預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件移動(dòng)養(yǎng)護(hù)技術(shù)

王 寧 張 杰 張 亮

（中鐵十局集團(tuán)第二工程有限公司）

0 引言

采用預(yù)制方式生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，為保證生產(chǎn)效率，不但要求混凝土早期（7d）強(qiáng)度需達(dá)到28d 齡期的90%以上，而且為適應(yīng)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件力學(xué)性能的設(shè)計(jì)要求，多采用高強(qiáng)度混凝土，設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)大都在C50 以上。目前工廠化生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制構(gòu)件，特別是橋梁工程所采用的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁或T 形梁，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度高，構(gòu)件跨度尺寸大。預(yù)應(yīng)力混凝土養(yǎng)護(hù)是混凝土工程的重要環(huán)節(jié)，在混凝土澆筑完成后，就進(jìn)入養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，養(yǎng)護(hù)不當(dāng)會(huì)使混凝土產(chǎn)生干縮裂縫、影響強(qiáng)度和耐久性。因此，構(gòu)件養(yǎng)護(hù)技術(shù)是保障混凝土生產(chǎn)效率和質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是體現(xiàn)綠色施工的關(guān)鍵工序。

1 室外養(yǎng)護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀

脫模后3d養(yǎng)護(hù)非常關(guān)鍵，養(yǎng)護(hù)的溫度、濕度等環(huán)境是影響構(gòu)件質(zhì)量的重要因素。

混凝土養(yǎng)護(hù)方式主要分為自然養(yǎng)護(hù)和人工養(yǎng)護(hù)。自然養(yǎng)護(hù)成本低，但養(yǎng)護(hù)條件難以保證，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)受到氣候影響較大，構(gòu)件質(zhì)量和生產(chǎn)效率都難以保證。人工養(yǎng)護(hù)雖然在質(zhì)量和生產(chǎn)效率得到保證，但養(yǎng)護(hù)成本和難度大幅度提高，特別是大跨度構(gòu)件。目前采用的養(yǎng)護(hù)方法主要有以下幾種：

⑴澆水養(yǎng)護(hù)：預(yù)制件脫模后，直接將水澆到預(yù)制梁板表面，且必須連續(xù)或間歇性的在預(yù)制梁板表面澆水。養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)根據(jù)氣溫確定澆水時(shí)間及間隔，氣溫在25～30℃時(shí)，需2 小時(shí)澆水一次，每次35～40 秒；氣溫在30℃以上時(shí)，則需1 小時(shí)澆水一次，每次35～40 秒；如果風(fēng)力較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)室外蒸發(fā)情況，觀察構(gòu)件表面，適當(dāng)增加澆水次數(shù)。該養(yǎng)生工藝需水量大，而且對(duì)構(gòu)件養(yǎng)生不均勻。

⑵噴淋養(yǎng)護(hù)：針對(duì)澆水養(yǎng)生存在的問題，對(duì)澆水養(yǎng)生進(jìn)行改進(jìn)，將水進(jìn)行加壓霧化，實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行噴淋澆水，系統(tǒng)從供水到澆水工作完畢，基本實(shí)現(xiàn)過程全自動(dòng)控制，噴出的水霧均勻。

⑶覆蓋增溫養(yǎng)護(hù)：在溫度不高的情況下，在構(gòu)件表面覆蓋土工布或其他材料，并同時(shí)采用加熱裝置，根據(jù)要求進(jìn)行間隔噴淋澆水以保持構(gòu)件濕潤(rùn)。

公路施工建設(shè)基本在野外進(jìn)行，預(yù)制構(gòu)件不能在養(yǎng)護(hù)棚完成，多為露天養(yǎng)護(hù)，天氣（環(huán)境溫度）變化不可控，為提高養(yǎng)護(hù)條件和生產(chǎn)效率，保證養(yǎng)護(hù)溫度、濕度，需要大量的養(yǎng)護(hù)用水和加熱電能。

2 養(yǎng)護(hù)技改

我公司承建的新伊高速1 標(biāo)段原采用澆水養(yǎng)護(hù)方式，夏季高溫時(shí)，白天半小時(shí)澆水一次，每次2～3 分鐘，每天澆水5 立方左右；冬季養(yǎng)護(hù)，構(gòu)件需要加蓋保溫層（彩條布或帆布）保溫保濕，養(yǎng)護(hù)水需要加熱，加熱功率20kw，耗電量300～400kw·h/d，養(yǎng)護(hù)水電費(fèi)用3000 元/片?？梢钥闯鲳B(yǎng)護(hù)的用水量和耗電量都非常大，而且養(yǎng)護(hù)效果不理想，生產(chǎn)成本高。針對(duì)養(yǎng)護(hù)存在的問題，必須進(jìn)行相關(guān)技術(shù)改造，開發(fā)適合戶外生產(chǎn)的構(gòu)件養(yǎng)護(hù)技術(shù)與裝置。

