连接并扎牢。②关闭灌浆阀，运行真空泵。真空度读数在-0.06～-0.1MPa之间且持压稳定时运行灌浆泵，将灌浆阀打开开始灌浆。出浆口有浆液流出后真空泵停止运行，关闭抽气阀，排浆阀打开。③当出浆口浆体稠度达到灌入之前的标准时将排浆阀关闭，压浆泵加压2～3min，确保管道内有压力再将灌浆阀关闭。
4 注意事项
①锚头密封24h开始注浆。②采用抗压能力在1MPa以上的高强橡胶管注浆。注浆管连接要牢固，带压灌浆时不得脱管，而且不能破裂。③材料配比的控制是重点。配比控制不当，掺水过多，多余的水会全部泌出，使管的顶端出现空隙。水泥浆出料后若不尽快用完，浆体的流动性会降低，此时切忌加水来提高其流动性。④先用2mm的筛子将灰浆过筛再掺入灌浆泵。⑤连续注浆，且注浆时间控制在45min以内，以免水泥浆的流动性降低影响注浆质量。⑥中途换管道时间内，继续启动灌浆泵，让浆体循环流动。⑦压浆前应保证孔道内没有积水。
5 结论
由于真空吸浆施工工艺本身有较高水平的质量控制，加上采用合理配比的混合料，采用真空吸浆技术将能保证孔道灌浆的均匀性，能形成一个密实、不透水的保护层，并能消除孔隙。另外，塑料波纹管是绝缘体，与金属波纹管相比，具有更强的耐腐蚀性，大大改善了构件的防腐蚀性能。因此真空吸浆技术是确保高质量灌浆的一个强有力的手段。
参考文献：
[1]肖飞，张太平，陈绍珍.真空吸浆工艺的对比试验[J].广东公路交通，2004（04）.
关键词：桩基础、钻孔、成孔，入岩，混凝土灌注。
中图分类号：TU473.1 文献标识码：A 文章编号：
1.工程概况
1.1工程说明
根据勘察单位提供的《岩土工程勘察报告》表明，施工场区经人工整平，较为平整，属低山丘陵及坡脚的冲、洪积阶地地貌。地层自上而下依次为：杂填土、粉质粘土、粗砂、圆砾、强风化岩层、中风化岩层、微风化岩层。原地基土的承载力不能满足上部拟建建筑物对地基承载力的要求，为提高地基土的承载力，改善其变形性质，设计采用钻孔灌注桩、钻孔压灌桩、钢管桩基础。桩基础设计为桩径φ600mm钻孔灌注桩、φ400mm的钻孔压灌桩以及φ159mm钢管的钢管桩，φ600mm钻孔灌注桩为216根、φ400mm钻孔压灌桩420根、钢管桩66根。钢筋笼主筋采用φ16通长配筋（φ600mm桩为9Φ16、φ400mm桩为6Φ16），箍筋为φ8@200mm，钢筋笼设φ12@2000mm加强筋；钢筋连接采用双面搭接焊接连接。钢管桩桩身采用φ159mm×8钢管制作。混凝土强度等级为C30。
1.2 桩基础参数：
2.工程特点
2.1施工重点、难点分析
2.1.1 本装置大型设备基础压缩机基础、反应器框架、加热炉基础、粗苯乙烯塔基础等地基处理采用φ600mm钻孔灌注桩，其他设备基础、框架基础采用φ400mm钻孔压灌桩、钢管桩，各种桩在场内分布较散，施工区域不集中。为确保钻孔灌注桩施工时泥浆坑的设置对后续基础施工不造成影响，泥浆坑的位置、大小选择就显得尤为重要。
2.1.2 本装置与原有管排、旧装置连接的管排基础施工空间受原有管排、旧装置的影响，作业面积较小，施工难度较大；旧装置处于运行状态，施工时安全要求严格。本工程采用φ159mm钢管的钢管桩减小了作业空间、面积，减少了施工时对装置运行的影响。
2.1.3 本工程最大桩径为φ600mm，最深桩长为12m左右，单桩混凝土浇筑量最大为3.4m³。因此单桩混凝土浇筑量较小，如果采用商品混凝土浇筑，一是成孔后混凝土不能及时浇筑，二是混凝土采购和运输成本将非常大。为方便施工和降低施工成本本工程在现场设置搅拌站，混凝土采用现场搅拌。
2.2 新工艺、新技术
2.2.1 水下混凝土浇筑
在桩基础施工过程中混凝土浇筑都采用了水下混凝土浇筑法，从而确保了在整个混凝土浇筑过程中孔内泥浆始终对孔壁保持着侧压力，防止了孔壁塌方现象的出现，确保了施工有序的进行。
2.2.2 钻孔压灌桩施工
钻孔压灌桩施工速度较快，在本装置单台机械24小时成桩42根，改变了泥浆护壁钻孔灌注桩施工（单机24小时成桩4根）缓慢的缺点，极大的提高了施工速度，确保了工程的整体进度。钻孔压灌桩施工时还不需要泥浆护壁，不需要设置泥浆坑，减少了施工的难度，也降低了施工时对场地的破坏。
2.2.3 钢管桩施工
钢管桩施工使用机械轻捷、灵活、方便，确保了在狭小空间桩基础的正常施工。对不能进行土方开挖以及无法进行大型机械桩基础施工区域的地基处理方法进行了有效的补充。
3. 钻孔灌注桩施工方法
3.1单桩施工工艺流程为：
挖设泥浆坑桩位测量护筒埋设桩位复测钻机就位钻进成孔钢筋笼制作钢筋笼安放砼搅拌砼灌注成桩
3.2 钻孔成孔：
根据施工现场情况压缩机基础与粗苯乙烯塔基础比较靠近，加热炉基础反应器框架比较靠近，因此在两块区域中间空地各挖设一泥浆坑。泥浆坑大小为4m×3m×3m。坑内泥浆采用粉质粘土、外加剂配制，配制泥浆的粘性和流动性须满足施工的需要。桩施工前首先对所施放的桩点进行测量线。复测无误后按施放的桩位点人工清除土体，挖掘护筒坑，在护筒坑内重新施放桩位，埋设大于桩径200mm的钢护筒。钢护筒埋设时将钢护筒中心对正桩位，然后将护筒底部及外壁用粘土填实，准备钻机就位。采用吊车将GPS-20型回 转钻机吊放至桩位，将钻机回转中心对准桩位点，采用水平尺调平确保钻头垂直下钻，然
图1 钻孔施工 图2 泥浆循环
后用枕木垫稳钻机。钻孔时采用泥浆护壁回转钻进成孔，首先采用三翼钻头进行开孔向下钻进，钻进过程中使用泥浆泵通过空心钻杆向孔底注入泥浆护壁，泥浆再由桩孔上口流向泥浆坑，如此循环确保泥浆的密度。当三翼钻头进入强风化岩层后换用牙轮钻具钻进至终孔。钻孔过程中根据地勘报告和泥浆带出的岩石碎块查看钻头的入岩情况，当钻头进入中风化化岩层后在钻杆上做好进尺1.2m的标记，当钻头进入持力层1.2m以后停止步钻进。钻进至设计岩层深度、满足设计要求后，要对已经钻好的桩孔进行清渣、调浆。清除孔底的碎石和沉渣，直至符合规范要求。清孔完成后准备钢筋笼安装和混凝土浇筑。
3.3钢筋笼制作、安放：
钢筋笼采用直流电焊机人工现场制作，主筋需要连接时采用同心双面搭接施焊。箍筋采用为螺旋渐
进式，与主筋采用22#镀锌铁线绑扎，对于超长的钢筋笼按规范要求进行井口搭接焊接。钢筋笼采吊车吊装安放，安放时确保钢筋笼轴心与孔轴心对正后，将钢筋笼准确安放，安放钢筋笼时人工调直扶稳，缓慢下沉。确保钢筋笼安放正确后，准备进行混凝土灌注施工。钢筋笼安放应在立即进行混凝土浇筑，如遇特殊情况不能及时
