真空灌浆的分析论文（共8篇）
关键词：预应力孔道压浆真空灌浆法HDPE波纹管
1.前言
由于山东东营黄河大桥及连接线工程位于黄河三角洲，濒临渤海湾，地下水和空气中含有较高的cl-、so42-和其他侵蚀介质，对混凝土和预应力钢绞线有较为严重的腐蚀作用。为了确保本工程的质量，后张法预应力结构物中，采用真空灌浆法施工。
2.真空灌浆与普通压浆
在后张法预应力混凝土结构物中，为了保证预应力钢绞线的使用寿命，对孔道必须填充密实。工程中认为，灌浆对结构物有下列作用。作为填料，将预应力孔道填实；作为粘结料，将预应力钢绞线与混凝土粘结在一起，使钢绞线、填料、塑料波纹管和混凝土结构物结为整体；将预应力钢绞线上的力均匀地传入到结构物中；防止预应力钢绞线锈蚀，作为预应力钢绞线锈蚀的最后一道屏障。
总之，浆体压入到孔道内，其在孔道内的密实度对结构物有着极其重要的作用。灌入浆体密实，则浆体和结构物有机的结合在一起；如果灌入浆体不密实，则浆体和结构物之间有一定的空隙，空隙内存有的水分将使预应力钢绞线锈蚀。怎样从施工方案及施工工艺上保证浆体对孔道充分密实，将对结构物的使用和耐久性起着关键性的作用。
3.传统的压浆术
传统的压浆是压力保持在0.5～1.0MPa的压力下，将混合料浆体压入预应力孔道。由于压浆施工中浆体较稀，施工中容易发生混合料离析、析水和干硬性收缩。由于析水、收缩的发生，致使孔道内预应力钢绞线和结构物粘结强度不够，留有一定的质量隐患。
传统压浆技术的原材料要求为：水泥的强度不宜低于42.5，且不得有结块，同时水泥宜采用硅酸盐水泥和普通水泥；水宜采用清洁的引用水；外加剂宜采用低含水量、流动性好、最小渗出及膨胀性等特性的外加剂。同时它不得含有对预应力钢绞线或水泥有害的化学物质。
水泥混合料应符合下列规定：水灰比宜为0.4～0.45，当掺入减水剂后，水灰比可减小到0.35；水泥浆的泌水率最大不得超过3％，拌和后3h泌水率宜控制在2％以内，泌水应在24h内重新全部被浆吸收；通过试验后，水泥浆中可掺入适量的膨胀剂，但其自由膨胀率应小于10％；水泥浆稠度宜控制在14～18s之间。
压浆机械使用活塞式压浆泵，不得使用压缩空气。同时压浆时对孔道的排气孔和排水孔应按照规范使用，浆体应达到孔道的另一端饱满和出浆并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。为保证管道中充满灰浆，关闭出浆口后，应保持不小于0.5MPa的一个稳压期，该稳压期不应小于2min。
4.真空灌浆技术
4.1真空灌浆技术的特点
真空灌浆和传统压浆相比，其从预应力孔道形成起，就为形成真空保证预应力孔道创造了条件。
4.1.1真空灌浆孔道真空灌浆孔道一般采用高质量的HDPE波纹管形成孔道，波纹管之间的接头采用相同材质的专用连接管，波纹管和锚垫板连接采用专用连接头，确保管道密闭，摒弃铁质波纹管和胶带的缠绕连接。
塑料波纹管内壁均匀光滑，无分解变色线及明显杂质；外壁波纹和颜色均匀一致，无气泡、裂口；内外壁紧密溶结，无脱开现象；塑料波纹管的环刚度应大于6.3MPa，垂直方向加压到外径变形量40％时，立即缷载，试样不破裂，不分层；在温度0℃时，高度在1米的条件下，用1Kg重锤冲击10次以上不开裂；在低温-30℃时，高度1米的条件下，自由落下管体不开裂，不变形；耐水压密封试验在20℃时，压力50KPa的条件下，保持24小时随机抽取试样无渗漏，变曲度应小于2％；纵向收缩率小于3％；管道最小弯曲半径应在0.9～1.5米；同时要求塑料管道摩擦系数小于0.14。
4.1.2真空灌浆浆体材料及技术指标
真空灌浆应采用真空灌浆剂配制的特种浆体，其一般水泥采用水泥强度不低于42.5MPa的普通硅酸盐水泥，水采用引用水；外加剂采用超塑剂和阻滞剂（两种外加剂一般各为水泥用量的3％）。
对于真空压浆浆体要求一般为：泌水性应小于水泥浆体的2%；水灰比控制在0.3~0.35；水泥浆体体积变化控制在小于2%的范围内；初凝时间应大于6h；一般构造物（主要构造物）的7天强度应大于30MPa（35MPa），28天强度达到40MPa（50MPa）以上；同时在压浆期间抽出的真空应保持在-0.08~-0.1MPa内。
4.2真空灌浆的配套设备
真空灌浆除了传统的压浆施工设备外，真空灌浆还应具有专用设备。灌浆泵一般采用UBL3螺杆灌浆泵，其最大压力应达到2.5MPa，其最大压力应达到2.5MPa，同时配备达到3.0MPa压力表；SZ-2型真空泵（极限真空4000Pa）；SL-20型空气率清器及配件；PHL塑料焊接机及DN20mm控制阀；气密锚帽等真空灌浆专用设备。
4.3真空灌浆施工工艺
在真空灌浆施工中，灌浆施工机械连接简图如上。在施工中应认真执行《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）的有关规定，并应严格按照以下程序执行操作。
4.3.1浆体严格按照配合比进行称量配料，同时搅拌机在拌制灌注浆体前，应加水空转搅拌数分钟，将积水排净，并使其内壁充分湿润，在全部浆体用完之前再投入原材料，更不能采取边出料边进料的方法，搅拌好的水泥浆须一次用完。
4.3.2在预应力钢绞线施工完成后，切除外露的钢绞线，用无收缩水泥砂浆封锚，并将锚板、夹片、外露钢绞线全部包裹，覆盖层大于15mm，封锚后36～48小时内进行真空灌浆。
4.3.3在压浆前，孔道和两端必须采用气密锚帽密封，且孔道内无石、砂及其他杂物，确保孔道畅通、清洁、干爽；同时清理锚垫板上的灌浆孔，保证灌浆孔与孔道畅通连接；确定抽出真空端与灌浆端，安装引出管、球阀和接头，并检查其功能，确保施工安全、顺利。
4.3.4灌浆首先启动真空泵抽真空，使孔道真空达到-0.08～-0.1MPa且保持稳定，同时对拌制好存储在储存罐中浆体采用1.2mm的筛网过滤后加入到灌浆泵中，当灌浆泵输出的浆体稠度达到要求稠度时，灌浆泵上的输送管接到锚垫板上的引出管上，开始灌浆。灌浆过程中保持真空泵连续工作，待抽真空端的空气滤清器中有浆体经过时，关闭空气滤清器前端的阀门，稍后打开排气阀，当浆体从排气阀顺畅流出且稠度与灌入的浆体相同时，关闭抽真空端的所有阀门。灌浆泵继续工作，并沿着管道的由高到低将排气孔打开，待排气孔流出的浆体稠度与灌入的浆体稠度相同时，由低到高关闭排气孔，在≤0.7MPa的压力下，持压1～2分钟，然后关闭灌浆泵及灌浆端所有阀门，完成灌浆。拆除外接管及各种附件，清洗空气滤清器及阀门等。