根據(jù)國(guó)家對(duì)工程建設(shè)實(shí)行“質(zhì)量第一”和“效益優(yōu)先”的指導(dǎo)方針，參照《建筑工程綠色施工規(guī)范》（GB／T50905－2014）對(duì)建設(shè)項(xiàng)目所提出的：在保證質(zhì)量、安全等基本要求的前提下，通過科學(xué)管理和技術(shù)進(jìn)步，最大限度地節(jié)約資源，減少對(duì)環(huán)境負(fù)面影響，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地和環(huán)境保護(hù)（“四節(jié)一?！保┑囊?。

2.1 技術(shù)措施

根據(jù)混凝土養(yǎng)護(hù)暖棚法施工原理和綠色施工節(jié)能要求，開發(fā)一種可移動(dòng)式混凝土養(yǎng)護(hù)棚，使構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)條件（溫度、濕度等）接近養(yǎng)護(hù)棚條件。裝置具有折疊功能，便于收納、運(yùn)輸，推拉移動(dòng)方便；采用內(nèi)外兩層防護(hù)布構(gòu)成隔熱空腔，集成了對(duì)預(yù)制件全方位的噴水與保溫保濕養(yǎng)護(hù)功能，可根據(jù)外界氣溫進(jìn)行保溫層設(shè)置，不影響鋼筋、模板等其他工種施工。養(yǎng)護(hù)棚可實(shí)現(xiàn)全天候生產(chǎn)，有效提高生產(chǎn)效率。

2.1.1 養(yǎng)護(hù)棚結(jié)構(gòu)

養(yǎng)護(hù)棚由內(nèi)層防輻射布1、外層防輻射布2 及若干根倒U 形骨架3，內(nèi)層防輻射布1 與外層防輻射布2 形狀尺寸相匹配并在其各自的邊緣處密封相連從而構(gòu)成防護(hù)棚4，內(nèi)、外層防輻射布采用不透氣防水布料制成，防護(hù)棚4 呈底端敞開的半圓柱體狀，內(nèi)層防輻射布1 通過固定繩11、固定扣或固定環(huán)等常規(guī)固定件固定裝配在倒U 形骨架3 上，若干倒U 形骨架3 沿預(yù)制梁A 的長(zhǎng)度方向均勻間隔布置，倒U 形骨架3 的兩端伸出于防護(hù)棚的底端并安裝有行走輪5，防護(hù)棚4 的一端設(shè)有可開閉的門6，通過拉鏈61 實(shí)現(xiàn)門6 的開閉。內(nèi)層防輻射布1 或外層防輻射布2 上設(shè)有氣嘴7，通過氣嘴7 進(jìn)行充氣后，內(nèi)、外層防輻射布之間構(gòu)成隔熱空腔8，采用氣泵通過氣嘴進(jìn)行充氣，在充氣的過程中，防護(hù)棚將進(jìn)一步完全張開，隔熱空腔8 起到隔熱和保溫作用，根據(jù)室外溫度高低，調(diào)整充氣量大小。倒U 形骨架3 通過卡箍31固定安裝有軟水管9，每根軟水管9 沿預(yù)制梁A 的長(zhǎng)度方向鋪設(shè)，每根軟水管沿其長(zhǎng)度方向設(shè)有若干個(gè)噴水頭10，各個(gè)噴水頭10 的噴孔均朝向預(yù)制梁。軟水管9 共計(jì)設(shè)有四根，四根軟水管分別位于預(yù)制梁的左側(cè)、右側(cè)、左上側(cè)、右上側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)制梁的全方位液體噴射覆蓋，噴孔的截面為圓臺(tái)形，更利于大范圍增壓噴射，并提高了霧化效果。圖1、圖2 為養(yǎng)護(hù)棚結(jié)構(gòu)示意圖，圖3、圖4 為養(yǎng)護(hù)棚外景圖，圖5 為加熱用太陽能裝置。

圖1 外部結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 養(yǎng)護(hù)棚外景

圖4 養(yǎng)護(hù)棚內(nèi)景

圖5 太陽能養(yǎng)護(hù)用水加熱裝置

2.1.2 養(yǎng)護(hù)棚特點(diǎn)

