橋梁實(shí)體墩身混凝土噴淋養(yǎng)護(hù)策略分析

于龍

摘 要：為了解橋梁實(shí)體墩身混凝土噴淋養(yǎng)護(hù)的策略，文章以新建杭州至溫州鐵路義烏至溫州段站前及相關(guān)工程HWZQ-4標(biāo)為例，簡要介紹了橋梁實(shí)體墩身施工項(xiàng)目，論述了橋梁實(shí)體墩身混凝土噴淋養(yǎng)護(hù)優(yōu)勢，并對橋梁實(shí)體墩身混凝土噴淋養(yǎng)護(hù)策略進(jìn)行了進(jìn)一步分析。得出：橋梁實(shí)體墩身混凝土噴淋養(yǎng)護(hù)經(jīng)濟(jì)、安全效益顯著，需要在包裹墩頂、墩身的基礎(chǔ)上，安裝自動循環(huán)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，在規(guī)定的養(yǎng)護(hù)時間內(nèi)規(guī)范養(yǎng)護(hù)，在養(yǎng)護(hù)時間到達(dá)后，可以將噴淋系統(tǒng)拆除，保證橋梁實(shí)體墩身混凝土質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：橋梁實(shí)體墩身 混凝土 噴淋養(yǎng)護(hù)

1 引言

混凝土是橋梁工程主要材料，近幾年，隨著大型橋梁、特大型橋梁建設(shè)范圍的擴(kuò)大，混凝土性能要求愈加嚴(yán)苛，逐漸朝著高耐久性、高強(qiáng)度發(fā)展，在工藝操作方面也面臨著較大的挑戰(zhàn)。而橋梁實(shí)體墩身由于地質(zhì)、氣候、工藝操作設(shè)備、地形等諸多外界條件的制約，傳統(tǒng)混凝土養(yǎng)護(hù)法并無法得到良好的效果。因此，分析噴淋養(yǎng)護(hù)策略在橋梁實(shí)體墩身混凝土養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用具有非常重要的意義。

2 橋梁實(shí)體墩身施工項(xiàng)目概述

新建杭州至溫州鐵路義烏至溫州段站前及相關(guān)工程HWZQ-4標(biāo)線路總長度為42.281km，此施工區(qū)段施工內(nèi)容包括12座橋梁，共3597.26延長米，全線實(shí)體墩身類型包括矩形橋墩、雙線圓端形橋墩兩種，高度及數(shù)量如表1。

3 橋梁實(shí)體墩身混凝土噴淋養(yǎng)護(hù)的優(yōu)勢

養(yǎng)護(hù)是橋梁實(shí)體墩身混凝土工藝操作至關(guān)重要的工序，可以避免混凝土在硬化階段受高溫、大氣等外界影響而出現(xiàn)表面水分過快損失情況，降低早期干燥出現(xiàn)概率，保證混凝土表面水泥水化所需水分充足，為混凝土性能順利達(dá)到設(shè)計(jì)值提供依據(jù)。而傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)方法無法保證環(huán)境濕度始終大于混凝土內(nèi)部濕度，致使混凝土內(nèi)部遺留水分蒸發(fā)通道（或孔隙）擴(kuò)大，引發(fā)表面疏松問題，加之養(yǎng)護(hù)過程中干濕交替存在，極易形成表面干縮裂縫，埋下混凝土強(qiáng)度永久性損失隱患，甚至出現(xiàn)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)性鋼筋生銹問題，威脅整個實(shí)體墩身混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用性能。而利用噴淋養(yǎng)護(hù)策略，可以保證實(shí)體墩身混凝土養(yǎng)護(hù)期間空氣濕度始終大于混凝土內(nèi)部濕度，避免混凝土過快脫水對最終強(qiáng)度造成影響[1]。同時自動循環(huán)噴淋的方法，也可以保證養(yǎng)護(hù)期間空氣濕度維持在一定水平，簡化養(yǎng)護(hù)工作程序，防控實(shí)體墩身混凝土表面干縮開裂問題。實(shí)體墩身混凝土噴淋養(yǎng)護(hù)與直接灑水養(yǎng)護(hù)、覆膜保濕養(yǎng)護(hù)對比如表2。

如表2所示，相較于傳統(tǒng)覆膜保濕養(yǎng)護(hù)、直接灑水養(yǎng)護(hù)方法而言，循環(huán)噴淋養(yǎng)護(hù)策略具有較為顯著的優(yōu)勢，可以在橋梁實(shí)體墩身混凝土養(yǎng)護(hù)中應(yīng)用。