4.3.5灌浆顺序根据结构物的特点，灌浆顺序应从孔道的下层孔道开始，对于曲线孔道和竖向孔道应从最低点灌浆孔灌入，并且由最高点的排气孔排出水和泌水。
4.3.6压力和速度在真空灌浆过程中，一般情况下压力控制在0.5～0.7MPa。当孔道较长时，压力可以达到1.0MPa，同时应经常检查孔道真空度的稳定性；灌浆时速度一般控制在5～15m/min，对竖向孔道的灌浆宜采用低限，对较长或直径较大的管道或在炎热气候条件下，压浆应采用较快的速度，但应注意压浆软管和孔道内的压力情况，防止超压将软管压裂事故的发生。
4.3.7在整个灌浆过程中（包括灌浆孔数和位置）应做好记录，以防漏灌。同时每一工作班应留取不少于3组的70.7×70.7×70.7mm的立方试件，并进行标准养护，以便检查真空灌浆质量。
4.3.8施工注意事项曲线管道的每个波峰的最高点靠同一端设置观察阀，高出混凝土200mm；输浆管应采用高强度橡胶管（抗压能力≥2.0MPa），并注意连接牢固；灌浆工作宜在浆体流动性下降前进行（约30～50min内），孔道一次连续灌注；中途调换压浆管道时，应继续启动灌浆泵，真空泵应连续工作，让浆体循环流动；储浆罐中的浆体体积必须大于所需灌浆的一道预应力孔道的体积；对极端条件下（如炎热或寒冷天气）的孔道压浆，应严格执行国家制定的有关规范的规定；灌浆后，必须将所有粘有浆体的设备清洗干净。
5.结束语
在后张预应力孔道中灌注水泥浆, 可以预防预应力筋被锈蚀, 同时促进预应力筋和混凝土之间的共同作用, 传递预应力筋的效应力。传统的灌浆方法是压力灌浆法, 即用0.5MPa~1.0MPa压力把水泥浆压入预应力孔道中[1], 这种压浆方法不能把泥浆压密实, 容易产生孔隙, 水分容易滞留或渗入孔道中, 从而导致预应力筋氧化锈蚀, 这就给公路工程留下安全、质量隐患。真空灌浆技术弥补了传统压浆方法的不足, 在公路工程中应用, 可以有效解决这些问题, 提高孔道灌浆的饱满度和密实性, 确保公路结构的安全性和耐用性, 保证公路工程的实施进展和正常投入使用。采用水泥混凝土作为公路路面是我国公路的主要形式之一, 在公路工程中应用真空灌浆技术, 能对水泥混凝土路面进行有效养护, 延长公路的使用寿命, 改善其通行能力, 保证公路的舒适度和安全性。
2 真空灌浆技术
2.1 真空灌浆技术的工艺原理
真空灌浆技术是在预应力孔道的一端用真空泵对孔道进行抽真空, 使孔道内形成0.1MPa左右的负压, 然后用灌浆泵在孔道的另一端用0.7MPa以上的正压力往孔道注入水泥浆, 直至孔道内充满水泥浆, 继续施压1min~2min[2], 提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实性。真空灌浆技术优点:
2.2 真空灌浆技术的优点
1) 清洗预应力孔道时残留的水在进行抽真空的时候被汽化、抽离, 在灌浆的时候就不会形成水泡、气泡了, 同时, 灌浆过程中形成的气泡也在真空负压条件下破裂, 同时被抽离, 这就解决了传统灌浆方法中形成孔隙、气泡导致浆体不饱满、密实的问题, 减少了水分滞留或渗入的现象, 保证了公路工程的质量;
2) 在真空环境下, 浆体得以均匀分布, 从而保证其稠度、均与度一致, 公路路面受压力平衡, 消除了产生裂缝的情况, 确保浆体密实度和强度, 提高预应力筋和混凝土之间的共同作用, 使预应力筋的效应力得到很好的传递;
3) 预应力孔道是密封、呈真空状态的, 浆体能迅速、均匀地充满整个孔道, 减少压浆工序, 缩短了灌浆时间。
3 真空灌浆技术的要求
真空灌浆技术是一项新技术, 需要较高的技术水平和质量监控, 但其在公路工程应用上还缺乏相应的技术支撑, 所以, 要根据具体情况, 设计出合适的施工工艺, 对真空灌浆实施步骤、技术措施、施工材料、机械设备等, 进行严格全面的测验和技术分析。
3.1 真空灌浆技术对施工程序的要求
进行真空灌浆前要清洗预应力管道, 用高压风吹干净, 然后进行临时性密封, 避免再次污染。用水泥砂浆封锚24小时左右进行灌浆。确保各装备是已连接妥当, 做好各项准备, 保证能顺利施工。水泥浆的搅拌应该保持持续搅拌状态, 保证水泥浆进入管道前都是均匀、流动的。
3.2 真空灌浆技术对预应力管道的要求
真空条件是真空灌浆技术正常实施的关键, 所以在公路工程中实施真空灌浆对预应力管道有高要求, 要求预应力管道、管道两端能形成一个封闭空间, 保证孔道内可以形成真空状态, 并达到要求的真空度。在施工过程中, 如果波纹管出现损坏, 要及时进行修补, 维持孔道的密封性。金属波纹管摩阻系数较大, 在灌浆过程中对浆体均匀分布造成一定的阻碍, 所以, 目前多选用摩阻系数较小、密封性较高的高密度聚乙烯塑料波纹管作为成孔材料。塑料波纹管还具有耐腐蚀、强度高、韧性高等特点, 在公路工程中使用, 可以有效保护预应力筋不被氧化锈蚀、不漏水等, 为公路工程的顺利实施提供可靠的材料支持[3]。
3.3 真空灌浆技术对施工材料的要求
选用合适的施工材料, 是真空灌浆技术正常实施作业的重要保证。水泥浆的水灰比、和匀度、渗透性、流动性、强度等是需要注意且需要完善的几个方面。在水泥浆中加入适量的添加剂, 可以提供水泥浆的性能, 所以, 要根据实际使用的水泥品种选择合适的添加剂, 添加剂要求是具有减水、缓凝和微膨胀等作用效果, 但不会损坏预应力筋和水泥的材料。
3.4 真空灌浆技术对机械设备的要求
真空灌浆技术需要的机械设备除了基本的压浆施工设备外, 还需要真空泵、压力表、控制盘、压力瓶、输浆管、气密阀、气锚帽等设备。真空泵是实施真空灌浆技术的重要工具, 所以对其要求更高, 要求其进行空气抽空时真空度 (负压) 控制在-0.08MPa~-0.1MPa之间, 在整个灌浆过程中能保持稳定、连续工作。
