自動(dòng)噴淋養(yǎng)生工藝在箱梁\\T梁預(yù)制工程施工中的應(yīng)用

【摘 要】近些年來，橋梁工程建設(shè)突飛猛進(jìn)，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)制箱梁和T梁結(jié)構(gòu)的橋梁較多，預(yù)制箱梁和T梁作為橋梁的關(guān)鍵分項(xiàng)，其養(yǎng)生質(zhì)量問題一直是施工所忽視和各級部門指責(zé)的問題，日前，各級部門對橋梁箱梁、T梁預(yù)制施工標(biāo)準(zhǔn)化要求也越來越高，自動(dòng)噴淋養(yǎng)生工藝已得到了越來越普遍的應(yīng)用，由于該工藝具有節(jié)水、保濕、良好保溫、抑制裂縫產(chǎn)值、節(jié)工省能、降低養(yǎng)護(hù)成本等特點(diǎn)，已得到了眾多從業(yè)人員的認(rèn)可。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)噴淋；養(yǎng)生；箱梁；T梁；預(yù)制

1. 前言

近些年來，隨著我國橋梁建設(shè)突飛猛進(jìn)的快速發(fā)展，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)制箱梁和T梁結(jié)構(gòu)的橋梁也越來越多，但廣大橋梁建設(shè)管理者對橋梁整體承載力的期望越來越高，預(yù)制箱梁和T梁作為橋梁的關(guān)鍵分項(xiàng)，其實(shí)體質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化施工各級部門也要求越來越高，但是實(shí)際施工過程中梁體混凝土養(yǎng)生成為極易被忽略的問題，也是一道亟待解決的難題。其自動(dòng)噴淋養(yǎng)生工藝的應(yīng)用，極大的提高了梁板的養(yǎng)生質(zhì)量和梁板施工的養(yǎng)生標(biāo)準(zhǔn)化施工水平，已越來越多的受到了監(jiān)理、業(yè)主及上級主管部門的青瞇。

2. 箱梁、T梁砼養(yǎng)護(hù)的重要性

箱梁、T梁砼在硬化的過程中，對溫度濕度的變化非常敏感，如果養(yǎng)護(hù)工作不當(dāng)或不及時(shí)，混凝土表面水分散失太快，混凝土在拆模前、甚至終凝前箱梁、T梁就會(huì)產(chǎn)生裂縫。從理論上來說，混凝土拌和中80%的水是要在其化熱過程中揮發(fā)掉，只有20%是水泥硬化所必需的，當(dāng)這80%水分慢慢揮發(fā)的同時(shí)，水泥等便會(huì)收縮，在普通混凝土中，水泥漿的干縮率限制在90%，因而在混凝土內(nèi)部經(jīng)常存在著引起干縮裂縫的應(yīng)力狀態(tài)，而一般混凝土的抗拉強(qiáng)度只為整體抗壓強(qiáng)度的1/6~1/7，如果在水化熱的過程中，水分蒸發(fā)過快，這種干縮應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫，同時(shí)混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)過快過早，導(dǎo)致混凝土后期水化過程中缺水，也會(huì)影響其強(qiáng)度的形成。其混凝土裂縫的產(chǎn)生這將直接影響到箱梁、T梁混凝土的強(qiáng)度和耐久性，甚至危及到橋梁結(jié)構(gòu)的安全。因此，箱梁、T梁混凝土在凝固養(yǎng)護(hù)期間，必須規(guī)范混凝土的養(yǎng)生工藝，以確保砼構(gòu)件的質(zhì)量，防止混凝土開裂。

3. 箱梁、T梁腹板混凝土養(yǎng)生保濕、保溫難度分析

箱梁、T梁混凝土養(yǎng)生主要以立面養(yǎng)生為主，而立面養(yǎng)生較之平面養(yǎng)生其難度要大得多，其中最主要是保水難。因箱梁、T梁預(yù)制場中的底座間隔較大，多為6m左右，且梁體至少數(shù)1.5m以上，地勢空曠，空氣流動(dòng)速度很快，風(fēng)速影響大，其風(fēng)干效應(yīng)嚴(yán)重，混凝土內(nèi)部水分流失很快。用水管澆水養(yǎng)生的方法，水即澆即流，即澆即干，根本達(dá)不到保濕效果；掛上土工布澆水保濕，土工布雖然是濕的，但因不能很好地吸附于腹板表面，混凝土表面仍然是干的，即使在外表再包上塑料膜保濕效果也不佳；用塑料膜沿腹板表面粘附養(yǎng)生，利用混凝土水化熱的蒸汽水來保濕，但塑料膜吸附性不強(qiáng)，混凝土表面與膜之間總是存在一定的孔隙，大量的蒸汽水順著孔隙向下流走，保濕效果仍然不佳。現(xiàn)在有的工程為解決腹板養(yǎng)生保濕問題，采用補(bǔ)水式的方法養(yǎng)生，即先用塑料膜將箱梁、T梁腹板包裹，然后間斷式在腹板頂端用水管補(bǔ)水，因水管補(bǔ)水表面不均勻，不能保證一個(gè)養(yǎng)生期內(nèi)的保濕要求，因此這種補(bǔ)水式的養(yǎng)生方法保濕的效果也不是很理想。