浇筑混凝土，需要在混凝土浇筑图3钢筋笼制
之前吊出钢筋笼对孔内的泥浆沉渣进行二次清孔，再安放钢筋笼浇筑混凝土。
3.3 砼搅拌、灌注、成桩
混凝土采用现场搅拌，当钻头进入设计要求的位置后现场准备混凝土搅拌，配制混凝土时严格按配
合比配制，砼灌注采用导管水下连续灌注法，灌注时将灌浆导管下至距孔底0.3～0.5m处，混凝土通过导管灌注入孔底，通过混凝土面的提升从而将泥浆从孔内挤出，首次下料保证导管底端被埋在混凝土下面0.8m以上后再开始向上提升，然后一边浇筑混凝土一边向上提升导管，当导管开始向上提升时，尽量保证导管底端始终距混凝土面2.0m以上，混凝土灌注时必须保证连续灌注，如遇特殊情况需中断混凝土浇筑，间隔时间不得大于45min。最后一次灌注混凝土量确保混凝土灌注高度，按规范要求高出设计桩顶标高0.8m以保护桩头。混凝土灌注完成后拔出混凝土导管、钢
图4混凝土浇筑护筒，然后除桩顶表面的浮浆。
4. 钻孔压灌桩施工方法
4.1单桩施工工艺流程为：
桩位测量钻机就位钻进成孔砼搅拌砼灌注钢筋笼制作钢筋笼安放成桩。
4.2钻孔成孔
钻孔时机械采用步履式ZYL800BB型长螺旋钻机，首先根据设计图纸放出桩位位置，每个桩位采用白灰和φ8短钢筋设双重标识，桩施工前首先对所施放的桩点进行复测、复测无误后，将钻机行走至施放好的桩位，钻具调直对准桩位，用水平尺将钻机调平，检查钻机各部位正常后开始钻进成孔，成孔深度根据钻进状态、检查钻头上所夹带的岩土成分，结合桩孔附近的勘察资料确定钻头的钻进情况，当确定钻头进入岩层后，在螺旋钻杆上做好1.0m标记然后再继续向下钻进。当钻头进入持力层1.0m以后停钻准备灌注。
4.3混凝土灌注
成孔达到深度后，将搅拌好的混凝土用高压混凝土输送泵通过输送管、中空钻具压灌到孔底，
图5 压灌桩施工首灌压力大于5MPa，以保证混凝土与持力层紧密接触待混凝土超出钻头底面0.5m以上时，缓慢提升钻具，边提升边灌注，连续灌注至超出设计桩顶标高0.8m以上时终止。
4.4钢筋笼安放、成桩
钢筋笼采用直流电焊机人工现场制作，主筋需要连接时采用同心双面搭接焊，箍筋为螺旋式与主筋采用22#镀锌铁线绑扎，当混凝土灌注完成后，立即用吊车将成品钢筋笼吊至桩位上空吊直对准桩中心，人工边转动边用钻具将钢筋笼缓慢平稳的压入孔内，最后用钻机加长装置和平板振捣器将钢筋笼振至设计标高。
5. 钢管桩施工方法
5.1单桩施工工艺流程为：
钢管桩身、钻头制作桩位测量泥浆坑挖设钻机就位钻进成孔水泥浆搅拌水泥浆灌注投入骨料补浆成桩
5.2 桩身、钻头制作
桩身钢管采用φ159×8，桩底为合金钻头。首先将钢管截成1.5m一段，然后采用机械加工内外丝扣。整个桩长大约9m，钻孔连接时用丝扣连接。车间加工合金粒镶嵌钻头，采用硬质合金粒均布焊接在钻头外边缘形成钢管保护层，钻头预留返浆（灌浆）口，钻头采用丝扣与钢管桩身连接，成孔后钻头将被埋在孔内。
图6 钢管制作、连接方式
5.3 钻孔成孔
钻孔机械采用MD-50型钻机，回转钻进成孔采用合金钻头。钻机行走至需要施工的桩位，将钢管
连接好钻头装在钻机上。然后将钻头对准桩位，采用水平尺将钻机调平，钻机稳固后开始钻孔施工。每段钻进深度大约为1.5m，当一段钢管钻入地下以后，将另一段钢管采用丝扣连接在已经钻进的钢管上再次向下钻入，依次分段次第加钢管长度钻进。钻进过程中为防止孔内坍塌采用泥浆护壁,泥浆护壁原理同泥浆护壁钻孔灌注桩。泥浆坑设置在桩施工区域较近处，大小为1.5m×1.5m×1m。当钻进深度达到桩孔附近位置的勘察资料中的中风化岩层位置时、注意查看泥浆翻带上的岩块成分，确定钻头的钻进情况，当确定钻头进入中风化岩层后，在钻杆上做好1.2m标记。然后再继续向下钻进，钻头进入
图7钢管桩施工 中风化岩1.2m以后停止钻进，将钻头及钢管留置孔内准备灌浆。
5.4 灌浆、成桩
按配合比配制出水泥浆液，水泥浆的搅拌时间大于3min，搅拌后应立即灌注，存放时间不得超过45min。灌注时采用高压泥浆泵通过封口注浆器向钢管中注入水泥浆，水泥浆通过钢管注入孔底并将泥浆从管壁外侧反推出钻孔，形成效果为绕壁返浆。注浆至钢管外部孔口冒出新鲜水泥浆液并无泥浆冒出时停止灌浆，然后在指定标高拆除封口注浆器，再将一6吋补浆管插入孔内，准备补浆，然后缓慢从孔口投入碎石（规格10～30mm）。间隔一定时间进行补浆，补浆次数一般不少于3次。
6.小结
随着石油化工行业的高速发展，大型设备在炼油、化工大型行业中得到广泛应用，也就造就了大型设备基础在炼建施工过程中的普遍存在。对地基承载力的要求也就越来越高，因各地区的地质及地下水位不同，设计时所采用的地基处理形式也不相同。为满足建筑荷载和结构形式上的要求，桩基础开始被广泛地应用于大量地基处理过程中。桩基础的优点是施工噪音低、单桩承载力大、桩端能可靠地进入持力层或嵌入岩层，施工时对周围建筑物的影响小，可以忽略地下水对施工的影响。基于上述特点，桩基础成为地基处理的首选。本工程从施工技术准备、施工过程到工程实体等方面均进行严格把关，严格执行施工方案、标准和规范，取得了预期的效果，确保了工程优质完工，为今后类似工程的施工提供了宝贵的理论依据和实践经验。
参考文献
《混凝土结构工程施工质量验收规范》(2010版)GB50204-2002
《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202-2002
关键词:灌浆真空离析收缩无粘接预应力
1.灌浆的作用
灌浆是后张预应力结构的一个致关重要的施工环节,其施工质量的好坏直接影响到结构的耐久性。
向张拉后的预应力管道内灌浆是对后张预应力筋的一项非常重要的防护措施,浆体凝固后对钢绞线起到防腐保护作用,同时对钢束产生的握裹力可承受钢束的部分动载。
2.普通灌浆存在的问题
水泥浆中存在有气泡,水泥浆凝固后出现孔隙,成为渗透雨水的聚集地,这些水可能含有有害成份,易造成构件的腐蚀;在严寒地区,这些水会结成冰,可能会涨裂构件,造成严重的后果。
水泥浆容易离析、析水,干硬后收缩,析水会产生孔隙,致使强度不够、粘结不好,为工程留下隐患。
为解决这一问题,共有以下几种方法分别从不同的角度做了一些改进:
①采用体外束。采用一种特制的透明波纹管,这样可以检查钢束压浆后的饱满程度,必要时可方便地更换钢束。
②采用无粘接预应力钢筋。
③采用真空灌浆技术。
3.真空灌浆的原理
3.1基本原理
