摘要：针对传统桥梁圆柱墩养护基本上采用滴漏薄膜覆盖养护的方法，依靠主观判断，经常出现养护不连续、保湿情况不达标的问题，文章依托柳州市三江县良梅公路（三期）四标工程项目为背景，介绍了桥梁圆柱墩预埋式自动喷淋养护装置设计过程，并通过实践分析，得出了桥梁圆柱墩养护用自动喷淋养护替代传统滴漏薄膜覆盖养护安全可靠的方法。

关键词：桥梁圆柱墩;自动喷淋;经济适用

中图分类号：U445.55+9

0 引言

混凝土养护规范明确要求：混凝土的洒水保湿养护时间应≥7 d，对重要工程或有特殊要求的混凝土，应根据环境湿度、温度、水泥品种，以及掺用的外加剂和掺合料等情况，酌情延长养护时间，并应使混凝土表面始终保持湿润状态。

当前桥梁圆柱墩养护基本上采用滴漏薄膜覆盖养护的方法，即先将柱墩表面用薄膜覆盖，养护作业过程中将滴漏水桶吊运至圆柱墩顶部让水从桶底预留孔向下滴出，从而达到湿润养护圆柱墩的作用。该传统方法存在着诸多不足之处，不但费时、费工、费力，养护还不及时，养护效果及安全保障性较差。

为此，良梅公路（三期）四标在桥梁圆柱墩养护上进行大胆创新，采用自动喷淋养护，解决了传统养护的诸多不足，节约了人力、物力和财力，确保了桥梁圆柱墩的施工质量和安全。

1 工程概况

良梅公路（三期）四标路线全长14.176 km，主线内有桥梁两座，分别是寨湾大桥（桥梁全长278 m）、漾口大桥（桥梁全长188 m）。两座桥的圆柱墩共有10根，总长240 m，所有圆柱墩混凝土强度均为C30。两座桥梁所在位置均有常流水溪流。

2 工作原理

橋梁圆柱墩预埋式自动喷淋养护装置是将圆柱墩养护用的水管提前预埋于圆柱墩内部，预埋管在钢筋加工时一同在地面上制作，并与钢筋笼一同安装，作业人员只需在底部将接头对接，待混凝土终凝后，采用薄膜覆盖，确保全面覆盖墩柱外表面，即可立即通水进行养护作业。这一方法可避免吊运水桶前的养护间歇，且不用起重设备吊人进行养护作业，养护结束后对预留管道进行灌浆封闭即可。桥梁圆柱墩预埋式自动喷淋养护装置将自动喷淋系统与圆柱墩养护相结合，可实现自动化养护作业来满足圆柱墩表面24 h湿润的需求。

3 工程流程

桥梁圆柱墩预埋式自动喷淋养护装置工作流程如图1所示。

（1）水泵安装：“抽水系统”的选择。

项目的两座桥梁所在位置均有自然水源且水流较大，完全能满足养护用水需求。选择合适的抽水系统就应对水泵扬程进行分析。项目圆柱墩与水面最大高差约为48 m（漾口大桥5#墩），总管网长约180 m，90°弯头约10个。经查阅资料可知，管网的能量损失约为每10 m损耗1 m水扬程，每1个弯头损失0.5 m扬程（见图2水泵扬程计算实例），故本次课题需最大扬程为：48+180÷10×1+10×0.5=71 m。

本项目抽水装置选用100QJD2-36/6潜水泵+15DW-550 W增压泵。

其主要技术参数：功率为0.37+0.55 kW;最大扬程为80 m;流量为2 m3/h。该装置使用寿命较长，流量适宜，能满足圆柱墩养护最大扬程需要，耗电量较小。

抽水系统安装：将潜水泵与增压泵供电线路并联，根据现场实际地形将潜水泵与增压泵的水管进行连接，潜水泵放入流淌的溪水中。抽水系统安装过程中注意供电线路采用2.5 mm2的电缆线进行并联，电缆线不能出现多余接头。潜水泵与增压泵间的管节接头均用配套的弯头连接，连接前将进行PVC管的连接，接触面清理干净并保持干燥，用专用的PVC胶粘剂进行粘结。一套抽水装置由100QJD2-36/6潜水泵、15DW-550 W增压泵、25 mm PVC管、90°PVC弯头、电缆线等组成。

在施工现场测试水泵装置最大扬程能达到85 m。并统计了71 m扬程下每小时的水流量，结果满足要求。

（2）时控设置：开关控制装置采用KG316T微电脑时控开关电箱。

其特点为：接触器配合时控开关，通过该装置的定时功能，24 h设置水泵通电时长及断电时间间隔。该装置安装简单，操作方便，稳定性好，使用寿命长。

制作一个时控开关控制电箱作为开关控制装置，该电箱能在电流过载、短路、漏电等情况下自动断电保护整个养护装置，并由专业电工组装通电检查其是否能正常工作。

开关控制电箱安装：将开关控制电箱接入漾口大桥的施工临时用电线路中，并放置在抽水系统附近，将抽水系统的电缆线接入到开关控制电箱中。

时控开关控制电箱由KG316T微电脑时控开关、漏电保护器、时间继电器、交流接触器、常开开关、常闭开关、紧急停止开关、配电箱等组成。

时控开关运转稳定，启闭的成功率为100%，在完成的时控开关控制电箱中设置有紧急停止开关、漏电保护器等电路保护措施，当出现线路问题时能及时断电。

（3）圆柱墩养护管预埋：管道管材采用PVC管材。

其特点是：需用专用的热熔工具进行热熔连接。

将养护管的安装纳入墩柱验收项目，在验收程序中，对预埋的养护管，采用钢尺每米各检查1处其前后和左右的偏位，检查养护管绑扎固定点的间距、牢固情况，强化管节安装的重要性，提高管节安装的质量。

