自动喷淋养生工艺在箱梁\T梁预制工程施工中的应用

【摘 要】近些年来，桥梁工程建设突飞猛进，上部结构采用预制箱梁和T梁结构的桥梁较多，预制箱梁和T梁作为桥梁的关键分项，其养生质量问题一直是施工所忽视和各级部门指责的问题，日前，各级部门对桥梁箱梁、T梁预制施工标准化要求也越来越高，自动喷淋养生工艺已得到了越来越普遍的应用，由于该工艺具有节水、保湿、良好保温、抑制裂缝产值、节工省能、降低养护成本等特点，已得到了众多从业人员的认可。

【关键词】自动喷淋；养生；箱梁；T梁；预制

1. 前言

近些年来，随着我国桥梁建设突飞猛进的快速发展，上部结构采用预制箱梁和T梁结构的桥梁也越来越多，但广大桥梁建设管理者对桥梁整体承载力的期望越来越高，预制箱梁和T梁作为桥梁的关键分项，其实体质量和标准化施工各级部门也要求越来越高，但是实际施工过程中梁体混凝土养生成为极易被忽略的问题，也是一道亟待解决的难题。其自动喷淋养生工艺的应用，极大的提高了梁板的养生质量和梁板施工的养生标准化施工水平，已越来越多的受到了监理、业主及上级主管部门的青眯。

2. 箱梁、T梁砼养护的重要性

箱梁、T梁砼在硬化的过程中，对温度湿度的变化非常敏感，如果养护工作不当或不及时，混凝土表面水分散失太快，混凝土在拆模前、甚至终凝前箱梁、T梁就会产生裂缝。从理论上来说，混凝土拌和中80%的水是要在其化热过程中挥发掉，只有20%是水泥硬化所必需的，当这80%水分慢慢挥发的同时，水泥等便会收缩，在普通混凝土中，水泥浆的干缩率限制在90%，因而在混凝土内部经常存在着引起干缩裂缝的应力状态，而一般混凝土的抗拉强度只为整体抗压强度的1/6~1/7，如果在水化热的过程中，水分蒸发过快，这种干缩应力超过混凝土的抗拉强度时，便会产生干缩裂缝，同时混凝土内部水分蒸发过快过早，导致混凝土后期水化过程中缺水，也会影响其强度的形成。其混凝土裂缝的产生这将直接影响到箱梁、T梁混凝土的强度和耐久性，甚至危及到桥梁结构的安全。因此，箱梁、T梁混凝土在凝固养护期间，必须规范混凝土的养生工艺，以确保砼构件的质量，防止混凝土开裂。

3. 箱梁、T梁腹板混凝土养生保湿、保温难度分析

箱梁、T梁混凝土养生主要以立面养生为主，而立面养生较之平面养生其难度要大得多，其中最主要是保水难。因箱梁、T梁预制场中的底座间隔较大，多为6m左右，且梁体至少数1.5m以上，地势空旷，空气流动速度很快，风速影响大，其风干效应严重，混凝土内部水分流失很快。用水管浇水养生的方法，水即浇即流，即浇即干，根本达不到保湿效果；挂上土工布浇水保湿，土工布虽然是湿的，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湿效果也不佳；用塑料膜沿腹板表面粘附养生，利用混凝土水化热的蒸汽水来保湿，但塑料膜吸附性不强，混凝土表面与膜之间总是存在一定的孔隙，大量的蒸汽水顺着孔隙向下流走，保湿效果仍然不佳。现在有的工程为解决腹板养生保湿问题，采用补水式的方法养生，即先用塑料膜将箱梁、T梁腹板包裹，然后间断式在腹板顶端用水管补水，因水管补水表面不均匀，不能保证一个养生期内的保湿要求，因此这种补水式的养生方法保湿的效果也不是很理想。

混凝土具有热胀冷缩的特性，在水化热的过程中，混凝土体内不断产生高热，在空中，其表面温度容易随风带走，导致混凝土表面产生收缩现象，特别是外界温度急剧下降时，混凝土表面温度也会随之急剧下降，从而产生急剧的收缩，当这种收缩应力超过其抗拉强度时，便会产生温差裂缝。在昼夜温差大的季节大体积混凝土最容易出现这种内热外冷的现象，导致温差性裂缝的产生。目前大体积承台均布设散热管。同时，混凝土在水化热的过程中，在规范的温度范围内，温度越高，其早强形成越快。因此腹板混凝土养生的意义不仅仅是保湿而且还必须注重保温，从而降低混凝土内外温差，抑制温差裂缝的产生，提高早期强度。