真空灌浆是后张预应力砼结构施工中的一项新技术,其基本原理是:在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空,使之产生-0.1Mpa左右的真空度,然后用灌浆泵将优化后的特种水泥从孔道的另一端灌入,直至充满整条孔道,并加入≤0.7Mpa的正压力,以提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实度,采用真空灌浆工艺是提高后张预应力砼结构安全度和耐久性的有效措施。
3.2:成孔材料的选用
3.2.1 真空灌浆采用SBG塑料波纹管代替金属波纹管成孔,在强度和耐腐蚀方面,有更好的保护作用。
3.2.2 通过对岐厝大桥预应力张拉结果的统计分析后得:孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数k取0.0015;预应力筋与孔道壁的摩擦系数μ取0.15时实际张拉伸长量与理论值较接近。都小于规范规定的金属波纹管成孔应选用的系数。可见采用塑料波纹管减少了张拉过程中预应力的摩擦损失。设计时可减少结构的钢绞线用量,降低工程造价。
4.真空灌浆的技术优点
4.1在真空状态下,孔道内的空气、水分以及混在水泥浆中的气泡被消除,减少孔隙、泌水现象;
4.2灌浆过程中孔道具有良好的密封性,使浆体保压及充满整个孔道得到保证;
4.3工艺及浆体的优化,消除了裂缝的产生,使灌浆的饱满性及强度得到保证;
塑料波纹管技术要求项目
4.4真空灌浆过程是一个连续且迅速的过程,缩短了灌浆时间;
4.5采用真空灌浆可视孔道长短,压入流动度为30～50s的水泥浆,远远小于普通压力灌浆的18s的流动度。(水灰比越大,流动度越大)水灰比可作到0.26～0.35之间(视强度要求而定)。小于普通压浆的水灰比。试验证明,水灰比为0.3时收缩率为1%,水灰比为0.35时收缩率为4%。可见采用真空压浆可降低水灰比即意味着浆体收缩率减小使孔道更饱满密实。
4.6塑料波纹管的优点:塑料波纹管的使用可提高预应力筋的防腐保护,可防止氯离子入侵而产生的电腐蚀;不导电,可防止杂散电流腐蚀;施工中也因其有强度大、刚度大,不生锈的特点而不易破坏。
5.真空灌浆施工工艺
5.1岐厝大桥施工用水泥浆的配比试验
水泥浆的设计标号为M45,采用海螺42.5普通硅酸盐水泥,外加剂采用珠海红墙牌复合膨胀剂,进行试配。结果如下表:
根据工程实际需要经比较选择2#配比指导施工。
5.2对于水泥浆泌水率和膨胀率试验方法的探讨
对于水泥浆泌水率和膨胀率的试验方法在《桥规》中有明确的规定。但此方法在实际操作上难度很大,在实际施工中很难起到很好的指导作用。经查阅大量资料及大量试验后笔者认为日本的规范中的试验方法是比较简单直观的。现介绍如下:
5.2.1试验用器具
5.2.1.1聚乙稀袋(装入浆体后其直径约5cm、长50cm以上、厚约0.05mm)。
5.2.1.2量杯(圆筒状、容量1000ml)。
5.2.2泌水率试验方法
5.2.2.1袋中装入约20cm高的浆体,注意不要混入空气;
5.2.2.2扎住袋子上端、吊起来静置;
5.2.2.3三小时后目视确认是否有水秘出。
5.2.3膨涨率试验方法
5.2.3.1使用刚才泌水率试验的试验体;
5.2.3.2将试验体轻轻放入装有400ml水的量杯中;
5.2.3.3使试验体的浆体表面与量杯中的水面等高。此时量杯的读数减去400ml即是浆体的体积V;
5.2.3.4试验开始后经过20小时以上,与③项同样的求出浆体的体积V′。
5.2.4计算
膨涨率
5.3配套设备
我部根据工程需要购置了一套柳州海威姆建筑有限公司的真空灌浆设备。主要部件有:UBL3螺杆式灌浆泵;SZ-2型真空泵;QSL-20型空气滤清器及配件。根据真空灌浆所用的水泥浆的稠度较大对搅浆设备及储浆设备的要求较高市场上所售的设备不能满足要求,根据实际情况自制了一套设备,经实际检验解决了水泥浆的稠度较大沉淀较快影响灌浆效果的缺点。
5.4施工工艺
5.4.1在水泥浆出口及入口处接密封阀门。将真空泵连接在真空管上,压浆泵连接在压浆端上。以串联方式将负压容器、三向阀门和吸气孔连接起来,其锚具吸气孔和阀门之间用空气滤清器连接。
5.4.2在压浆前关闭所有排气阀门(连接至真空泵的除外),并启动真空泵,直到真空表显示为-0.06～-0.1MPa。
5.4.3向压浆端压入水泥浆。观察抽真空端的空气过滤器,判断水泥浆已填满波纹管。
5.4.4操作阀门以隔离真空泵及水泥浆,将水泥浆导至废浆桶的方向。继续压浆直至所溢出的水泥浆流畅,并与压入的浆体一致。
5.4.5关闭真空泵,关闭出浆的阀门。
5.4.6打开排气孔阀,当流出浆体与压入浆体一致时,关闭排气阀。继续灌浆保持压力0.5MPa2～3min,关闭灌浆阀。关闭压浆泵。
6.结束语
真空压浆工艺作为后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术,在孔道压浆的施工质量控制上是比较理想的,在岐厝大桥采用真空压浆工艺施工后,预应力孔道中没有出现过管道堵塞、压浆不饱满的情况,可见真空压浆工艺是提高后张预应力混凝土结构安全度和耐久性的有效措施。
参考文献
[1]《真空灌浆技术及应用》柳州海威姆建筑机械有限公司 真空灌浆技术及应用
[2]《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-89
【关键词】旋挖桩，特点，施工，应用
【 abstract 】 this paper analyzes spin the characteristics of the construction of pile digging， researches spin dig pile construction process and construction technology, expounds the digging pile construction of spin the attention, this paper introduces the engineering application, will in the future the construction technology of application and development provide valuable experience.