4 真空灌浆技术的施工工艺
4.1 水泥浆的配比设计
为了提高管道灌浆的密实度和强度, 真空灌浆技术中采用的水泥浆要比普通的水泥浆的水灰比低、成分多, 一方面改善了水泥浆的性能, 提高其强度和耐性, 另一方面弥补了普通水泥浆的和匀度低、稠度低等不足方面。
4.2 真空灌浆施工工序
根据真空灌浆技术的要求和原理, 总的施工工序可概括为“真空-真空+灌浆-灌浆”不断重复施工的工序。
施工前要检查各项材料的数量、品质, 把不合格的清除, 把不足的补上;检查机械设备的零部件是否齐全、稳固、完好, 确保机械能正常运转;检查水电资源是否正常, 保证施工过程中不出现断水、断电现象, 保证施工能持续进行。
张拉完毕后, 用砂轮机将露出外面的钢绞线切割掉, 预留30mm~50mm, 用没用收缩性能的水泥砂浆把锚头密封, 确保其不漏泥浆、不漏水。检查孔道的气密性, 保证孔道能形成真空状态, 达到施工所需真空度。
检查各部件表观及其功能是否完整, 确定抽真空端及灌浆端, 安装引出管、球阀、接头, 连接各部件, 确保真空泵机组、灌浆泵等施工设备按顺序连接。
按工程设计要求称量水泥等原料, 在灌浆施工前半个小时进行配合比试验。搅拌水泥浆, 注意现场测定水泥浆的稠度、泌水性、流动性、均匀度, 没达到要求重新搅拌, 达到要求指标的就装入储浆罐中, 如果还不进行泵送, 就要不停地搅拌, 确保其稠度、和匀度保持均匀一致。
把水泥浆放置灌浆泵中, 等浆体稠度达到要求时, 启动灌浆泵, 进行灌浆, 真空泵在灌浆过程中保持持续工作。
水泥浆经过空气滤清器时, 关闭真空泵及抽气阀, 打开排气阀。排出的水泥浆稠度和灌入稠度一致时, 关掉排气阀, 灌浆泵持续工作2min, 使管道内维持0.5MPa~0.7MPa的稳定压力后关掉灌浆泵及灌浆阀门, 完成该孔道的灌浆工作, 拆卸外接管等, 清洗空气滤清器和阀门等。
当日的灌浆工作完成后, 拆卸外接管路、真空泵、空气滤清器、灌浆胶管等, 清洗空气滤清器、阀门、灌浆泵、搅拌机等设备零部件, 以及粘有灰浆的工具器械[4]。
5 结论
水泥混凝土是我国公路路面的主要形式之一, 研究改善孔道灌浆技术对公路工程的实施、发展具有重要意义。传统的灌浆法已不符合公路工程现阶段发展的需求, 真空灌浆技术作为一种新型的加固技术, 相比传统的灌浆法有更多优势, 在公路工程施工中应用可以有效弥补其不足之处, 提高公路工程的质量。在公路工程中应用真空灌浆技术, 经过严密设计、合理用材、严格施工, 使得孔道灌浆保持均匀性能有效提高后张预应力混凝土结构的密实性、安全度和耐久性, 保证公路工程顺利实施, 以及确保公路能正常投入使用, 延长其寿命。真空灌浆技术目前在我国公路中应用具有广泛前景。
参考文献
[1]胡建武.真空灌浆技术及营养.广东科技, 2006, 150:140-141.
[2]张春梅.浅议真空压浆施工技术.城市道桥与防洪, 2007, 2:63-64.
[3]宋小军.浅谈预应力混凝土真空压浆工艺及质量监控要点.铁道建筑技术, 2007:258-260.
关键词:水泥混凝土路面 灌浆技术 应用
水泥混凝土路面是我国公路路面主要形式之一，在我国公路网构成中占有较大比重。它具有强度高、刚度大、受温度影响小、使用寿命长等优点。但水泥混凝土路面接缝较多，对超载较为敏感，易发生脱空、唧泥、裂缝等先期病害，从而导致路面的破损。如何治理与预防脱空、唧泥等病害，搞好水泥混凝土路面的养护，延长公路的使用寿命，改善其通行能力，具有十分重要的意义。
一、灌浆加固机理
灌浆法是指利用液压、气压或电化学原理，通过注浆把浆液均匀地注入地层中，浆液以填充，渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置，经一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度高、防水性能好和化学稳定性良好的“结石体。
二、真空灌浆技术需要注意的问题
1.真空灌浆技术是后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术，在我国应用比较少，缺乏相应的技术依据，同时真空灌浆施工需要有较高水平的质量控制。因此，需要结合现有的施工材料和设备，摸索能够符合预应力施工质量要求而又切实可行的施工工艺。包括对真空灌浆实施的施工步骤和技术措施；预应力孔道制作过程的质量保证以及材料、机械设备选择的要求等，从工艺设计-材料设备-施工措施进行全面的试验分析和比较，这是实施真空灌浆技术的一个重要内容。
2.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。因此，和易性好、空隙率低、渗透性小、具有较高强度和耐久性的灌浆材料，是我们研究的主要目标之一。
3．编制相关的施工操作程序，以便于及时总结，规范施工方法，以达到推广先进的施工工艺，提高工程质量的目的。
4.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。
三、真空灌浆技术的基本流程
1、漿体配比设计 这种高性能水泥浆与普通水泥浆相比，在原材料的配比方面主要差异为低水灰比和多成份，其目的是为了增加水泥浆的密实度，改善水泥浆性能，从而达到高强和耐久的目的。
水泥浆试块采用70.7×70.7×70.7mm的钢模型，在常温下24h后拆模，进行试验室养护。试验结果表明：水灰比琥小，强度越高，用525#普硅水泥7天强度最大达到78MPa，大大超过所要求的强度。改选用425#普硅水泥，7天强度最大达到55MPa以上，因此，选用425#普硅水泥即可达到要求。
2、真空灌浆施工工艺
(1)预应力筋成孔管材 预应力混凝土构件中有采用直束、弯曲和U型束等的布筋方式，金属波纹管在预应力筋管成孔方面不能满足小半径的弯曲及U型束的布筋要求，故采用新型成孔材料——塑料波纹管。与金属波纹管相比，在强度和耐腐蚀方面，有更好的保护作用。
