于龍
摘 要:為了解橋梁實體墩身混凝土噴淋養(yǎng)護的策略,文章以新建杭州至溫州鐵路義烏至溫州段站前及相關工程HWZQ-4標為例,簡要介紹了橋梁實體墩身施工項目,論述了橋梁實體墩身混凝土噴淋養(yǎng)護優(yōu)勢,并對橋梁實體墩身混凝土噴淋養(yǎng)護策略進行了進一步分析。得出:橋梁實體墩身混凝土噴淋養(yǎng)護經濟、安全效益顯著,需要在包裹墩頂、墩身的基礎上,安裝自動循環(huán)噴淋養(yǎng)護系統,在規(guī)定的養(yǎng)護時間內規(guī)范養(yǎng)護,在養(yǎng)護時間到達后,可以將噴淋系統拆除,保證橋梁實體墩身混凝土質量。
關鍵詞:橋梁實體墩身 混凝土 噴淋養(yǎng)護
1 引言
混凝土是橋梁工程主要材料,近幾年,隨著大型橋梁、特大型橋梁建設范圍的擴大,混凝土性能要求愈加嚴苛,逐漸朝著高耐久性、高強度發(fā)展,在工藝操作方面也面臨著較大的挑戰(zhàn)。而橋梁實體墩身由于地質、氣候、工藝操作設備、地形等諸多外界條件的制約,傳統混凝土養(yǎng)護法并無法得到良好的效果。因此,分析噴淋養(yǎng)護策略在橋梁實體墩身混凝土養(yǎng)護中的應用具有非常重要的意義。
2 橋梁實體墩身施工項目概述
新建杭州至溫州鐵路義烏至溫州段站前及相關工程HWZQ-4標線路總長度為42.281km,此施工區(qū)段施工內容包括12座橋梁,共3597.26延長米,全線實體墩身類型包括矩形橋墩、雙線圓端形橋墩兩種,高度及數量如表1。
3 橋梁實體墩身混凝土噴淋養(yǎng)護的優(yōu)勢
養(yǎng)護是橋梁實體墩身混凝土工藝操作至關重要的工序,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表面水分過快損失情況,降低早期干燥出現概率,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到設計值提供依據。而傳統養(yǎng)護方法無法保證環(huán)境濕度始終大于混凝土內部濕度,致使混凝土內部遺留水分蒸發(fā)通道(或孔隙)擴大,引發(fā)表面疏松問題,加之養(yǎng)護過程中干濕交替存在,極易形成表面干縮裂縫,埋下混凝土強度永久性損失隱患,甚至出現混凝土內部結構性鋼筋生銹問題,威脅整個實體墩身混凝土結構應用性能。而利用噴淋養(yǎng)護策略,可以保證實體墩身混凝土養(yǎng)護期間空氣濕度始終大于混凝土內部濕度,避免混凝土過快脫水對最終強度造成影響[1]。同時自動循環(huán)噴淋的方法,也可以保證養(yǎng)護期間空氣濕度維持在一定水平,簡化養(yǎng)護工作程序,防控實體墩身混凝土表面干縮開裂問題。實體墩身混凝土噴淋養(yǎng)護與直接灑水養(yǎng)護、覆膜保濕養(yǎng)護對比如表2。
如表2所示,相較于傳統覆膜保濕養(yǎng)護、直接灑水養(yǎng)護方法而言,循環(huán)噴淋養(yǎng)護策略具有較為顯著的優(yōu)勢,可以在橋梁實體墩身混凝土養(yǎng)護中應用。
4 橋梁實體墩身混凝土噴淋養(yǎng)護的策略
4.1 包裹土工布
在橋梁實體墩身噴淋養(yǎng)護操作前,施工人員應利用2.0mm厚土工布,均勻致密包裹橋墩頂部,土工布下搭實體墩身100.0cm。同時利用預制混凝土塊壓實橋墩頂部的土工布,促使土工布與實體墩身頂部混凝土面緊密貼合[2]。對于實體墩身、凹槽位置土工布,則利用尼龍繩、鋼筋卡具進行固定,配合外層塑料薄膜包裹,促使實體墩身混凝土面與土工布緊密貼合。為保障實體墩身底部水流充足,在外層塑料薄膜包裹時,可以依據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)護系統
橋梁實體墩身循環(huán)噴淋養(yǎng)護系統包括輸水管、噴射管、水泵、噴頭、供水箱、自動控制系統幾個部分。其中輸水管與噴射管、噴頭主要負責將具有一定壓力的水直接向橋梁實體墩身噴灑,滿足橋梁實體墩身循環(huán)灑水噴淋養(yǎng)護需求;水泵負責向供水箱內加入一定的氣壓,利用氣壓將供水箱內水推送到實體橋墩頂部;自動控制裝置則負責檢測供水箱內水量,并根據檢測結果控制水泵、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,并將前者懸掛在實體墩身頂部吊架上部與后者相連;后者則需要依據60.0cm的間隔標準安裝東西南北四個方向擴散的噴頭,沿著實體墩身頂部進行360°布設,同時在實體墩身帽外緣,調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體墩身頂部混凝土面。