【 key words 】 spin digging pile, the characteristics, construction and application
中图分类号：U443.15+4 文献标识码：A文章编号：
1．前言
旋挖钻孔灌注桩是灌注桩的一种，是近年来才得到了较大应用和推广的一种桩型，它与其他灌注桩的不同主要为成孔方式不同。由于旋挖桩机成孔方式、施工速度、适用范围和环保等方面均具有一定的优势，近年来随着我国经济的高速发展，青藏铁路、奥运场馆、城市地铁和城际高铁、亚运场馆等大型基础设施建设纷纷上马，这些工程基础施工具有质量要求高、工期短、强化以人为本和环保等特点和理念，与旋挖桩的特点非常契合，因此旋挖桩得到了广泛的应用，国内也掀起了“旋挖桩热潮”。而在广州地区应用旋挖桩施工工艺较迟，近几年才开始有大规模的应用，但发展速度十分快。
2．旋挖桩工作原理及施工特点
旋挖桩成孔工作原理：首先是通过钻机自有的行走功能和桅杆变幅机构使钻具迅速达到桩位，利用桅杆导向下放钻杆将底部带有活门的筒式钻头置放到孔位，钻机动力头装置为钻杆提供扭矩，加压装置通过加压动力头的方式将加压力传递给钻杆、钻头，钻头回旋破碎岩土，并直接将其装入钻头内，然后再由钻机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土，这样循环往复，不断取土、卸土，直至钻到设计孔深。
旋挖桩施工具备以下几个特点
1）施工速度快。由于旋挖钻机施工靠底部螺旋钻头、筒式钻头、旋挖钻斗回转破碎岩土，并直接将其装入钻斗内提升至地面，无需冲钻孔灌注桩工艺中将岩土搅碎靠泥浆返出孔外，据有关资料显示，旋挖桩平均速度可达0.5m/min，速度最快可达到1m/min。在适合的地层，旋挖桩施工效率可比冲钻孔桩机提高5-6倍。
2）移机方便。旋挖钻机靠履带自行行走，只要场地承载力满足期要求，无需其他机械配合。
3）对环境影响小，有利于环保。旋挖钻机采用动力头形式，其工作原理是用短螺旋钻头或旋挖斗，利用强大的扭矩直接将土或砂砾等钻渣旋转挖掘，然后快速提出孔外，在不需要泥浆支护的情况下就可以实现干法施工，即使在特殊地层需要泥浆护壁的情况下，泥浆也只起支护作用，钻削中的泥浆含量相当低，这使污染源大大减少，改善了施工环境，成孔效率大大提高。
4）适应性广泛。旋挖钻机可配备多种钻头，配以相应的技术控制，可以适应各种地层，在同一个桩的施工过程可以全部由旋挖钻机完成，无需采用其他机械配合成孔。
5）施工精度高。旋挖钻机配备机身电脑，可精确控制桩深度、垂直度、钻压等参数。
6）施工机械化程度高。相比较冲钻孔等灌注桩，施工过程中无需人工进行钻杆的拆除和组装，无需进行泥浆清渣处理等，节约人力资源。
7）自有动力，无需电源。目前市场上使用的旋挖钻机一般采用柴油作为动力能源，无需配备施工用电。这在工程基坑支护及工程桩施工阶段，场地没有施工用电的情况下，尤其适用。
8）单桩承载力较高。由于旋挖钻机的特殊成孔工艺，其钻头的多次上下往复，使孔壁粗糙、同钻孔桩相比孔壁几乎没有泥浆的“涂抹”作用。同条件下，旋挖桩比钻冲孔灌注桩的承载力显著提高。
3．旋挖桩施工流程及施工工艺
旋挖桩施工工序流程图见图1：
3.1 护筒埋设
护筒一般采用8～10mm厚的钢板制作，高度1.50m左右，护筒的内径较设计桩径大300mm，分批埋设。旋挖钻机移位机对位用扩孔器扩孔至适当深度，然后将护筒垂直压入孔内，护筒周边用粘性土回填压实，护筒中心与桩中心偏差不得大于50mm。
3.2 泥浆制备
对粘结性好的岩土层，可采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层或有地下水分布、孔壁不稳定的土层，则须采用静态泥浆钻进工艺，向孔内注入护壁泥浆。在不同地基条件下采用的泥浆系统及黏度见表1：
表1不同地基条件的泥浆系统及泥浆黏度
地基条件 泥浆系统 对策 泥浆黏度（S）
烂泥地基 增大泥浆密度 高浓度膨胀土浆 100以上
黏土层粉土层 低浓度泥浆 膨润浓度4%~6% 20~33
细砂-粗砂层 脱水量中等 7%~9% 32~38
砂砾层 浓度高CMC
降脱水量 8%~10% 50~80
3.4 钻进成孔
钻机就位后，调整钻杆垂直度，注入调制好的泥浆，然后进行钻孔。在钻进过程中发现因地基造成倾斜，应及时进行调整以保桩的垂直度偏差达到设计要求。当钻头下降到预定深度后，旋转钻斗并施加压力，将土挤入钻斗内，仪表自动显示筒满时，钻斗底部关闭，提升钻斗将土卸于堆放地点。钻机施工过程中保证泥浆面始终不得低于护筒底部，保证孔壁稳定性。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔。成孔时，净孔距小于3米的钻孔应隔孔施工，防止影响已经完成的桩质量。
旋挖钻机钻机过程中应严格控制钻进速度，避免钻进尺度较大，造成埋钻事故。若钻机升降钻斗时速度过快，钻斗外壁和孔壁之间的泥浆冲刷孔壁，再加上钻斗下部产生较大负压作用，将会造成孔壁颈缩、坍塌现象。所以钻斗提升时应严格控制其速度，钻斗升降速度保持在0.75－0.80m/s。当钻斗钻入粉砂层或亚砂土层时，其升降速度应更加缓慢。
3.5 清孔
采用正循孔清孔和泵吸反循环清孔。置放钢筋笼后，以灌浆导管为循环管道进行第二次清渣，可采用正循环方式清渣，遇清渣困难时则采用泵吸反循环方式清渣，直至泥浆指标符合下述要求：密度为1.10～1.20，粘度为17～22s，含砂率小于6%，胶体化率大于95%；沉渣厚度小于50mm时才能开始灌注砼。
3.6 吊放钢筋笼、浇筑水下混凝土
钢筋笼须使用汽车吊吊放。旋挖桩水下混凝土浇筑与一般灌注桩水下混凝土浇筑工艺类同。
4．旋挖桩施工有关注意事项
关键词：黄骅港三期工程；筒仓桩基础施工技术；钻孔灌注桩；后压浆施工