養(yǎng)護(hù)棚展開后自成一個(gè)相對(duì)密閉的體系，養(yǎng)護(hù)棚內(nèi)溫度、濕度可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，內(nèi)、外層防輻射布防水，內(nèi)、外層之間可進(jìn)行充氣，構(gòu)成隔熱（保溫）空腔。夏季室外溫度較高時(shí)，阻止外部高溫的輻射，降低高溫對(duì)構(gòu)件養(yǎng)護(hù)的影響；冬季室外溫度較低（大于5℃）時(shí)，阻止內(nèi)部熱量向外擴(kuò)散，起到保溫作用，保持構(gòu)件需要的養(yǎng)護(hù)溫度。

養(yǎng)護(hù)淋水采用噴淋霧化方式，噴淋裝置全方位設(shè)置在構(gòu)件周邊，上部適當(dāng)加密；噴頭采用壓力供水霧化噴嘴，以最大限度提高噴淋的均勻性和節(jié)水效果。噴淋水根據(jù)天氣變化采用不同供水方式。冬季溫度低，根據(jù)天氣情況采用太陽能熱水器或電熱水器對(duì)養(yǎng)護(hù)水進(jìn)行加熱，采用35℃左右的熱水噴淋，對(duì)養(yǎng)護(hù)棚內(nèi)部增溫增濕（類似澡堂），保證構(gòu)件養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)的溫度和濕度要求。

養(yǎng)護(hù)過程中，通過干濕度監(jiān)測(cè)儀對(duì)棚內(nèi)濕度和溫度進(jìn)行預(yù)警。在濕度降低到設(shè)置值時(shí)，

即刻打開噴淋裝置；在溫度降低到設(shè)置值時(shí)，應(yīng)通過提高養(yǎng)護(hù)用水溫度，但嚴(yán)格控制養(yǎng)護(hù)用水溫度在60℃以下，避免表面混凝土出現(xiàn)假凝。

2.1.3 節(jié)水措施

在預(yù)制臺(tái)座建設(shè)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)采用細(xì)石混凝土全面硬化、找平、壓光，并按0.3%找坡至兩側(cè)的排水盲溝。排水盲溝設(shè)置在臺(tái)座兩側(cè)，斷面尺寸在300mm×300mm 左右。排水盲溝的主要作用是將多余的養(yǎng)護(hù)用水及時(shí)排出，做到養(yǎng)護(hù)現(xiàn)場(chǎng)無積水。排水盲溝端部設(shè)置養(yǎng)護(hù)廢水沉淀池、過濾裝置和養(yǎng)護(hù)用水回收池，通過沉淀、過濾等環(huán)節(jié)，對(duì)養(yǎng)護(hù)廢水凈化，以便再次利用，達(dá)到養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)的節(jié)水目標(biāo)；并將排水盲溝、廢水沉淀池和養(yǎng)護(hù)用水回收池外側(cè)襯砌擠塑聚苯乙烯保溫板和表面封閉覆蓋，進(jìn)一步減小熱能散失。

3 應(yīng)用效果及效益分析

采用太陽能養(yǎng)護(hù)和循環(huán)水養(yǎng)護(hù)可大幅度減少水加熱的能源消耗和養(yǎng)護(hù)水用量，間接地節(jié)省電力消耗和施工廢水的排放。在降低成本和保證工程質(zhì)量的同時(shí)，體現(xiàn)出較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，最大限度地滿足了節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)等政策要求。

采用該項(xiàng)技術(shù)后，新伊高速預(yù)應(yīng)力構(gòu)件養(yǎng)護(hù)，夏季高溫時(shí)，養(yǎng)護(hù)溫度穩(wěn)定在25±3℃，白天2 小時(shí)噴淋水一次，每次1 分鐘左右，消耗水0.2m3/天片，較原來節(jié)水效果明顯；冬季養(yǎng)護(hù)，構(gòu)件需要加蓋保溫層（彩條布或帆布）保溫保濕，養(yǎng)護(hù)水用太陽能加熱時(shí)，消耗電能非常小，采用電加熱時(shí)，耗電量100～200kw·h/d，養(yǎng)護(hù)溫度穩(wěn)定在（18±3）℃，養(yǎng)護(hù)期費(fèi)用約1000 元/片左右。養(yǎng)護(hù)噴淋用水實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，較原來節(jié)水60%以上。

4 結(jié)論

為加快戶外預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件生產(chǎn)效率，必須進(jìn)行有效養(yǎng)護(hù)，移動(dòng)養(yǎng)護(hù)棚可以有效解決戶外構(gòu)件養(yǎng)護(hù)問題。養(yǎng)護(hù)棚可實(shí)現(xiàn)全天候生產(chǎn)，有效提高生產(chǎn)效率。夏季高溫時(shí)，養(yǎng)護(hù)溫度穩(wěn)定在(25±3)℃；冬季養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度穩(wěn)定在(18±3)℃。養(yǎng)護(hù)噴淋用水實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，較原來節(jié)水60%以上。