桥梁实体墩身混凝土喷淋养护策略分析

于龙

摘 要：为了解桥梁实体墩身混凝土喷淋养护的策略，文章以新建杭州至温州铁路义乌至温州段站前及相关工程HWZQ-4标为例，简要介绍了桥梁实体墩身施工项目，论述了桥梁实体墩身混凝土喷淋养护优势，并对桥梁实体墩身混凝土喷淋养护策略进行了进一步分析。得出：桥梁实体墩身混凝土喷淋养护经济、安全效益显著，需要在包裹墩顶、墩身的基础上，安装自动循环喷淋养护系统，在规定的养护时间内规范养护，在养护时间到达后，可以将喷淋系统拆除，保证桥梁实体墩身混凝土质量。

关键词：桥梁实体墩身 混凝土 喷淋养护

1 引言

混凝土是桥梁工程主要材料，近几年，随着大型桥梁、特大型桥梁建设范围的扩大，混凝土性能要求愈加严苛，逐渐朝着高耐久性、高强度发展，在工艺操作方面也面临着较大的挑战。而桥梁实体墩身由于地质、气候、工艺操作设备、地形等诸多外界条件的制约，传统混凝土养护法并无法得到良好的效果。因此，分析喷淋养护策略在桥梁实体墩身混凝土养护中的应用具有非常重要的意义。

2 桥梁实体墩身施工项目概述

新建杭州至温州铁路义乌至温州段站前及相关工程HWZQ-4标线路总长度为42.281km，此施工区段施工内容包括12座桥梁，共3597.26延长米，全线实体墩身类型包括矩形桥墩、双线圆端形桥墩两种，高度及数量如表1。

3 桥梁实体墩身混凝土喷淋养护的优势

养护是桥梁实体墩身混凝土工艺操作至关重要的工序，可以避免混凝土在硬化阶段受高温、大气等外界影响而出现表面水分过快损失情况，降低早期干燥出现概率，保证混凝土表面水泥水化所需水分充足，为混凝土性能顺利达到设计值提供依据。而传统养护方法无法保证环境湿度始终大于混凝土内部湿度，致使混凝土内部遗留水分蒸发通道（或孔隙）扩大，引发表面疏松问题，加之养护过程中干湿交替存在，极易形成表面干缩裂缝，埋下混凝土强度永久性损失隐患，甚至出现混凝土内部结构性钢筋生锈问题，威胁整个实体墩身混凝土结构应用性能。而利用喷淋养护策略，可以保证实体墩身混凝土养护期间空气湿度始终大于混凝土内部湿度，避免混凝土过快脱水对最终强度造成影响[1]。同时自动循环喷淋的方法，也可以保证养护期间空气湿度维持在一定水平，简化养护工作程序，防控实体墩身混凝土表面干缩开裂问题。实体墩身混凝土喷淋养护与直接洒水养护、覆膜保湿养护对比如表2。

如表2所示，相较于传统覆膜保湿养护、直接洒水养护方法而言，循环喷淋养护策略具有较为显著的优势，可以在桥梁实体墩身混凝土养护中应用。

4 桥梁实体墩身混凝土喷淋养护的策略

4.1 包裹土工布

在桥梁实体墩身喷淋养护操作前，施工人员应利用2.0mm厚土工布，均匀致密包裹桥墩顶部，土工布下搭实体墩身100.0cm。同时利用预制混凝土块压实桥墩顶部的土工布，促使土工布与实体墩身顶部混凝土面紧密贴合[2]。对于实体墩身、凹槽位置土工布，则利用尼龙绳、钢筋卡具进行固定，配合外层塑料薄膜包裹，促使实体墩身混凝土面与土工布紧密贴合。为保障实体墩身底部水流充足，在外层塑料薄膜包裹时，可以依据从上层到下层的顺序包裹，并保证边界搭接长度在20.0cm以上。

4.2 制作喷淋养护系统

桥梁实体墩身循环喷淋养护系统包括输水管、喷射管、水泵、喷头、供水箱、自动控制系统几个部分。其中输水管与喷射管、喷头主要负责将具有一定压力的水直接向桥梁实体墩身喷洒，满足桥梁实体墩身循环洒水喷淋养护需求;水泵负责向供水箱内加入一定的气压，利用气压将供水箱内水推送到实体桥墩顶部;自动控制装置则负责检测供水箱内水量，并根据检测结果控制水泵、输水管与喷射管缓慢释放水流。