中图分类号：U415 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）04-0082-03
神华黄骅港三期工程是神华集团十大工程之一,是黄骅港建设“国内第一，世界领先”综合大港的重大举措。三期工程中最吸引人眼球的，是24座设计直径40米、高43米的大型储煤仓，这是国内首次在煤炭输出港建设的巨大储煤筒仓群，在环保节能方面具有突出优势，实施意义重大。
通过精心组织、科学管理，于10月2日圆满完成了2860根筒仓桩基础的施工工作，经静载检测、超声波检测以及大应变的检测结果全部合格。
一、工程概况
黄骅港三期工程筒仓采用圆形的现浇钢筋混凝土结构，共计24座筒仓，筒仓内直径40m，高度41.95m，基础采用后压浆钻孔灌注桩基础。每座筒仓基础桩基119根, 总桩数为2860根（含4根电梯基础灌注桩）。
灌注桩直径为1.0m，桩长为50m，桩顶标高为+3.90m，桩底标高为-46.10m。单根桩设计混凝土方量：39.25m3/根（不含超灌量）。设计采用后压浆形式提高桩基承载力，采用桩端、桩侧复式压浆方式，每座筒仓119根桩基础中，桩侧一道压浆环的有12根，桩侧两道压浆环的有107根。
后压浆总体施工顺序与桩基施工顺序相同，单个筒仓先进行外圈桩基注浆，即仓壁下部桩基，再进行内部桩基注浆。FY2型灌注桩单桩压浆顺序为先对桩侧第二道环（-20m）压浆，然后进行第一道环（-33m）压浆，最后进行桩端压浆；FY1型灌注桩单桩先进行桩侧（-20m）压浆，再进行桩端压浆。各道压浆工序间隔时间均不小于24小时。
二、重点、难点分析
（一）桩基数量多、布置复杂，施工难度大
每个筒仓119根桩基础，布置在直径40m的圆形范围内，桩基布置有周圈圆形布置形式和圈内成排布置形式两种，紧密程度不一，间距大小不一，增加了施工顺序安排的难度，对相邻较近桩施工质量的控制提出了非常高的要求。
（二）后压浆灌注桩工序繁多，各项检测穿插其中，相互制约，加大了施工进度控制的难度
后压浆灌注桩工序多达30多道，每道工序必须检验合格才能进入下道工序施工。较以往普通灌注桩增加了后压浆的多道环节，桩身砼达到设计强度70%后进行超声波检测，后压浆必须在声测检验合格后进行，且承台相邻部分桩基的后压浆受临近承台桩基施工顺序和快慢的制约，必须统筹考虑，协调施工。后压浆工艺本身要求各道环之间压浆尚需停顿一定的时间间隔。后压浆完成后需要20天才能进行静载试验。每个筒仓均需要进行静载试验，试验合格才能进行承台开挖。由此可见桩基施工各环节制约因素非常多，进度控制难度空前。
三、施工工艺总结
（一）钻孔灌注桩施工工艺
灌注桩施工工艺主要抓住以下施工控制点：
1．在成孔施工中根据不同的地层适时调整钻具类型、进尺速度、回转速度、提放速度、泥浆配比等参数。在砂层分布广、厚度大的区域选择回旋钻机进行施工，加快施工进度的同时降低了塌孔和扩径的质量风险。在砂层相对薄的区域选择潜水钻或磨盘钻，在施工至沙层时放慢进尺速度、回转速度、提放速度（控制在正常速度的一半左右）；增加泥浆密度等，避免塌孔。
2．钻机施工前根据地质资料及以往在此地区施工经验配置泥浆，泥浆比重控制在1.15～1.25，粘度控制在18～25S，循环过程严格控制泥浆中的含砂率不得大于6%。并对钻进过程的泥浆指标及时检测，对照地质资料分析及时进行调整粘土掺入量，确保泥浆稳定。
3．钢筋笼在钢筋加工区分段成批进行加工，每根桩钢筋笼分三段进行加工，检验合格后在现场搭接焊连接。注浆管、声测管按设计要求固定在钢筋笼上，注浆管采用丝扣连接，声测采用套管焊接连接，外包防水胶带，连接质量可靠满足施工要求。
4．每次浇筑混凝土前，由施工班组、现场施工员、质量员、监理层层把关，对灌注桩的孔径、孔深、孔斜及沉渣厚度进行检查，保证成孔质量符合设计及施工规范要求，当沉渣厚度大于100mm时，进行二次清孔。
5．混凝土采用罐车直接运输到现场浇注，配备足够罐车并铺垫钢板保持道路畅通，确保连续浇筑。灌注采用导管水下浇筑工艺，过程中导管埋深严格控制在2～6m范围内，施工人员在上拔导管前，认真测量混凝土顶面上升高度，待计算埋管深度后，决定导管拆除节数。
（二）后压浆施工工艺
1．注浆管、声测管制作及安装。压浆管采用直径为DN25的钢管，超声波检测管采用DN50无缝钢管，长度较钢筋笼长200～300mm，钢管的连接采用外套粗钢管焊接连接。注浆钢管顶端套丝，并用管堵封口。注浆钢管与钢筋笼加劲箍用14号铁丝绑扎固定。注浆管固定于钢筋笼并对称安装。声测管与钢筋笼加劲箍点焊固定。
注浆钢管和声测管上端高出桩基施工地面20～30cm。桩底注浆管下端安装压浆管阀，压浆管阀底端深入桩底20～25cm，管阀用胶皮密封，以防止桩身混凝土水泥浆液堵塞注浆管。桩侧注浆钢管下端采用套丝安装三通与桩侧压浆管相连。
在吊放钢筋笼过程中，严禁撞笼、扭笼、墩笼，钢筋笼应竖直缓慢下放，快到桩底时，钢筋笼不得扭动，以免管阀在进入土层时受到损坏。
2．水泥浆配制。后压浆水泥选用32.5矿渣水泥。进场水泥按检验批进行试验检测，现场水泥堆放均做到下垫上盖防潮措施。
配制水泥浆液时先在搅拌机内加足水量（350～400kg），然后边搅拌边加入水泥，共加入水泥500kg（10袋），搅拌时间不少于3min，搅拌罐上放置格栅，避免水泥结石、水泥袋等杂物混入。水泥浆搅拌完成后，将压浆管件与桩基压浆管连接，开始对桩基压浆施工。
3．注浆设备及注浆管的选择。（1）高压注浆系统由浆液搅拌器、带滤网的贮浆池、高压注浆泵、压力表、高压胶管、预埋在桩中的注浆管和单向阀等组成。（2）高压注浆泵系统的选型：高压注浆泵是实施后压浆的主要设备，高压注浆泵采用额定压力16MPa，额定流量75L/min的注浆泵。焊制铁质储浆池，浆液出口设置水泥浆滤网，避免水泥团进入贮浆筒后吸入注浆导管内而造成堵管或爆管事件。（3）高压注浆泵与注浆管之间采用能承受2倍以上最大注浆压力的加筋软管连接，其长度不超过50m，输浆软管与注浆管之间设置卸压阀。