(2)．施工步骤 首先，准备工作
①检查确认材料数量，种类是否齐备，品质是否保证；②检查机具是否齐备、完好；③检查供水、供电是否齐全、方便；④按配方秤量浆体材料，减水剂首先溶于一部分水，待用；⑤按图所示连接装好各部件。
第二，试抽真空：将灌浆阀、排气阀全都关闭，抽真空阀找开；启动真空泵抽真空，观察真空压力表读数，即管内的真空度，当管内的真空度维持在时（压力尽量低为好），停泵约1分钟时间，若压力能保持不变即可认为孔道能达到并维持真空。
（3）搅拌水泥浆 ①搅拌水泥浆之前要求，加水空转数分钟，将积水倒净，使搅拌机内壁充分湿润。搅拌好的灰浆要做至基本御尽。②装料：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2分钟；将溶于水的减水剂倒入搅拌机中，搅拌3分钟出料；水泥浆出料后应尽量马上进行泵送，否则要不停地搅拌；必须严格控制用水量，否则多加的水全部泌出，易造成管道顶端有空隙；对未及时使用而降低了流动性的水泥浆，严禁采用增加水的办法来增加灰浆的流动性。
（4）灌浆 ①将灰浆加至灌浆泵中，在灌浆泵的高压橡胶管出口打出浆体，待这些浆体浓度与灌浆泵中的浓度一样时，关掉灌浆泵，将高压橡胶管此端接至孔道的灌浆管上，扎牢。②关掉灌浆阀，启动真空泵，当真空度达到度维持在-0.06～-0.09MPa值时，启动灌浆泵，打开灌浆阀，开始灌浆，当浆体经过空气滤清器时，关掉真空泵及抽气阀，打开排气阀。③观察排气管的出浆情况，当浆体稠度和灌入之稠度一样时，关掉排气阀，仍继续灌浆2～分钟，使管道内有一定的压力，最后关掉灌浆阀。
（5）清洗 拆下抽真空管的两个活接，卸下真空泵；拆下空气滤清器和灌浆胶管，清洗灌浆泵、搅拌机、阀门、空气滤清器以及粘有灰浆的工具。
四、质量控制要点
(1)钻孔定位。要根据施工现场的实际情况，不断总结经验，尽量把孔位设在脱空深度最大处，每块水泥混凝土板应钻4～5个孔。
(2)灌浆。
①严格控制进场材料的质量，确保达到要求;
②严格控制配合比，各种材料计量准确，且拌和均匀，注重用水量;
③灌浆时若发现灰浆已从压过或未压过的孔溢出时，应及时用木塞塞紧，10min后拔出木塞;
④灌浆机压力达到015～110MPa或水泥灰浆从其它孔溢出或从边缝、裂缝等处溢出时，将自动停机或人工停机，视为压满;
⑤交通控制，灌浆完成后的板块，禁止车辆通行，待灰浆强度大于3MPa以上时方可开放交通。
灌浆技术作为一种新型的加固技术，可广泛地使用到公路施工其他方面，如：高速公路桥头跳车、软土地基处理、机场路加固等。而且由于其处治质量主要控制指标——弯沉与旧板加铺沥青混凝土面层的设计指标相吻合，具有一定科学性，所以也适用于旧板加罩沥青面层的加固处治。大多数破损板本身的质量良好，病害原因主要是由于下承层造成的。有关资料建议灌浆钻孔深度一般为混凝土板底3-5cm，根据施工经验，钻孔深度应穿透基层达到垫层中。传统的“换板”处治，在破碎时由于操作人员的失误或连接杆的传递影响，可能造成相临混凝土板块不同程度的松动或破损，处治一处病害又出现多处新的病害，且只能改善板本身状态，正是所谓的“治标不治本”，而混凝土板下灌浆通过灌浆压力可把浆液渗透到相邻混凝土板下，起到灌浆一块板加固几块板的作用。
2009-8-19 蒸汽喷射真空泵是利用流体流动时的静压能与动能相互转换的气体动力学原理来形成真空。具有一定压力的水蒸汽通过拉瓦尔喷嘴喉径时达到声速,到喷嘴的扩散部时,静压能全部转化为动能,达到超声速,同时喷嘴出口处形成真空,被抽气体在压差的作用下,被抽入吸入室,和以超声速的蒸汽一边混合一边进入文丘里管,然后以亚声速从文丘里的扩散管排出,同时混合的气体速度逐渐降低,压力随之升高,而后从排出口排出。如果将几个喷射泵串联起来使用,泵与泵中间加入冷凝器使蒸汽冷凝,便可得到更高的真空度。整台蒸汽喷射真空泵由若干级泵体与冷凝器两大部分组成。各级泵体均由喷嘴、入室及扩压器组成,喷嘴可以是单只,也可以是多只,喷嘴一般采用不锈钢材料,吸入室和扩压器等其它部件可采用不锈钢、铸铁及碳钢等材料。
影响真空泵能力的主要因素研究 3.1、对工作蒸汽及其干度的研究
蒸汽压力偏低及压力波动均对真空泵的能力有较大影响,因此蒸汽压力不应低于要求的工作压力,但所用真空泵结构设计已定型,过多提高蒸汽压力并不会增加抽气量及真空度。另外,要确保锅炉供给的蒸汽压力稳定,最好用一台锅炉专门给蒸汽喷射泵提供工作蒸汽,这样蒸汽压力就不会出现波动,真空泵性能稳定。
蒸汽的干度对真空泵的性能也有较大影响,其中含水会引起真空波动,含水过多甚至会抽不起真空,通常的作法是在汽包前加装汽水分离器以获得干度较高的工作蒸汽,同时对蒸汽管路进行有效保温。为取得最佳的工作效益,为喷射真空泵提供的工作蒸汽应为5℃~10℃的过热蒸汽。特别是五级泵,对蒸汽的品质要求非常高,含微量水分都可能引起喷嘴的冰塞,造成开第五级喷射器真空度反而下降或没有作用。3.2、对循环冷却水要求的研究
冷却水供量不足,冷凝器会发热,气流声音变大,真空度迅速下降,甚至蒸汽会返入抽气管。对于列管间冷式冷凝器,应保证供水压力为0.2MPa,供水量应比实际的用量稍微大一点,这样用水的波动会比较平稳。另外,为避免供水量不稳定而引起真空波动,最好采用单独的循环水系统对真空泵的冷凝器进行供水。
冷却水温太高,真空泵能力会下降,有时甚至抽不起真空,一般不超过32℃。另外,冷却水温越高,耗用的蒸汽量越多。
冷却水质对真空泵能力的影响也是一个不可忽视的因素,如果水质差,硬度高,会造成冷凝器积垢甚至堵塞,严重影响热交换性能,使蒸汽难于冷凝,从而影响真空度。所以应保证循环冷却水为纯净的软化水。
3.3、对真空泵系统密封要求的研究
真空泵处于极限状态时,第1级排出的水很少,有时甚至没有。因此,第1级泵有大量水排出,可以认为是系统有泄漏。通常的漏气原因有:垫片没装、装错或损坏,螺栓未拧紧,法兰面损坏,焊缝有沙眼,接头（压力表、真空表等）未装好。