4 橋梁實(shí)體墩身混凝土噴淋養(yǎng)護(hù)的策略

4.1 包裹土工布

在橋梁實(shí)體墩身噴淋養(yǎng)護(hù)操作前，施工人員應(yīng)利用2.0mm厚土工布，均勻致密包裹橋墩頂部，土工布下搭實(shí)體墩身100.0cm。同時利用預(yù)制混凝土塊壓實(shí)橋墩頂部的土工布，促使土工布與實(shí)體墩身頂部混凝土面緊密貼合[2]。對于實(shí)體墩身、凹槽位置土工布，則利用尼龍繩、鋼筋卡具進(jìn)行固定，配合外層塑料薄膜包裹，促使實(shí)體墩身混凝土面與土工布緊密貼合。為保障實(shí)體墩身底部水流充足，在外層塑料薄膜包裹時，可以依據(jù)從上層到下層的順序包裹，并保證邊界搭接長度在20.0cm以上。

4.2 制作噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)

橋梁實(shí)體墩身循環(huán)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)包括輸水管、噴射管、水泵、噴頭、供水箱、自動控制系統(tǒng)幾個部分。其中輸水管與噴射管、噴頭主要負(fù)責(zé)將具有一定壓力的水直接向橋梁實(shí)體墩身噴灑，滿足橋梁實(shí)體墩身循環(huán)灑水噴淋養(yǎng)護(hù)需求;水泵負(fù)責(zé)向供水箱內(nèi)加入一定的氣壓，利用氣壓將供水箱內(nèi)水推送到實(shí)體橋墩頂部;自動控制裝置則負(fù)責(zé)檢測供水箱內(nèi)水量，并根據(jù)檢測結(jié)果控制水泵、輸水管與噴射管緩慢釋放水流。

在墩身包裹完畢后，施工人員可以利用2.0cmPVC管制作輸水管、噴淋管，并將前者懸掛在實(shí)體墩身頂部吊架上部與后者相連;后者則需要依據(jù)60.0cm的間隔標(biāo)準(zhǔn)安裝東西南北四個方向擴(kuò)散的噴頭，沿著實(shí)體墩身頂部進(jìn)行360°布設(shè)，同時在實(shí)體墩身帽外緣，調(diào)整噴頭與橋墩頂面夾角為45°，朝向混凝土面，保證噴頭噴射水花完全覆蓋實(shí)體墩身頂部混凝土面。一般實(shí)體墩身頂部墊石頂面需要交錯布置8個噴頭，水流方向?yàn)閴|石中心→兩側(cè)。此外，為了控制噴射管噴射水流方向，可以將導(dǎo)向膠條增設(shè)在環(huán)向噴射管上，促使水流可以環(huán)向噴灑到橋梁實(shí)體墩身，并沿著橋梁實(shí)體墩身向下方流淌，在達(dá)到預(yù)期實(shí)體墩身濕潤養(yǎng)護(hù)目的的同時，降低水資源損耗。

在輸水管、噴射管連接完畢后，施工人員可以安裝由時間繼電器、電磁開關(guān)組成的自動控制系統(tǒng)，并進(jìn)行時間繼電器計(jì)時間隔的設(shè)定，將電磁開關(guān)接通，并關(guān)閉高揚(yáng)程水泵電力供應(yīng)閥門，保證電磁開關(guān)在多環(huán)境溫度下均可調(diào)節(jié)，為高溫時段養(yǎng)護(hù)提供支持。一般在高溫時段（氣溫≥30℃）時間繼電器可設(shè)置為30.0min噴淋一次，而在常溫時段（氣溫<30℃）時間繼電器可設(shè)置為60.0min噴淋一次，每次噴淋時間為3.0min。在首次噴淋時，應(yīng)保證橋墩頂部土工布、實(shí)體墩身混凝土面完全濕潤，并在噴淋水分沒有完全蒸發(fā)時進(jìn)行第二次噴淋。

在自動控制系統(tǒng)安裝調(diào)節(jié)完畢后，施工人員應(yīng)準(zhǔn)備蓄水容量超過2.0m3的成品供水箱，盡可能縮短水箱、實(shí)體墩身之間的距離。同時為保證橋梁實(shí)體墩身其他工序作業(yè)正常開展，可以為每一個實(shí)體墩身進(jìn)行一套噴淋設(shè)備的配置。而為了防控高揚(yáng)程水泵在水分不足狀態(tài)下運(yùn)行時燒毀水泵引發(fā)噴淋失效，應(yīng)指派專人檢查供水箱內(nèi)水量并及時添加，并標(biāo)注警戒水位線，一旦水位下降到警戒水位線，立即進(jìn)行水分補(bǔ)給。

