橋梁實體墩身混凝土噴淋養護策略分析

于龍

摘 要：為了解橋梁實體墩身混凝土噴淋養護的策略，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護優勢，并對橋梁實體墩身混凝土噴淋養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，安裝自動循環噴淋養護系統，在規定的養護時間內規范養護，在養護時間到達后，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、高強度發展，在工藝操作方面也面臨著較大的挑戰。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，傳統混凝土養護法并無法得到良好的效果。因此，分析噴淋養護策略在橋梁實體墩身混凝土養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護的優勢

養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。而傳統養護方法無法保證環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通道（或孔隙）擴大，引發表面疏松問題，加之養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。而利用噴淋養護策略，可以保證實體墩身混凝土養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]。同時自動循環噴淋的方法，也可以保證養護期間空氣濕度維持在一定水平，簡化養護工作程序，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護與直接灑水養護、覆膜保濕養護對比如表2。

如表2所示，相較于傳統覆膜保濕養護、直接灑水養護方法而言，循環噴淋養護策略具有較為顯著的優勢，可以在橋梁實體墩身混凝土養護中應用。

4 橋梁實體墩身混凝土噴淋養護的策略

4.1 包裹土工布

在橋梁實體墩身噴淋養護操作前，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 制作噴淋養護系統

橋梁實體墩身循環噴淋養護系統包括輸水管、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灑水噴淋養護需求;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向噴射管上，促使水流可以環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境溫度下均可調節，為高溫時段養護提供支持。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時進行第二次噴淋。

在自動控制系統安裝調節完畢后，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下運行時燒毀水泵引發噴淋失效，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 噴淋養護實施要點

在成品供水箱應用時，根據墩身養護需求，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，保證墩頂噴淋養護作業順利進行。

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高度進行環向安裝，噴射管上穿刺水流噴射小孔，便于噴頭安裝。在環向噴射管外側，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。而噴淋養護策略可以解決以往養護模式下實體墩身養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，提高養護持續性。因此，施工人員應加強對橋梁實體墩身混凝土噴淋養護的重視，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，保證自動循環噴淋養護在橋梁實體墩身混凝土養護中優勢的充分發揮，提高橋梁實體墩身混凝土質量。

參考文獻：

[1]匡韶華.智能噴淋養生系統在混凝土養護中的應用[J].黑龍江交通科技，2020，43（06）：151-152.

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