最通用的查漏方法是整个系统通入带压空气,用肥皂水涂在各处。如有泄漏,漏点会有气泡,有时甚至能听到泄漏的声音。检验是否漏气的最终要求是,用0.2MPa压缩空气对真空系统（包括泵体和大气腿）进行汽密性试验,24h压力下降量不超过4.8%。
3.4、对喷嘴要求的研究
喷嘴是影响真空泵性能的重要部件,存在的问题有:喷嘴装错、装歪、堵塞、损坏、腐蚀和泄漏,不管采取何种预防措施,喷嘴的堵塞在所难免。一方面由于安装蒸汽管道时,管道中残存的铁屑及焊渣会堵塞喷嘴;另一方面,真空泵系统停用时,蒸汽管道易生锈,锈斑在使用时掉落堵塞喷嘴。一般来说,第1、2级喷嘴孔径较大,不易堵塞,最易堵塞的是第3、4、5级的喷嘴。喷嘴是否堵塞可通过触摸泵头和冷凝器的温度来确认。
蒸汽喷射真空泵的故障处理
蒸汽喷射真空泵在使用过程中有时会出现抽真空时太长、真空度不稳定或达不到真空度要求的情况,必对故障查找原因、分析处理。通常要进行以下的故障分析:（1）真空测量装置（包括真空表、真空计、测试罩）是否有故障或失效;（2）工作蒸汽供应是否正常,包括压力、温度、干燥度、疏水情况、波动情况等,尤其要检查压力表在长时间使用后读数是否准确;（3）循环冷却水供应是否正常,包括水温、水压、水量、水质等;（4）生产系统是否出现异常,包括系统泄漏、系统产生过量气体、工艺设备性能下降等;（5）真空泵系统本身是否有故障,包括泵系统泄漏、喷嘴堵塞或损坏、喉管直径磨损增大、扩压管的收缩段和排出口积垢、大气腿泄漏或积垢堵塞、冷凝器积垢堵塞、抽气管道积液等。
蒸汽喷射真空泵抽气量大、工作范围宽、结构简单、没有相对运动的部件,是一种用途广泛的真空设备,主要应用于除气、脱色、干燥、脱臭、蒸馏、制冷及输送等方面。特别是其对吸入气体无选择性,在食品生产、石油化工、油脂加工、聚酯生产、含有机溶剂的物料浓缩等场合,与机械真空泵（油泵）相比显示出卓越的优点。真空泵的工作原理和优缺点分析
放射实空泵的农做本理战劣毛病
喷射真空泵非应用白丘外效当的压力落发生的下快射淌把气体保送到入口的一类静量传赢泵。它合替水喷射真空泵、蒸汽喷射真空泵、汽水串联喷射真空泵、汽火组开喷射真空泵。放射真空泵以其真空度范畴狭，能够间接抽呼水蒸汽等否凝性气体战带无颗粒状的介量油泵,换热器，构造简略,压力匹配器，操做便利，有运行部件培修质大，节能落耗等长处越往越普遍的利用正在化工操作的各工艺外，上面分离引见各类喷射实空泵的农作本理。
（1）、水喷射真空泵的工作原理及构造繁图水喷射真空泵的装备组偏见其解构繁图，其工作原理非：轮回水箱中的水经轮回水泵干过先发生一订的压力真空泵、流快，存在必定压力、流速的火入进水喷射器的散水室，经孔板下的少个推瓦我喷嘴喷射，构成的下速射流使喷射器的混杂室产死真空，真空泵被抽介量在真空作用上入进喷射器混开室，正在混合室外取高快水流充足混杂战经白丘外管落速、删压先排没到轮回水箱外，没有凝性气体析没，否凝性汽体自水箱溢流心溢没，如斯重复作过。它的长处是矮位零件型式，比水环真空泵的真空度高，取代W式往返真空泵能够撤消后放寒凝器，节俭一主性装备投资和运转用度。
（2）、汽水串联喷射真空泵的工作原理及构造繁图
在水喷射真空泵的喷射器后面串联一级或者少级蒸汽喷射真空泵便汽水串联喷射真空泵，其解构睹汽水串联喷射真空泵。其工作原理是：必定压力的鼓和或者功暖蒸气通过推瓦我喷嘴加压删速落后进蒸汽喷射器的混合室，使混合室发生真空，被抽介量被抽呼入混合室取工作蒸汽混合，真空泵混杂先的流体通功扩集管，速度降落，压力降高，曲至到达上一级吸进口压力后排入上一级蒸汽喷射泵或水喷射泵。它是矮位零件型式，真空度绝对较高，能够代替水环-罗茨机组、旋片-罗茨机组间接抽呼否凝性汽体，但它在高真空的抽没有凝性气体质无限。
（3）、旧型下效蒸汽喷射真空泵的工作原理及工艺淌程图
旧型高效蒸汽喷射真空泵是由一级或多级蒸汽喷射泵取高效热凝器组败的，必定压力的鼓和或者功暖蒸气通过推瓦我喷嘴加压删速落后入蒸汽喷射器的混合室，使混合室产死真空，被抽介质被抽吸进混合室与工作蒸汽混合，混合后的流体通过扩集管，长攻泵速度降落，压力降高，曲至真空泵到达下一级吸进口压力后排入下一级蒸汽喷射器。寒凝器后面的蒸汽喷射器排出的混合流体进入高效冷凝器后，可凝性汽体被冷却败液体与不凝性气体一同随冷却水排出热凝器中（睹旧型高效蒸汽喷射真空泵工艺流程图）。它可以完成恣意高度装置，合适于抽吸的介质中不凝性气体量绝对较大，小部门替可凝性汽体的工艺，取代传统的多级蒸汽喷射真空泵可以勤俭工作蒸汽60%以下。
（4）、汽火组开放射实空泵的工做本理及农艺淌程图
它是在传统的蒸汽喷射真空泵的第一级热凝器前面串联一级汽水串联喷射真空泵而组败的，其工作原理睹汽水组合喷射真空泵的工艺流程图。它战胜了蒸汽喷射真空泵和水喷射真空泵各从的毛病，施展了它们的劣面，既可以到达较高的工作真空度，又可以无较小的抽气量，比传统的多级蒸汽喷射真空泵勤俭工作蒸汽50%以上，勤俭寒却水30%以上，有需装备开静泵，抽空塔时光欠。
（5）、少级蒸汽喷射真空泵的长处是解构简略、应用便利、工作稳固牢靠，毛病非蒸汽耗质小（运转用度高），必需装置正在11米高度以下，检验没有即。
采用充填灌浆封堵输水涵洞渗漏通道，分别从输水涵洞内外侧进行充填灌浆。在涵洞两侧分别布置一排灌浆孔，孔间距3.0m，深入涵洞底部2.0m，从坝顶进行灌浆。在涵洞内侧每隔3m设一个灌浆断面，每个断面设6个灌浆孔，洞顶及洞底中心及两侧各布置一孔，从涵洞内侧进行灌浆（水泥浆）。灌浆压力2×104Pa～4×104Pa，灌浆材料采用水泥粘土浆。
输水涵洞充填灌浆施工方法和技术要求如下：
1、制浆土料采用粉质粘土，其粘粒含量为20～45%，粉粒含量40％～70％，砂粒含量小于10％。制浆前，应先将土料过筛，去掉大于15 cm的石子和土块。泥浆密度在1.3～1.6g /cm3之间，按照“先用稀浆，后用浓浆”的原则控制泥浆浓度。
2、为防止孔口坍塌，在灌浆前，用套管打入孔口以下3～4m以保护孔口。灌浆应采用孔底注浆的方法，使泥浆由孔底翻向全孔。灌浆压力应小于50KPa之间。泥浆密度在1.3～1.4g/cm3之间。随后，视吃浆量的大小改变灌浆压力和泥浆浓度。灌浆时，应察看灌浆孔附近的坝顶、上下游坝坡有无漏浆、冒浆、开裂、串浆、塌陷和隆起等不良现象，发现问题应及时采取措施。