在墩身包裹完毕后，施工人员可以利用2.0cmPVC管制作输水管、喷淋管，并将前者悬挂在实体墩身顶部吊架上部与后者相连;后者则需要依据60.0cm的间隔标准安装东西南北四个方向扩散的喷头，沿着实体墩身顶部进行360°布设，同时在实体墩身帽外缘，调整喷头与桥墩顶面夹角为45°，朝向混凝土面，保证喷头喷射水花完全覆盖实体墩身顶部混凝土面。一般实体墩身顶部垫石顶面需要交错布置8个喷头，水流方向为垫石中心→两侧。此外，为了控制喷射管喷射水流方向，可以将导向胶条增设在环向喷射管上，促使水流可以环向喷洒到桥梁实体墩身，并沿着桥梁实体墩身向下方流淌，在达到预期实体墩身湿润养护目的的同时，降低水资源损耗。

在输水管、喷射管连接完毕后，施工人员可以安装由时间继电器、电磁开关组成的自动控制系统，并进行时间继电器计时间隔的设定，将电磁开关接通，并关闭高扬程水泵电力供应阀门，保证电磁开关在多环境温度下均可调节，为高温时段养护提供支持。一般在高温时段（气温≥30℃）时间继电器可设置为30.0min喷淋一次，而在常温时段（气温<30℃）时间继电器可设置为60.0min喷淋一次，每次喷淋时间为3.0min。在首次喷淋时，应保证桥墩顶部土工布、实体墩身混凝土面完全湿润，并在喷淋水分没有完全蒸发时进行第二次喷淋。

在自动控制系统安装调节完毕后，施工人员应准备蓄水容量超过2.0m3的成品供水箱，尽可能缩短水箱、实体墩身之间的距离。同时为保证桥梁实体墩身其他工序作业正常开展，可以为每一个实体墩身进行一套喷淋设备的配置。而为了防控高扬程水泵在水分不足状态下运行时烧毁水泵引发喷淋失效，应指派专人检查供水箱内水量并及时添加，并标注警戒水位线，一旦水位下降到警戒水位线，立即进行水分补给。

水泵是与输水管、喷淋管连接的装置，安装高度应超过桥梁最高实体墩身500.0cm，保證养护用水可泵送到最高墩身操作面，且水花顺利喷射到混凝土养护面。高扬程水泵在选择时，应依据耐久性、可靠性原则，保证其可以长时间反复运作，且性能稳定，满足实体墩身喷淋系统对于水量、水压的要求。

4.3 喷淋养护实施要点

在成品供水箱应用时，根据墩身养护需求，施工人员应选择具有耐压功能的供水箱，并基于向供水箱内补水保压要求，将进水漏斗、截止阀恰当安装在供水箱内。同时基于向供水箱内压入压缩空气保持压力要求，将进气嘴、逆止阀（或轮胎气门嘴）安装在供水箱的适当位置。在这个基础上，将压力表、自动减压阀、喷射管与控制阀分别安装在供水箱体表，便于随时掌握供水箱内压力，随时控制出水量，保证喷淋操作安全;而对于实体墩顶，施工人员可以优先选择塑料材质供水箱，并在供水箱底部穿刺0.5～1.0mm的微孔，同时在距离供水箱底部50.0mm的壁侧开设孔洞，并进行进水口、密封件安装，配合恰当的防风固定措施，保证墩顶喷淋养护作业顺利进行。

在输水管、喷射管设置时，除了采用透明PVC管外，施工人员还可以选择PU软胶管，沿实体墩身竖直布置。一般上水管下端与地面距离应超过150.0cm并进行截止阀安装，喷射管则需要每间隔10.0m～15.0m高度进行环向安装，喷射管上穿刺水流喷射小孔，便于喷头安装。在环向喷射管外侧，则可以进行导向胶条安装，便于控制喷水方向。同时利用三通将竖向上水管、环向喷射管、桥墩顶部补水管联通，并与桥墩顶部供水箱联通。

5 总结

综上所述，桥梁实体墩身混凝土养护是桥梁质量控制的重点，也是难点，需要在保证内部质量的前提下，提升外观质量。而喷淋养护策略可以解决以往养护模式下实体墩身养护不到位而出现的表面品质下降情况，保证外界湿度高于混凝土内部湿度，提高养护持续性。因此，施工人员应加强对桥梁实体墩身混凝土喷淋养护的重视，恰当选择水泵、输水管与喷射管，恰当布置安装。并连接自动控制系统，保证自动循环喷淋养护在桥梁实体墩身混凝土养护中优势的充分发挥，提高桥梁实体墩身混凝土质量。

参考文献：

[1]匡韶华.智能喷淋养生系统在混凝土养护中的应用[J].黑龙江交通科技，2020，43（06）：151-152.

[2]何延龙.自动喷淋养护在高墩混凝土施工中的应用[J].四川建材，2020，46（12）：137-138.