4．开塞。成桩2天后实施压力注浆（时间为预估值，以桩身混凝土强度达到设计70%为准），但不宜迟于成桩30d后。被压浆桩离正在成孔桩作业点的距离不小于15m，并宜间隔进行。注浆前，为使整个注浆线路畅通，先用压力清水开塞，用高压水冲开出浆口的管阀密封装置和桩侧混凝土（桩侧压浆时）。开塞采用逐步升压法，当压力骤降、流量突增时，表明通道已经开通，立即停机，防止大量水涌入地下。
5．注浆。开塞后立即进行注浆，开一管注一管，不允许全部开塞。注浆连续进行，压力由小到大逐级增加。注浆水灰比为0.7～0.8，注浆正常压力桩端为2.0～3.5MPa，桩侧为1.5～3.5MPa。注浆流量为75L/min。FY1型灌注桩单桩总注浆量为4.0t，桩侧（-20m）注浆量为1.5t，桩端注浆量为2.5t。FY2型灌注桩单桩总注浆量为5.0t，桩侧第一道环（标高为-33m）注浆量为1.0t，桩侧第二道环（标高为-20m）注浆量为1.5t，桩端注浆量为2.5t。
6．终止注浆。（1）压浆总量和注浆压力均达到设计要求；（2）压浆总量已经达到设计值的75%，且注浆压力达到设计注浆压力的150%并维持2min以上。
本工程需后压浆灌注桩2856根（4根电梯桩基不需后压浆），设计压浆总量为13992t，实际压浆量为14088t，超压系数为0.7%。
四、施工技术管理总结
（一）组建测量联队，加强联测，确保测量定位精度
由于本工程桩基础数量大，间距小，对桩基定位要求很高，为避免各个分部间的测量存在误差，由测量主管人员成立联合测量小组，定期组织复核各个控制网点，对由高级点引测的加密控制点进行测量验收。通过联测有效避免了系统误差的产生，确保了筒仓工程整体测量定位的精度满足规范要求。
（二）抓典型施工，促工艺优化
为了做好后压浆灌注桩技术管理，总结优化工艺，项目部先后组织了灌注桩典型施工与总结和后压浆典型施工与总结。各分部根据自身施工机械特点及地质情况，通过典型施工优化工艺流程，调整完善工艺参数，对典型施工中发现的问题进行了深入的分析，找出了切实可行的解决方案。通过典型施工总结会进行了推广，为后续大面积施工提供了扎实的技术基础，从根本上保证了施工质量受控。
1．水泥浆水灰比参数优化。后压浆典型施工过程中，初定水灰比为0.6～0.7，按此拌制发现水泥浆比重偏大，达到1.7，注浆困难。随后通过加大水灰比进行试拌，当水泥浆水灰比达到0.8时，水泥浆注浆顺畅。经与现场监理及设计的同意后，在压浆水泥总量不变的前提下，将水灰比调整为0.8。
2．桩侧压浆环尺寸调整优化。在典型施工过程中，发现有2根桩的桩侧压浆环没有打开，分析其原因为：侧环位置处于砂层范围，灌注桩成孔过程此位置形成局部轻微扩孔，混凝土超出桩身直径将桩侧环包裹而无法打开。
对此，经过工艺研讨，决定将桩侧压浆环直径由原来的100cm，优化为105cm，并增加注浆环开孔数量至6个。同时根据地质资料在砂层分布较厚，易发生扩孔现象区域，在成桩2～3d内，用清水开塞，打通桩侧注浆环。
3．侧环打不开的补注措施。针对典型施工中2根侧环无法打开的桩，采取了补注措施，第一道环（-33m）压浆阀打不开的，由桩端补注压浆1.0～1.5t；第二道环（-20m）压浆阀打不开的，由桩侧第一道环补注压浆1.5～2.0t。确保单桩压浆
总量。
（三）强化技术交底，促工艺落实
鉴于施工人员众多，素质参差不齐，为严格贯彻施工工艺纪律和标准要求，通过强化工程技术交底，对施工管理人员及作业人员进行进场技术培训和教育，使施工人员明确质量控制和操作的重点，切实将工艺要求落实到操作层，交底覆盖到操作的每个人员，不留死角。
五、意义
三期筒仓桩基础共计2860根，在港口建设中首例大面积应用后压浆工艺提高桩基承载力。根据检测结果来看，所有试桩的静载检测、超声波检测以及高应变检测均达到合格要求。超声波检测仅有5根桩为二类桩，其余全部为一类桩。静载试验均达到并超过设计承载力，1400荷载情况下，沉降在8～13mm之间（设计允许值40mm），离散系数较小，施工质量稳定可靠。施工过程中未出现任何安全、质量事故，施工进度满足预定的节点施工安排。为下步承台施工打下了坚实的基础，赢得了宝贵的时间。
关键词 连续箱梁；预应力；真空灌浆；施工
中图分类号U445 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）85-0117-02
压力灌浆法是一种传统的灌浆方法，选择该法的施工存在一些不足之处，不足之处表现在：在浆体灌注的过程中，气泡很难排除干净，由于浆体中气泡的存在，灌入的混合料在硬化以后，之前浆体中的气泡就形成了孔隙，雨水就会通过这些缝隙慢慢的渗入内部，雨水中的一些遇害物质就会腐蚀损坏构件；与此同时，水泥浆也十分出现的离析的现象，水泥浆干缩以后出现不同程度的收缩，这样也会导致一些缝隙的出现，同时还会在粘结性不好、强度也无法满足规定的要求，严重的可能会留下不安全的因素。当前，预应力混凝土常见的布筋的方法有弯束、平直束和U形束。为了减少有害物质对预应力筋的损害与腐蚀，提高工程运营过程中的安全度和使用寿命，确保预应力工程的质量，目前比较先进的工艺是真空灌浆，该方法在欧美国家已经应用的十分广泛，真空灌浆法施工的效果十分理想。该法能够弥补传统工工艺的不足之处，同时能够确保压浆的密实性。
1 真空灌浆工艺的原理和技术优点
1.1 工艺原理
使用真空泵在孔道的一端将孔道到内的空气抽出形成压强为-0.1MPa真空度，将真空度控制在80%以上，接着从另一端选用优良特性的水泥从孔道内灌入，孔道灌满以后，再使用正压力大于0.7MPa进行加压，通过加压来确保孔道灌浆的密实度和饱和度的质量。