3、灌浆后，由于泥浆的排水固结，孔内泥浆会发生体缩，因此必须进行复灌，复灌宜采用浓度较大的泥浆。复灌要在7天以后进行。
4、终灌标准：在各孔无压的情况下反复不小于3次的轮灌，待孔内泥浆面基本上不再下降时，即可灌终。
关键词：公路施工,真空灌浆技术,应用
0前言
早期受到施工技术水平的限制, 国内的公路工程通常采用压力灌浆技术, 这种灌浆技术在长期的运行过程中出现了许多问题, 例如硬化、离析、裂缝等问题, 显著的降低了公路施工的质量, 并且给公路的运行带来了很大的麻烦。在新时期, 公路工程施工采用了真空灌浆技术, 其不仅解决了公路施工的众多问题, 增强了公路结构的稳定性, 还降低了施工作业的难度, 对改善公路施工具有十分重要的意义。
1 真空灌浆技术的技术优势
1.1 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, 其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, 能够有效的防止公路出现上述的问题, 有效避免公路出现泌水、空隙等问题。
1.2 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, 以此来避免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。
1.3 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, 和传统的压力灌浆技术相比, 真空灌浆技术操作简单, 需要的施工器械相对较少, 降低了施工难度, 显著的节约了大量的时间。
1.4 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, 其灌浆的凝土效果也相对较好, 采用真空灌浆技术后, 显著的增强了孔道的密封性。
2 真空灌浆技术在公路施工中的应用
2.1 工程实例
某公路工程全长1563.2km, 双向4车道, 由于该公路工程长度较长, 其路经各种地基地形, 并且外界环境也相对复杂, 这给公路工程的施工带来了很大的难度, 并且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。
2.2 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, 根据相关的实验结果表明, 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, 应该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, 然后根据设计好的浆体配比, 准确的称量浆体材料, 然后将减水剂、膨胀剂等准备好, 待用, 然后根据相关的图示将各部件安装好。当所有的准备工作都做好后, 应该进行试抽真空, 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。
3 真空灌浆技术在公路施工中的质量控制要点
1) 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。
2) 真空灌浆技术的真空度是整个公路施工的重要环节, 其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, 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。
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。
4 结束语
综上所述, 文章通过具体的工程实例, 探析了真空灌浆技术在公路施工中的应用, 希望为类似公路工程的施工人员提供一定的参考。
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) :53-54.
[2]郝嘉升.真空灌浆技术在公路施工中的应用[J].科技向导, 2013 (12) :191.
[3]张仁慧.刍议真空灌浆技术在公路施工中的应用[J].科技创新与应用, 2013 (13) :180.
【摘 要】随着社会的发展，人们生活水平的提高，基础设施的建设水平也在不断提高，逐渐修建了很多水利工程，促进了国家经济的发展和进步。在水利工程建设的过程中，高压喷射灌浆技术具有十分重大的作用。高压喷射技术具有可靠性好、团结强度大以及成本低等特点已经逐渐被应用。高压喷射灌浆技术对于水利工程建设过程中防渗问题起到很大保护作用，也在一定程度上提高了施工质量，促进了水利工程的经济效益和社会效益。本文主要分析了水利工程施工中高压喷射灌浆技术。
【关键词】水利工程；施工；高压；喷射灌浆技术
1.高压喷射灌浆技术的概述
现阶段，高压喷射灌浆技术是水利工程建设过程中应用比较广泛的施工技术，高压喷射灌浆技术是以灌浆为基础，利用高压喷射技术可以很好的保障水利工程地基的稳固性，增加地基的强度和稳定性。目前，国内的大部分水利工程都是中小型，分布不集中，比较分散。在早期建设水利工程的时候为了更好地满足社会和人们的需求，在汛期可以具备很好的防洪作用，在旱期可以提供一定的灌溉条件，因此，建设水利工程的质量具有十分严格的要求，尤其是在建设水闸泵站的时候，由于水工建筑物基础比较差，导致工程的安全性和稳定性不是很好，如果水利工程的施工质量不能得到保障，就会非常容易出现渗透问题，甚至出现事故，从而损害了人们的生命安全和财产安全，因此，我们需要不断研究高压喷射灌浆技术来增加水利工程的防渗作用，从而提高工程的稳固性，提高工程质量。
2.高压喷射灌浆技术在水利工程中的作用
2.1转换和升扬作用