混凝土具有熱脹冷縮的特性，在水化熱的過程中，混凝土體內(nèi)不斷產(chǎn)生高熱，在空中，其表面溫度容易隨風(fēng)帶走，導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生收縮現(xiàn)象，特別是外界溫度急劇下降時(shí)，混凝土表面溫度也會(huì)隨之急劇下降，從而產(chǎn)生急劇的收縮，當(dāng)這種收縮應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生溫差裂縫。在晝夜溫差大的季節(jié)大體積混凝土最容易出現(xiàn)這種內(nèi)熱外冷的現(xiàn)象，導(dǎo)致溫差性裂縫的產(chǎn)生。目前大體積承臺(tái)均布設(shè)散熱管。同時(shí)，混凝土在水化熱的過程中，在規(guī)范的溫度范圍內(nèi)，溫度越高，其早強(qiáng)形成越快。因此腹板混凝土養(yǎng)生的意義不僅僅是保濕而且還必須注重保溫，從而降低混凝土內(nèi)外溫差，抑制溫差裂縫的產(chǎn)生，提高早期強(qiáng)度。

怎樣才能較好地解決保溫問題。有的地方為了解決保溫問題，不惜用棉被、電熱毯、火爐等到來進(jìn)行，解決了保溫又影響了保濕，養(yǎng)生成本大幅度提高，而養(yǎng)生效果不佳。

4. 自動(dòng)淋噴工藝、設(shè)置方法

4.1 自動(dòng)淋噴工藝。自動(dòng)淋噴工藝的應(yīng)用，基本可以保濕保溫并重，取得了較為理想的效果，為箱梁、T梁預(yù)制質(zhì)量添加了一個(gè)很重的砝碼。具體工藝如下：

預(yù)制場地布設(shè)→箱梁、T梁臺(tái)座布設(shè)→養(yǎng)生需水量和壓力計(jì)算→鍍鋅鋼管埋設(shè)→安裝閥門、噴頭→安裝增壓泵、接通電源→自動(dòng)淋噴養(yǎng)生。

4.2 自動(dòng)淋噴設(shè)置方法。經(jīng)過養(yǎng)生需水量和壓力計(jì)算，在預(yù)制場梁端一側(cè)的龍門軌道上預(yù)埋300m長內(nèi)徑4cm的鍍鋅鋼管，每間隔3m（箱梁寬度）預(yù)留一個(gè)通向梁體縱向的出水三通口，并配備閥門，在距離箱梁底板1m兩側(cè)地面上平行布兩根6分鍍鋅鋼管，每間距2.7m（經(jīng)試驗(yàn)確保水霧剛好重疊）安設(shè)一個(gè)銅質(zhì)噴頭，噴頭內(nèi)部構(gòu)造是兩個(gè)交叉水眼，表面一個(gè)單眼的銅片覆蓋（農(nóng)藥噴霧器原理），這樣確保噴出的全是水霧，噴頭統(tǒng)一朝腹板方向上仰45°角，這樣確保供水過程中整個(gè)立面混凝土全部被水霧包裹。為保證就近供水及方便用水循環(huán)，在預(yù)制場中段軌道外側(cè)安放一個(gè)10方的儲(chǔ)水罐，在水罐底部開兩個(gè)出水管，然后安裝一臺(tái)2kW的增壓泵足以保證各個(gè)梁體水管供水和揚(yáng)程加壓。僅3min就可將整個(gè)立面全部濕潤，因考慮多片箱梁要同時(shí)養(yǎng)生，為保證每個(gè)梁體水管的水壓力，盡量使每道箱梁養(yǎng)生時(shí)間錯(cuò)開，現(xiàn)場試驗(yàn)證明，腹板全部濕潤后可以保水30min，這樣就提供了其他梁體養(yǎng)生的時(shí)間，在每道水管端安設(shè)一個(gè)小型時(shí)間斷電器，按時(shí)間供水，既節(jié)省了勞力又保證了腹板的均勻供水，在一個(gè)養(yǎng)生期內(nèi)箱梁腹板混凝土表面總是保持濕潤。為同時(shí)保證養(yǎng)生溫度均勻，在箱梁頂板兩側(cè)布長塑料布并下垂至地面，頂板則用土工布覆蓋，灑水保濕。這樣在腹板兩側(cè)即形成了溫室，里面保濕保溫。為保證現(xiàn)場排水通暢，在四周開挖小型排水溝，用砂漿照面，同時(shí)在儲(chǔ)水罐近端排水管道盡頭挖蓄水池，用水泵將水繼續(xù)供入儲(chǔ)水罐，循環(huán)利用以節(jié)約能源。