水泵是與輸水管、噴淋管連接的裝置，安裝高度應(yīng)超過橋梁最高實(shí)體墩身500.0cm，保證養(yǎng)護(hù)用水可泵送到最高墩身操作面，且水花順利噴射到混凝土養(yǎng)護(hù)面。高揚(yáng)程水泵在選擇時，應(yīng)依據(jù)耐久性、可靠性原則，保證其可以長時間反復(fù)運(yùn)作，且性能穩(wěn)定，滿足實(shí)體墩身噴淋系統(tǒng)對于水量、水壓的要求。

4.3 噴淋養(yǎng)護(hù)實(shí)施要點(diǎn)

在成品供水箱應(yīng)用時，根據(jù)墩身養(yǎng)護(hù)需求，施工人員應(yīng)選擇具有耐壓功能的供水箱，并基于向供水箱內(nèi)補(bǔ)水保壓要求，將進(jìn)水漏斗、截止閥恰當(dāng)安裝在供水箱內(nèi)。同時基于向供水箱內(nèi)壓入壓縮空氣保持壓力要求，將進(jìn)氣嘴、逆止閥（或輪胎氣門嘴）安裝在供水箱的適當(dāng)位置。在這個基礎(chǔ)上，將壓力表、自動減壓閥、噴射管與控制閥分別安裝在供水箱體表，便于隨時掌握供水箱內(nèi)壓力，隨時控制出水量，保證噴淋操作安全;而對于實(shí)體墩頂，施工人員可以優(yōu)先選擇塑料材質(zhì)供水箱，并在供水箱底部穿刺0.5～1.0mm的微孔，同時在距離供水箱底部50.0mm的壁側(cè)開設(shè)孔洞，并進(jìn)行進(jìn)水口、密封件安裝，配合恰當(dāng)?shù)姆里L(fēng)固定措施，保證墩頂噴淋養(yǎng)護(hù)作業(yè)順利進(jìn)行。

在輸水管、噴射管設(shè)置時，除了采用透明PVC管外，施工人員還可以選擇PU軟膠管，沿實(shí)體墩身豎直布置。一般上水管下端與地面距離應(yīng)超過150.0cm并進(jìn)行截止閥安裝，噴射管則需要每間隔10.0m～15.0m高度進(jìn)行環(huán)向安裝，噴射管上穿刺水流噴射小孔，便于噴頭安裝。在環(huán)向噴射管外側(cè)，則可以進(jìn)行導(dǎo)向膠條安裝，便于控制噴水方向。同時利用三通將豎向上水管、環(huán)向噴射管、橋墩頂部補(bǔ)水管聯(lián)通，并與橋墩頂部供水箱聯(lián)通。

5 總結(jié)

綜上所述，橋梁實(shí)體墩身混凝土養(yǎng)護(hù)是橋梁質(zhì)量控制的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，需要在保證內(nèi)部質(zhì)量的前提下，提升外觀質(zhì)量。而噴淋養(yǎng)護(hù)策略可以解決以往養(yǎng)護(hù)模式下實(shí)體墩身養(yǎng)護(hù)不到位而出現(xiàn)的表面品質(zhì)下降情況，保證外界濕度高于混凝土內(nèi)部濕度，提高養(yǎng)護(hù)持續(xù)性。因此，施工人員應(yīng)加強(qiáng)對橋梁實(shí)體墩身混凝土噴淋養(yǎng)護(hù)的重視，恰當(dāng)選擇水泵、輸水管與噴射管，恰當(dāng)布置安裝。并連接自動控制系統(tǒng)，保證自動循環(huán)噴淋養(yǎng)護(hù)在橋梁實(shí)體墩身混凝土養(yǎng)護(hù)中優(yōu)勢的充分發(fā)揮，提高橋梁實(shí)體墩身混凝土質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]匡韶華.智能噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)在混凝土養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技，2020，43（06）：151-152.

[2]何延龍.自動噴淋養(yǎng)護(hù)在高墩混凝土施工中的應(yīng)用[J].四川建材，2020，46（12）：137-138.