在利用高压喷射灌浆技术来进行水利工程建设的时候，从喷射嘴中能够喷射出气、水、浆以及压缩空气，不仅能够形成浆液或者水的外包层，保障浆液和水能够射流到更远的位置，并且在维持很大压力层以后，还可以进行升扬作用。利用喷射杆和孔壁之间的间隙来把水或浆液喷射出之后，土层的细粒或者土石碎屑可以升扬起来，从而带出空气外，利用浆液代替原来的部位，并且还可以起到一定的转换作用。
2.2渗透和挤压作用
随着喷射距离的不断增加，高压喷射射流的强度也在不断降低，不断挤压地面。此外，在高压喷射以后，还可以继续进行静态灌浆，会逐渐渗透到周围土地上，所以就会使得周围土地和凝结体更加紧密的进行结合，还会渗透到凝结中的凝结体的周围，从而起到一定的防渗作用。
2.3位移握裹作用
因为地层中相对比较小的石块拥有巨大的喷射能量，辅助升扬作用，然后可以很好的把浆液充分的填充在石块周围并且进行握裹，一旦遭遇大石块区域或者石块比较集中的地方，应该适当的降低速度，增加比能值。在强大的冲击力的作用下，块石会出现一定的位移或松动，导致浆液逐渐沿着周围的孔隙不断渗透到石块中间。在高压喷射灌浆的余压、渗透以及挤压的一起作用下，出现握裹凝结作用，从而保障凝结体连续密实。
3.高压喷射灌浆技术在水利工程中的应用
3.1钻孔
在施工过程中进行造孔的时候，应该充分了解和做好堵漏工作，从而保障内部的泥浆可以正常使用和循环，反出空外，一直到终孔。适当进行跟管钻进，可以一边跟进一般钻进，一直到终孔。进行钻进的时候，应该保证钻孔机垂直，钻孔机达到指定位置的时候需要进行垫平，利用水平尺来对钻孔过程中的立轴、机体水平直度进行测量，一般情况下来说，在对孔位进行设计的时候，应该保证偏差不大于50mm，钻孔灌浆率不应该超过0.5%，并且钻孔的深度应该不小于设计时候的底高程。在钻孔的过程中每钻进3m的时候，就应该利用水平尺进行一次测量，避免出现倾斜偏差的问题。在施工过程的防渗中，孔距的选择是十分重要的，因为，孔距的选择不但可以影响工程的总价和进度，也在一定程度上影响着凝结体的可靠性。应该根据地层的地质条件来合理选择孔距，并且应该综合考虑高压喷射灌浆的施工工艺、防渗性能要求、孔深、结构等诸多原因。一般来说，孔距都选择为2.0m，半径为1.8m，15°的摆角。经过不断的检验以后，应该充分使用风、水轮换冲洗缝面，在冲洗的过程中，应该敞开孔口，并且把管查到底部，利用水或者风进行多次冲洗，直到冲出来的水是清水为止。
3.2下入喷射杆
在对泥浆固壁进行钻孔的时候，能够把喷射杆直接放置到孔内，一直到底部为止。利用跟管钻进钻孔的时候，一般会出现两种情况：一是，不先进行拔管处理，首先应该进行泥浆的灌注，等把套管灌满以后，才进行拔管。在拔管的过程中也应该不间断的进行泥浆的灌注，从而确保泥浆高度不变，直到把套管整个拔出以后，才可以把喷射杆下放到底部。二是，可以在套管内部放入均匀的PVC塑管来以此保护管壁，基本的过程为，在还没有拔出套管的时候，把PVC塑料管放入到其中，此后才可以进行拔管，当套管完全拔出以后，合理的把喷射杆放入到底部。
3.3高压喷射施工
在水利工程施工过程中应该依据具体的施工实际情况来对施工过程中高压喷射灌浆技术的参数进行选择，不能进行照搬，而且更加值得我们注意的就是每种参数之间的联系。例如，灌浆的压力会在一定程度上影响喷射杆的上升速度。在施工过程中确定提升速度的时候注意以下几点：一是，土层原因。因为不同土质具有不同的性质，所以在进行高压喷射灌浆的时候应该对实际情况进行充分考虑，利用合理的施工方法，例如喷射杆在砂层中可以适当增加速度，但是在砂卵层中应该适当降低速度；二是，施工顺序的原因。在提升的过程中，对先序孔的速度应该适当慢一点，后序孔的速度應该适当增加，除此之外，尽量控制进浆量。
4.工程实例和带来的社会经济效益
以对如东县东安新闸工程下游防冲排桩基础防渗施工技术为研究案例。如东县东安新闸布置于如东老东安闸下游距老闸约6.67Km处的东安垦区围堤上，建成后达到防御100年一遇高潮位的设计防洪能力，300年一遇高潮位的校核防洪能力，东安闸设计过闸最大流量为739.0立方米/秒，工程等级为Ⅱ等，主要建筑物级别为2级，次要建筑物级别为3级，属中型建筑物。为了提高水闸引排水能力，减少对下游护坦、海曼段的冲刷，在下游防冲段设置防冲排桩（Ф80cm钢筋砼灌注桩，桩中心距90cm），桩的接缝后采用高压摆喷处理。此过程中使用的施工方法是三管法定向喷射灌浆技术。该水闸的土层基础地质为粉土或粉砂为主，局部为轻粉质沙壤土，工程力学强度较低至一般，最大的弱点为抗冲刷能力较弱，极易被潮水冲刷，为此高压摆喷设计墙体高程为▽-3.4～▽-23.4，共计20m，利用柱摆式凝结体来进行布置，孔距设置为为每根排桩间隔，共计111根，合计进尺2220m。施工时采用一台地质钻机和一台高喷台车。在孔柱喷射中心建设一个圆柱体，进行高压喷射后，高压水以及气会搅动和冲击土层，从而进行混合搅拌，硬化之后就会形成凝结体，不仅可以实现资源充分使用的目的，也可以降低成本，保证施工质量，促进社会发展。东安新闸建成至今已有5年多，从目前运行情况来看总体良好，基本稳定，防冲排桩和高压喷射相结合的技术措施已较好的满足了设计防渗意图。
与一般的防渗方式来说，利用高压喷射灌浆技术进行水利工程防渗的时候具有更大的优势，因为高压喷射灌浆技术具有开挖量小、面积小、施工方便、成本低以及对周围影响小等特点，此外，此技术防渗能力优与其他技术，因此，可以很好地增加工程的防渗能力，最大限度的提高了抗火灾能力，从而保证了人们的安全，促进了社会经济的发展。
5.结束语
总而言之，高压喷射灌浆技术对于水利工程的建设具有一定意义。由于水利工程本身的独特性使得建设水利工程具有一定困难，高压喷射灌浆技术作为基础建设环节，拥有成本低、防渗效果好以及强度大等特点对于水利工程具有很大作用，因此我们应该更加重视高压喷射灌浆技术，科学的、合理的运用此技术，提高水利工程质量。 [科]
【参考文献】
[1]袁侨，王明涛，邢桦楠等.浅析水利工程施工中高压喷射灌浆技术的应用[J].华章，2011（15）：326.
[2]王春国，胡凤霞.浅析水利工程施工中高压喷射灌浆技术的应用[J].黑龙江科技信息，2011（13）：210.