5. 自動(dòng)噴淋養(yǎng)生工藝的優(yōu)點(diǎn)分析

5.1 節(jié)水，保濕： 箱梁、T梁腹板養(yǎng)生保濕難，難就難在有水難保水，無水難保濕，關(guān)鍵就在一個(gè)水字。淋噴養(yǎng)生因水可以循環(huán)利用，具有高倍節(jié)水的優(yōu)越性能，只需在儲(chǔ)水罐內(nèi)儲(chǔ)10m3可利用半個(gè)工日。在側(cè)面塑料布的整體籠罩下，水霧基本不會(huì)揮發(fā)，保持混凝土表面的濕潤。

5.2 良好保溫：因周圍用塑料布籠罩，一側(cè)體積僅23m3，且在噴淋過程中多是水霧，且梁體自身散熱，因此能在高效保濕的同時(shí)也達(dá)到了良好保溫的效果，有效地平緩晝夜溫差。在同一外界環(huán)境中，溫室內(nèi)溫度要高出環(huán)境溫度10℃~15℃，室內(nèi)溫度變化均勻，能有效平緩晝夜溫差，其保溫性能明顯優(yōu)于土工布、麻袋等養(yǎng)生材料。

5.3 強(qiáng)度均勻，促進(jìn)早強(qiáng)，抑制裂縫：因噴淋的養(yǎng)生方法，保濕保溫并重，用噴淋養(yǎng)生混凝土表面濕潤的保持是持續(xù)的，均勻的，真正達(dá)到了不間斷施水的混凝土養(yǎng)生要求，而用土工布、麻袋等材料養(yǎng)生混凝土表面時(shí)干時(shí)濕，兩相對比混凝土強(qiáng)度的形成明顯要均勻一些。因箱梁腹板養(yǎng)生難，噴淋養(yǎng)生具有高效保濕良好保溫的優(yōu)越性能，有效地抑制了微裂縫的產(chǎn)生，從而達(dá)到延長混凝土使用壽命的效果。

5.4 節(jié)工省能，降低養(yǎng)生成本：因淋噴養(yǎng)生工藝只需布設(shè)幾道鍍鋅鋼管，同時(shí)進(jìn)行水頭加壓。投入成本很小，工程結(jié)束后可以回收利用。且每道管頭均安裝時(shí)間斷電器，可以自動(dòng)控水，大部分用水能循環(huán)利用，因此可以節(jié)工省能，降低養(yǎng)生成本。在箱梁腹板養(yǎng)生方面，相對土工布、棉被而言，不易高頻率更換，采用噴淋養(yǎng)生能節(jié)約大量人工，節(jié)約大量用水，節(jié)約大量機(jī)械臺(tái)班，其綜合成本大幅度降低。因此噴淋工藝省工、省心、省錢。

5.5 達(dá)到了提高標(biāo)準(zhǔn)化文明施工水平：采用自動(dòng)噴淋工藝裝置，確保了現(xiàn)場整潔，有序，避免了土工布、麻袋養(yǎng)生材料的廢棄污染，提高了現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)化文明施工和環(huán)境保護(hù)水平。

6. 結(jié)束語

自動(dòng)噴淋工藝養(yǎng)生不但可在箱梁、T梁腹板養(yǎng)生中大幅度降低綜合成本，同時(shí)可以提高養(yǎng)生質(zhì)量和現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)化文明施工和環(huán)境保護(hù)水平。可以抑制干縮、溫差裂縫，提高混凝土早期強(qiáng)度，且保濕保溫，確保強(qiáng)度均勻。隨著箱梁、T梁腹板噴淋養(yǎng)生工藝的不斷完善、改進(jìn)，也可延伸到上部混凝土現(xiàn)澆和大體積墩身混凝土施工中，其優(yōu)越性能將會(huì)在以后橋梁施工中發(fā)揮更為積極的作用，不久的將來會(huì)在類似的工程中得到廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

［1］ 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 JTG/T F50-2011.