一般實體墩身頂部墊石頂面需要交錯布置8個噴頭,水流方向為墊石中心→兩側。此外,為了控制噴射管噴射水流方向,可以將導向膠條增設在環(huán)向噴射管上,促使水流可以環(huán)向噴灑到橋梁實體墩身,并沿著橋梁實體墩身向下方流淌,在達到預期實體墩身濕潤養(yǎng)護目的的同時,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、電磁開關組成的自動控制系統,并進行時間繼電器計時間隔的設定,將電磁開關接通,并關閉高揚程水泵電力供應閥門,保證電磁開關在多環(huán)境溫度下均可調節(jié),為高溫時段養(yǎng)護提供支持。一般在高溫時段(氣溫≥30℃)時間繼電器可設置為30.0min噴淋一次,而在常溫時段(氣溫<30℃)時間繼電器可設置為60.0min噴淋一次,每次噴淋時間為3.0min。在首次噴淋時,應保證橋墩頂部土工布、實體墩身混凝土面完全濕潤,并在噴淋水分沒有完全蒸發(fā)時進行第二次噴淋。
在自動控制系統安裝調節(jié)完畢后,施工人員應準備蓄水容量超過2.0m3的成品供水箱,盡可能縮短水箱、實體墩身之間的距離。同時為保證橋梁實體墩身其他工序作業(yè)正常開展,可以為每一個實體墩身進行一套噴淋設備的配置。而為了防控高揚程水泵在水分不足狀態(tài)下運行時燒毀水泵引發(fā)噴淋失效,應指派專人檢查供水箱內水量并及時添加,并標注警戒水位線,一旦水位下降到警戒水位線,立即進行水分補給。
水泵是與輸水管、噴淋管連接的裝置,安裝高度應超過橋梁最高實體墩身500.0cm,保證養(yǎng)護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)護面。高揚程水泵在選擇時,應依據耐久性、可靠性原則,保證其可以長時間反復運作,且性能穩(wěn)定,滿足實體墩身噴淋系統對于水量、水壓的要求。
4.3 噴淋養(yǎng)護實施要點
在成品供水箱應用時,根據墩身養(yǎng)護需求,施工人員應選擇具有耐壓功能的供水箱,并基于向供水箱內補水保壓要求,將進水漏斗、截止閥恰當安裝在供水箱內。同時基于向供水箱內壓入壓縮空氣保持壓力要求,將進氣嘴、逆止閥(或輪胎氣門嘴)安裝在供水箱的適當位置。在這個基礎上,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壓力,隨時控制出水量,保證噴淋操作安全;而對于實體墩頂,施工人員可以優(yōu)先選擇塑料材質供水箱,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的壁側開設孔洞,并進行進水口、密封件安裝,配合恰當的防風固定措施,保證墩頂噴淋養(yǎng)護作業(yè)順利進行。
在輸水管、噴射管設置時,除了采用透明PVC管外,施工人員還可以選擇PU軟膠管,沿實體墩身豎直布置。一般上水管下端與地面距離應超過150.0cm并進行截止閥安裝,噴射管則需要每間隔10.0m~15.0m高度進行環(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,則可以進行導向膠條安裝,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、橋墩頂部補水管聯通,并與橋墩頂部供水箱聯通。
5 總結
綜上所述,橋梁實體墩身混凝土養(yǎng)護是橋梁質量控制的重點,也是難點,需要在保證內部質量的前提下,提升外觀質量。而噴淋養(yǎng)護策略可以解決以往養(yǎng)護模式下實體墩身養(yǎng)護不到位而出現的表面品質下降情況,保證外界濕度高于混凝土內部濕度,提高養(yǎng)護持續(xù)性。因此,施工人員應加強對橋梁實體墩身混凝土噴淋養(yǎng)護的重視,恰當選擇水泵、輸水管與噴射管,恰當布置安裝。并連接自動控制系統,保證自動循環(huán)噴淋養(yǎng)護在橋梁實體墩身混凝土養(yǎng)護中優(yōu)勢的充分發(fā)揮,提高橋梁實體墩身混凝土質量。
參考文獻:
[1]匡韶華.智能噴淋養(yǎng)生系統在混凝土養(yǎng)護中的應用[J].黑龍江交通科技,2020,43(06):151-152.
[2]何延龍.自動噴淋養(yǎng)護在高墩混凝土施工中的應用[J].四川建材,2020,46(12):137-138.