【摘 要】由于21世纪的到来，我国的水利工程也得到了空前的发展，各种新型的施工技术都已经广泛的应用在工程的建筑施工当中，并且还取得了良好的效果。目前，在进行水电站河床坝基施工中，将固结灌浆技术作为主要的施工技术，对坝基的进行加固，从而保障水电站的正常运行，本文通过对水电站的河床坝基固结灌浆技术的内容进行简要的介绍，分析了当前水电站河床坝基固结灌浆技术的效果。
【关键词】水电站；坝基；固结灌浆；效果分析
由于固结灌浆技术对水利工程的河床坝基有着一定的加固作用，而且还有效的防止了水利工程在运行过程中出现因坝基质量导致的多种问题，因此目前固结灌浆技术在水利工程施工中得到了广泛的应用。下面我们就以某水电站的河床坝为例。
1.案例概述
目前，固结灌浆技术的应用范围逐渐增大，我们就以实际案例进行相关的技术设计分析，以便于人们理解，在进行某水电站建设时，人们将该水电站设置为双曲拱坝，以便于增加水利站坝体的强度，而且该水电站在正常运行的时候，设计的项目内容主要以发电为主，除此之外我们还将其进行拦沙防洪、农业灌溉等综合型的经济效益发展，而且还有效的改进了下游航运，为社会经济的发展做出了一定的贡献。因此，该水电站对河床坝基的要求比较高，所以我们在进行水电站河床坝基固结灌浆施工时，施工的范围也比较广。
该水电站在进行河床坝修建的时候，坝区的地层比较平坦，而且河床坝基的开挖后厚度一般在25m-30m左右，而且河床下都是由玄武岩、泥页岩和石灰岩这三种岩体组成，而且这些岩体在不同的情况下有着不同的强度，在对其进行施工的时候坝基容易出现裂缝，从而影响这整个工程项目的顺利实施，因此在进行工程施工的时候，我们要采用固结灌浆技术对其进行一定的坝基处理，从而对其进行一定的加固，由此我们可以了解到，地下岩层发育的错的带和松弛的岩体就是我们进行坝基固结灌浆的主要对象。
2.固结施工准备工作和灌浆后的质量检测
2.1施工准备
在进行水电子河床坝基固结灌浆施工之前，施工工程的准备工作是必须的，只有这样才能保证工程的质量，才能有效的减少施工成本的花销，而且还减少了意外事故的发生。由此可见固结施工技术的准备工作是水电站河床坝基施工中十分重要的一个环节。目前，施工工程的准备工作主要有着以下几个方面：
（1）施工方案的准备。在进行河床坝基施工的时候，我们主要采用的是有盖固结关键施工技术，该施工技术的准备，直接影响着整个施工工程的质量和工程的进度，因此我们在进行方案设计的时候要根据实际情况，来设计出合理的施工方案，并且成经济高效的层面上出发，从而保障施工方案在实施的工程中，不会出现任何问题。
（2）施工材料的准备。这是施工工程中最为核心的准备工作，如果施工材料没有进行准备那么将会对工程的各个方面照成影响。而在水电站河床坝基固结灌浆施工中，主要使用的施工材料就是混凝土，因此我们在对混凝土进行浇筑的时候，要对其强度和稳定性进行很好的控制，而且还要对混凝体的原材料，进行严格的质量检查。除此之外，我们还要对施工机械设备进行一定的准备和检测，以免在工程施工的时候，因机械设备的原因而出现问题，给工程项目带来严重的影响。
（3）人员的技术要求和配置。这也是工程项目施工中十分重要的，如果人员配置不完善，施工技术不到位这对整个工程施工也有着一定的影响。
2.2灌浆后的质量检测
目前，我们在进行灌浆后的岩体质量进行检查时，主要采用的声波探测，然后通过各种仪器将探测的结果通过图片的形式，来反映在人们的视野中，再通过钻孔盐水试验和其他的检测相关资料对其进行一定程度的评定，从而大致的对灌浆后的岩体进行检测结果的反应。目前，我们在进行质量检测的时候，应用的主要方法是单孔声波测试、压水试验和对穿声波测等。
3.固结灌浆效果分析和评价
可行性研究、招标设计阶段河床坝基C，层间错动带以上的P：13，层玄武岩主要为Ⅲ。级岩体，大坝设计采用的P2p，层玄武岩变形模量为IOGPa，施工详图设计阶段根据400m高程以下开挖揭示的地质条件，对大坝体型进行了必要的调整，河床坝基Ⅲ。级岩体变形模量设计采用值为9GPa。
3.1整体刚度
（1）钻孔变模。坝基岩体的整体刚度在灌后检测中主要通过钻孔变模平均值、声波速度平均值来反映。在河床坝基13-19号坝段共对47个孔进行了变模测试，灌前23孔，灌后24孔。各坝段及河床坝基整体变形模量平均值统计结果。结果可知，13-19号坝段灌后各坝段变形模量平均值均大于设计要求的9GPa，最大值为14.5GPa，最小值为9.7GPa；河床坝基整体变形模量灌后平均值为12.3GPa，满足设计要求。从钻孔变形模量的统计结果可以发现，整个河床坝基、各坝段岩体的整体刚度得到明显提高，灌浆效果显著，达到了设计要求。
（2）坝基岩体综合变模分析。河床坝基岩层为层状岩体，无断层发育，主要地质构造为层内错动带Lc，倾角平缓，带宽一般3-5cm，少数10-20cm，局部交汇。若同时考虑河床坝基岩体与错动带的受力、变形，可按公式计算其综合变形模量。
整个河床坝基灌后检查孔声波平均值为5402m/s，根据公式（1）得到河床坝基声波计算变模值为20.2GPa，作为公式（2）中岩体变形模量E1的计算采用值。根据坝基岩体声波测试的经验，层内错动带（k）固结灌浆前波速平均值多在2500-3300m/s，灌后平均波速多在3500-4200m/s，根据声波变模转换关系，变模值为5.0～9.0GPa，但实际上错动带（Lc）经过灌浆处理后声波值一般提高较大，变模值提高幅度较小，不能达到5.0-9.0GPa。可研、招标阶段对层内错动带（Lc）提出的变形模量建议值为2.0-3.0GPa，考虑到固结灌浆后错动带（Lc）的变模值有一定的提高，故计算采用值臣取上限3.0GPa。河床坝基以下30m范围内的P：13，层岩体中层内错动带（k）的厚度多在0.5-1.5m，所占百分比1.7%～5%。
3.2均一性
坝基岩体的均一性改善主要表现为缓倾角层内错动带物理力学性能的提高，减小不可恢复变形。在物探测试方面主要反映在固结灌浆前后钻孔变模测试中小值的减小、波速小于4000m/s测试段所占比例的的减小和错动带声波值的提高等方面。
从钻孔变模测试情况来看，河床坝基灌前小于5GPa的测试段所占百分比为12.8%，灌后减小到8.9%，减小幅度为30.5%。大于12GPa的百分比由32.9%增加到53.0%。各坝段钻孔变模测试中的小值所占的比例均有一定幅度的减小，大值有所增加。
河床坝基各坝段灌前检测孔声波波速统计资料表明，波速小于4 000m/s的孔段所占的百分比一般在10%-18%，灌浆后小于4000m/s所占百分比减小至2%-10%。灌浆后层内错动带的声波值有较大幅度的提高，其力学性能、充填程度均有一定的改善。河床坝基各坝段层内错动带固结灌浆后的平均波速较灌前提高幅度在6.2%-28.7%，提高效果明显。
3.3抗渗性
固结灌浆后对河床坝基的透水性进行了质量检查。压水试验在各坝段灌浆结束7d后进行，试验采用单点法，每5m为一个压水试验段。经过系统灌浆后，河床坝段压水试验中未出现透水率大于4.5Lu的测试段，小于3Lu的试验段占总试验段的85%以上，整个河床坝基呈弱偏微透水层，有效提高了坝基的抗渗性，一定程度上可对坝基帷幕灌浆起到辅助作用。
4.结束语
通过对某水电站河床坝基灌浆检查资料的分析、计算，表明灌浆达到了预期效果，使坝基在整体刚度、均一性、抗渗性等方面得到改善，能够满足拱坝建基要求。通过建立河床坝基灌浆效果三维分析模型，提高了地质资料综合分析和科学决策能力。
【参考文献】
[1]钟贤五，周先齐.预应力锚索在紫坪铺水利枢纽边坡工程中的应用[J].中国西部科技，2008（26）.