1.2 真空灌浆工艺技术优点
孔道形成负压状态的真空灌浆工艺和传统的压浆工艺相比，具有一下优点：
孔道中的水分和空气真空泵将其全部排出，使得孔道处于负压的状态，接着将水泥浆注入负压的孔道，这样孔道中就不会有气泡的存在，有利于增强孔道压浆的密实度和饱满度，施工的质量得到了进一步的提高。
由于孔道的真空状态，能够确保流入孔道内浆体的均匀性，不会出现稀浆和稠浆出现分离的情况，浆体的一致性增强了其自身的强度和密实性。
施工工艺的改变与优化，能够消除施工中出现的裂缝，进而确保了灌入管道的浆体的质量。同时预应力管道的真空灌浆法施工过程在较短的时间内就能完成，由于是真空在很短的时间内孔道就会被浆体充满，灌浆的时间能够大大的缩短。
2 技术要求
2.1 压浆工艺要求
确保整个孔道处于全封闭的状态。在开始开展压浆工作之前，首先清理孔道，选用干净的水进行清洗确保其内部洁静干燥，完成孔道的清洗工作以后，用纯净度满足要求的空气将附在孔道壁上的积水全部吹出。
在对水泥浆进行搅拌之前，首先要做的是加入一定量的水让搅拌机空转一段的时间，然后再将搅拌机内的水倒去，同时确保其内壁处于湿润的状态。灰浆搅拌好以后一定要将搅拌机内部的成品材料及时的倾倒干净。在灰浆没有倾倒干净的情况下，严禁继续往搅拌机内投料，边出料边进料也是严格禁止的。
水泥浆拌和的过程中，一定要控制好加入材料的顺序，水和水泥的加入顺序不得颠倒，先加入水，接着加入适量的水泥，然后搅拌均匀，再将膨胀剂和减水剂加入已经搅拌均匀的水泥浆中，严格控制膨胀剂加入的量，最好控制在5%以内，同时还需要掌握好配置的量，确保配置一次能够使用一个小时。
2.2 水泥浆的技术要求
水泥浆的性能有流动性、凝结时间、泌水率、体积收缩率、浓度及化学成分等方面的要求。由于使用真空灌浆工艺使得压浆的孔道内部处于负压的状态，这就极大的减小了水泥浆通过孔道的阻力，水泥浆能够已最快的速度在较短的时间内将孔道填满，在避免出现气泡的同时在很大程度上还能够使水泥浆的孔隙和收缩变形减小，这对提高灌浆的质量是十分有利的。泥浆的配置按照一下要求：
1）水灰比：为了确保灌注的质量，一定要控制好水灰比的百分比，水灰比比较理想的状态是0.3～0.4；
2）严格控制浆体的流动速度，一般流动速度控制在14s～18s；
3）控制好浆体的泌水性。根据浆体的实际情况将其初凝时间控制在6小时以内；
5）浆体强度：7天龄期强度≥40MPa，28天龄期强度≥50MPa；
6）确保浆体不会腐蚀到钢铰线。
2.3 压浆设备要求
1）排量为2m3/min的SZ-2水环式真空灌浆泵1台；
2）真空压力表1个，QSL-20型空气过滤器1个，15kg左右秤1台；
3）灌浆泵1台，配套高压橡胶管1根；
4）灰浆搅拌机1台。
在制备水泥浆时，确保水泥浆拌和完成后是胶稠状。做好水泥泵整个系统的密封工作，特别是循环系统的密封工作，水泥浆内部严禁出现气泡的情况。水泥泵的上方有一个喷嘴，在完成压浆的工作以后，管道的上部会有一定的压力，关闭该喷嘴时，管道中的压力不会出现任何的损失。第一次使用水泥泵时，一定要对压力表进行校核，同时做好灌浆设备的清洗工作，每使用一段时间后，都需要对设备进行及时的清洗，每天工作结束后也需要将其清洗干净。
3 施工工艺
3.1 封锚方式有两种
1）采用保护罩封锚：合理使用保护罩，保护罩的拆除时间做好在完成灌浆工作的3小时后进行，为了确保锚垫板的平整性需要对其表面进行清理，将玻璃胶涂在橡胶密封圈表面和灌浆保护罩底面，为了确保两者的紧密连接，然后把橡胶密封圈装上，拧紧保护罩和锚垫板上的螺栓；
2）用无收缩水泥砂浆封锚：对外露的钢绞线、夹片及锚版一定要包裹严实，严格控制覆盖层的厚度，其厚度不得小于15mm，完成封锚工作以后，在规定的时间内完成灌浆工作。在工程中选择简单、快捷的灌浆方式。及时的对灌浆孔进行清理，各项工作完成以后对功能进行检查。
3.2 搅拌水泥浆
首先将称量好的水（扣除用于溶化减水剂的那部分水）、水泥、膨胀水泥、粉煤灰倒入搅拌机，搅拌2min。
待储浆罐的水泥浆的浆量达到不少于所要灌浆的一条孔道所需的灌浆量的1.3倍之后，关闭除与真空泵连接外的所有阀门，启动真空泵，通过压力表使真空度达到-0.06MPa～-0.1MPa并保持稳定。 启动真空泵，当灌浆泵输出的浆体达到要求稠性时，将泵上的输送管接到锚垫板上的引出管上，开始灌浆，灌浆过程中，真空泵持续工作。
排浆的过程中，派专门的人员观察排浆的情况，以免浆体的稠度出现不一致，接着关闭排气阀门，为了使管道内有足够的压力，继续进行灌浆工作，过一段时间关掉灌浆阀门。拆除真空管的接口，对搅拌机、灌浆泵、阀门等工具进行清洗。
4 施工注意事项
做好管道的密封工作，特别要注意波纹管的接头的地方密封。掌控好压浆的时间，最好在封锚的水泥砂浆满足规定的强度以后方能开始进行压浆，孔道的灌注工作通常在密封后的24小时内进行。选择能够承受高压的橡胶管作为灌浆管，灌浆管能够承受的压力不得小于1MPa，灌浆管的连接一定要牢固，严禁在施工的过程中出现脱管或破裂的现象。
在选择施工用的水泥时，一定要注意水泥的生产厂家和水泥的型号，确定水泥的型号和厂家后这样有利选择合适的添加剂，根据水泥浆的流动度、泌水率、凝结时间、收缩率（或膨胀率）、强度及化学成分等情况，准确的确定水泥浆的配合比，通过试验来确定灌浆的配合比。
为了确保管道的顶端不出现空隙，同时水分不会过多的泌出，对所使用的材料的配比进行严格的控制是十分必要。对于由于存放的时间过长流动性大大降低的水泥，为了增加其流动性加入一定的水这种做法是严格禁止的。如果在施工的过程中需要换管道时，灌浆泵不能停止，应该继续工作，这样浆体始终处于流动的状态，就不会出现堵塞输浆管的情况。
5 结论
