1.箱梁、t梁砼養(yǎng)護(hù)的重要性
箱梁、t梁砼在硬化的過(guò)程中,對(duì)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(lái)說(shuō),混凝土拌和中80%的水是要在其化熱過(guò)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(guò)程中,水分蒸發(fā)過(guò)快,這種干縮應(yīng)力超過(guò)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(guò)快過(guò)早,導(dǎo)致混凝土后期水化過(guò)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。
2.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(chǎng)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(shì)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(lái)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?,F(xiàn)在有的工程為解決腹板養(yǎng)生保濕問(wèn)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(guò)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(guò)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(guò)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(wèn)題。有的地方為了解決保溫問(wèn)題,不惜用棉被、電熱毯、火爐等到來(lái)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。
3. 自動(dòng)淋噴工藝、設(shè)置方法
3.1 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(chǎng)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。
3.2 自動(dòng)淋噴設(shè)置方法。經(jīng)過(guò)養(yǎng)生需水量和壓力計(jì)算,在預(yù)制場(chǎng)梁端一側(cè)的龍門軌道上預(yù)埋300m長(zhǎng)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(guò)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(chǎng)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(rùn),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(chǎng)試驗(yàn)證明,腹板全部濕潤(rùn)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(rùn)。為同時(shí)保證養(yǎng)生溫度均勻,在箱梁頂板兩側(cè)布長(zhǎng)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(chǎng)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。
4. 自動(dòng)噴淋養(yǎng)生工藝的優(yōu)點(diǎn)分析
4.1 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(wú)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(rùn)。
4.2 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(guò)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。
4.3 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(rùn)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(duì)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(zhǎng)混凝土使用壽命的效果。
4.4 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(duì)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。
4.5 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(chǎng)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(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化文明施工和環(huán)境保護(hù)水平。
5. 結(jié)束語(yǔ)
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(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化文明施工和環(huán)境保護(hù)水平??梢砸种聘煽s、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(lái)會(huì)在類似的工程中得到廣泛的應(yīng)用。