怎样才能较好地解决保温问题。有的地方为了解决保温问题，不惜用棉被、电热毯、火炉等到来进行，解决了保温又影响了保湿，养生成本大幅度提高，而养生效果不佳。

4. 自动淋喷工艺、设置方法

4.1 自动淋喷工艺。自动淋喷工艺的应用，基本可以保湿保温并重，取得了较为理想的效果，为箱梁、T梁预制质量添加了一个很重的砝码。具体工艺如下：

预制场地布设箱梁、T梁台座布设养生需水量和压力计算镀锌钢管埋设安装阀门、喷头安装增压泵、接通电源自动淋喷养生。

4.2 自动淋喷设置方法。经过养生需水量和压力计算，在预制场梁端一侧的龙门轨道上预埋300m长内径4cm的镀锌钢管，每间隔3m（箱梁宽度）预留一个通向梁体纵向的出水三通口，并配备阀门，在距离箱梁底板1m两侧地面上平行布两根6分镀锌钢管，每间距2.7m（经试验确保水雾刚好重叠）安设一个铜质喷头，喷头内部构造是两个交叉水眼，表面一个单眼的铜片覆盖（农药喷雾器原理），这样确保喷出的全是水雾，喷头统一朝腹板方向上仰45°角，这样确保供水过程中整个立面混凝土全部被水雾包裹。为保证就近供水及方便用水循环，在预制场中段轨道外侧安放一个10方的储水罐，在水罐底部开两个出水管，然后安装一台2kW的增压泵足以保证各个梁体水管供水和扬程加压。仅3min就可将整个立面全部湿润，因考虑多片箱梁要同时养生，为保证每个梁体水管的水压力，尽量使每道箱梁养生时间错开，现场试验证明，腹板全部湿润后可以保水30min，这样就提供了其他梁体养生的时间，在每道水管端安设一个小型时间断电器，按时间供水，既节省了劳力又保证了腹板的均匀供水，在一个养生期内箱梁腹板混凝土表面总是保持湿润。为同时保证养生温度均匀，在箱梁顶板两侧布长塑料布并下垂至地面，顶板则用土工布覆盖，洒水保湿。这样在腹板两侧即形成了温室，里面保湿保温。为保证现场排水通畅，在四周开挖小型排水沟，用砂浆照面，同时在储水罐近端排水管道尽头挖蓄水池，用水泵将水继续供入储水罐，循环利用以节约能源。

5. 自动喷淋养生工艺的优点分析

5.1 节水，保湿： 箱梁、T梁腹板养生保湿难，难就难在有水难保水，无水难保湿，关键就在一个水字。淋喷养生因水可以循环利用，具有高倍节水的优越性能，只需在储水罐内储10m3可利用半个工日。在侧面塑料布的整体笼罩下，水雾基本不会挥发，保持混凝土表面的湿润。

5.2 良好保温：因周围用塑料布笼罩，一侧体积仅23m3,且在喷淋过程中多是水雾，且梁体自身散热，因此能在高效保湿的同时也达到了良好保温的效果，有效地平缓昼夜温差。在同一外界环境中，温室内温度要高出环境温度10℃~15℃，室内温度变化均匀，能有效平缓昼夜温差，其保温性能明显优于土工布、麻袋等养生材料。

5.3 强度均匀，促进早强，抑制裂缝：因喷淋的养生方法，保湿保温并重，用喷淋养生混凝土表面湿润的保持是持续的，均匀的，真正达到了不间断施水的混凝土养生要求，而用土工布、麻袋等材料养生混凝土表面时干时湿，两相对比混凝土强度的形成明显要均匀一些。因箱梁腹板养生难，喷淋养生具有高效保湿良好保温的优越性能，有效地抑制了微裂缝的产生，从而达到延长混凝土使用寿命的效果。

5.4 节工省能，降低养生成本：因淋喷养生工艺只需布设几道镀锌钢管，同时进行水头加压。投入成本很小，工程结束后可以回收利用。且每道管头均安装时间断电器，可以自动控水，大部分用水能循环利用，因此可以节工省能，降低养生成本。在箱梁腹板养生方面，相对土工布、棉被而言，不易高频率更换，采用喷淋养生能节约大量人工，节约大量用水，节约大量机械台班，其综合成本大幅度降低。因此喷淋工艺省工、省心、省钱。

5.5 达到了提高标准化文明施工水平：采用自动喷淋工艺装置，确保了现场整洁，有序，避免了土工布、麻袋养生材料的废弃污染，提高了现场标准化文明施工和环境保护水平。

6. 结束语

自动喷淋工艺养生不但可在箱梁、T梁腹板养生中大幅度降低综合成本，同时可以提高养生质量和现场标准化文明施工和环境保护水平。可以抑制干缩、温差裂缝，提高混凝土早期强度，且保湿保温，确保强度均匀。随着箱梁、T梁腹板喷淋养生工艺的不断完善、改进，也可延伸到上部混凝土现浇和大体积墩身混凝土施工中，其优越性能将会在以后桥梁施工中发挥更为积极的作用，不久的将来会在类似的工程中得到广泛的应用。

参考文献

［1］ 公路桥涵施工技术规范 JTG/T F50-2011.