综上所述，在对预应力管道真空灌浆的施工过程中，施工管理人员一定要负起管理的责任，做好统筹与安排的工作，施工人员在施工的过程中，一定要掌握工程的施工工艺，提高自己的责任心。预应力管道使用真空灌浆在很大程度上提高了施工的质量，增强了工程在使用过程中的安全性，具有很好的发展前景。
参考文献
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关键词：水利水电工程高压喷射灌浆技术液压站
1.高压喷射灌浆技术概述
1.1定义
利用钻孔技术打孔，将带有特制喷嘴的注浆管送到需要灌浆的位置，借助压力为20~40MPa的高压水泵将水泥拌合物浆喷射到特定位置，这种应用高压喷射流冲击土体的方法就叫高压喷射灌浆技术。它利用的是冲击力、离心力和重力等协同作用的效果。灌浆的水泥浆拌合物需要按照规定的比例配比，灌浆凝结后就形成了加固层。
1.2施工优势
采用灌浆技术加固土体的施工技术施工工艺简单，被加固的土体耐用性强，加固施工的限制较小，因此应用范围较广，可普遍使用于水利水电工程施工加固中。
1.3施工原理及特征
高压喷射灌浆技术依靠高压喷射流使水泥浆拌合物和土体充分融合，其根本目的在于提升水泥浆和钻孔土体的混合度及凝结效果，使钻孔内壁形成一层具有保护作用的加固层，这层加固层将钻孔与土体隔绝，进而起到防渗的效果。因此施工的原理就是通过提升水泥浆和土体结合层的阻隔效果来加强防渗作用。其特征是适用性强、成本低、加固效果好。
2.高压喷射灌浆技术分析
2.1单管法施工技术
单管法高压喷射灌浆技术是应用20~25MPa的单独通道的喷灌进行灌浆施工的技术，该技术的施工延展性较小，适用于加固需求较小、钻孔孔径为0.5~0.9m的水利水电工程土层的加固。单管法应用的是水泥浆材料，该材料具有板结速度快、施工成本低的优势。
2.2二管法施工技术
二管法是在单管法的之上增加了一个压力为0.7~0.8MPa的压缩空气通道，通过水泥浆通道和压缩空气通道同时喷射高压泥浆和空气，加强喷射的压力和冲击力，用于加固需求较强、钻孔孔径为0.8~1.5m的水利水电工程土层的加固。
2.3三管法施工技术
三管法是在二管法施工技术的之上增加了输送压力为30~50MPa的高压水流的通道，通过水、气、浆通道同时喷射压力为0.7~0.8MPa的圆状气流，共同作用于土体结构来冲击和破坏土体，达到较大的破坏程度，用以扩大灌浆加固的面积和程度，提高加固作用。三管法施工技术用于水利水电工程中加固需求特大的土体结构，通常泥浆量为80~100L/min、密度1.6~1.8g/cm3，使用与钻孔孔径为1.0~2.0m的工程，加固效果要比单管法、二管法大2倍。
3.水利水电工程中高压喷射灌浆技术的应用
3.1工程概况
阳澄湖中西湖连通工程一标段位于苏州市阳澄湖中西湖北部湖湾连接处，建设内容为重建跨径13米桥梁1座；新建活动堰2座，均为单孔净宽10米；新建净宽20米节制闸1座，双孔布置，每孔净宽10米。工程主体结构、主要设备特征值如下：（1）严家港闸地基加固464根，水泥搅拌桩∮60@110，桩长13-15m；基础防渗墙526根，水泥搅拌桩∮60@50，桩底-11.0m；（2）中心港堰地基加固水泥土、158根木桩∮20@50,桩长4-5m；（3）东厅港堰地基加固水泥土；（4）上字圩西闸地基加固92根，水泥搅拌桩∮60@110,桩长14m，基础防渗墙199根，水泥搅拌桩，∮60@50,桩底-14.40m；（5）直立挡墙基础加固1308根，水泥搅拌桩∮60@100,桩长12.5m。
3.2施工设备
液压泵、驱动用电动机、油箱、方向阀、节流阀、溢流阀等组成的液压装置，也就是液压站。为了保证该工程高压喷射灌浆技术的施工质量，工程队采用液压机组自组装的施工设备，机组设备组装后进行了相应的实验检测。液压泵站采45锻件GB/T699的材料制作的阀块，不锈钢1Cr18Ni9制作的油箱，油管采用不锈钢1Cr18Ni9材料制作，泵站系统的清洁度为系统清洁度达NAS1638标准中的8级。钻孔采用数控刨台卧式铣镗床TKP6513或数控落地镗铣床TJK6920，上安装有传感器，可用于监测钻孔状态。液压泵站设备在油口、液压阀件、管路走向、油泵-电机转向、压力表等处均设置有醒目铭、标牌，以帮助识别和观测。液压泵站组装工序如下：零件、标准件、外购件出库去毛刺清洗油箱就位油泵底座就位阀台就位油箱附件组装油泵电机组组装阀台组装泵站管路配制管路清洗管道循环冲洗装置循环冲洗泵站自循环冲洗液压泵站试验表面涂漆入库。
3.3施工工艺
3.3.1冲击切割及掺混搅合
该工艺是高压喷射灌浆技术中的扩大喷射范围、提高灌浆延伸的技术，主要通过高压射流的冲击力来切割土体，使土体与水泥浆掺混搅合，凝结后形成板块固体，加固土层结构，起到拱顶的作用。冲击切割的力度和高压射流的速度、射浆压力有极大的关系，一般压力越大、射浆流量速度越快，切割的作用越大。水利水电工程一般选择0.5-0.7米的孔径灌浆。
3.3.2升扬、转换
升扬、转换与转化作用是三管喷射灌浆施工中空气通过喷射杆的间隙作用升扬出孔径之外，进而将空气压力转化为喷射压力的作用，用以提高高压喷射灌浆对原土层的破坏作用。
3.3.3挤压与渗透
高压喷射的水泥浆通过挤压与渗透进入到地层结构中，渗透到地层结构中的水泥浆与土层结合，凝结后就会形成牢固的保护层，对地层结构起到牢固的加固作用。
4.高压喷射灌浆施工
高压喷射灌浆技术施工前需要先钻孔，然后下入喷射管道，指导射杆接触到钻孔底部，然后设定高压射浆的相关参数，如水压、气压、浆压、速度等，最后根据施工流程实施喷射灌浆。需要注意的是，高压喷射灌浆技术需要提前对施工场地进行清理，清除所有的障碍物，防治引起安全事故的发生。
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