管节拼接完成后进行水密性试验，使预埋管管内连接畅通率到达100%，养护管轴线与立柱轴线平行，轴线偏位≤5 mm。整个圆柱墩的钢筋笼立笼及预埋管与主管的连接作业均在墩柱根部的施工平台上进行。

（4）圆柱墩浇筑：按规范对圆柱墩进行浇筑。

（5）拆模、薄膜覆盖：一般混凝土浇筑24 h后就可以拆模，拆模之后采用薄膜覆盖。采用塑料薄膜将墩柱整节缠绕，纵向搭接宽度>10 cm，并用透明胶带将接缝处贴住防止滑落，确保塑料薄膜全面覆盖墩柱外表面。

（6）圆柱墩养护：养护水喷洒方式采用喷淋头喷洒养护。

喷淋头喷洒养护特点：安装方便，喷洒均匀。

喷淋头喷洒养护施工措施：

①采用可调整的铜芯喷雾喷淋头作为养护装置的喷淋头，并且根据墩柱的直径调整喷淋头的喷洒范围。

②薄膜覆盖+喷洒。

③喷淋头喷洒均匀。整个墩柱被薄膜严密覆盖，养护水均匀地从墩柱顶部沿着包裹的薄膜内向下流淌。通过统计表可知，在喷淋作业时，圆柱墩表面湿润面积率均达到100%，整个喷淋作业和薄膜覆盖作业施工人员都是通过施工爬梯上下，未用机械吊吊运工人作业。

整个桥梁圆柱墩预埋式自动喷淋养护装置如图3所示。

（7）预留管道灌浆封闭处理：对预留管道灌浆料进行性能指标试验。预留管道灌浆料具有强度高且早期强度提升快、无收缩、自流动性强、无须振捣自密实等特性。对预留管道灌浆料在现场制作同养试块，并进行各种性能检测。灌浆料抗压强度>34.5 MPa。

预留管道灌浆料的流动度、抗压强度等各种性能均满足要求，灌浆材料7 d抗压强度为46.5 MPa，28 d的抗压强度为58.9 MPa，均>34.5 MPa，符合规范要求。

整个养护装置安装完成后，对漾口大桥5-1#墩第2節圆柱墩进行从启动养护系统到圆柱墩全部润湿所需时间及从圆柱墩全部润湿到圆柱墩表面无表层水为止所需时间的计算，最后整理得出结论：启动养护至圆柱墩全部润湿平均大约15 min，而下次养护的间隔，根据一天的时间段气温不同，经过整理编制出系统工作时间汇总表如表1所示。

4 效果检查

从2020-10-01开始进行圆柱墩养护，至2020-11-10完成了漾口大桥及寨湾大桥圆柱墩共计10根、16节的7 d养护施工应用，并进行了效果检查。

养护装置应用后，首先对16节圆柱墩共进行了224班次的检查，均未有因圆柱墩养护而进行机械吊吊运工人作业的情况，养护期间机械吊吊运工人0次。

其次，对圆柱墩湿润情况进行检查。养护装置应用后，圆柱墩养护7 d期内均能做到时刻保持湿润，即圆柱墩养护期内保持湿润时间=24 h，有效保证了圆柱墩的养生质量。

5 经济效益对比分析

2020-10-01至2020-11-10，该养护装置应用在漾口大桥、寨湾大桥施工中，采用两套养护装置同时作业，圆柱墩共计10根、16节，养护管累计长240 m，累计养护天数112 d。由于该方法相较滴漏养护施工减少了大量人工及机械台班，节约成本共44 040.6元，经济效益显著。具体如表2所示。

6 专业技术经验总结

在研制该养护装置的过程中，实现了养护期内时刻保持湿润和机械吊吊运工人0次的目标，同时还掌握了系统的分析方法，比选材料、设备，水电线路的安装方法和要求。经验总结如下：

（1）要根据气温的变化，调整养护装置运转的时间间隔。

（2）养护管要预埋在两根主筋中间，这样安装更顺直、更牢固，不会干扰圆柱墩混凝土的浇筑。

（3）灌浆料的配合比要严格控制流动度和强度之间的关系。

（4）潜水泵应先通电工作待水流进入增压泵后再启动增压泵，这样抽水系统的寿命会更长，更安全。

（5）根据每个项目自身对抽水系统扬程的需求，选择适合工序的水泵更为经济。

（6）在开关控制电箱面板上设置紧急停止按钮，紧急情况时可快速安全停止养护装置运行。

7 结语

采用新型养护装置进行圆柱墩养护施工后，在很大程度解决了长期以来圆柱墩养护不连续、保湿情况不达标的问题，混凝土强度提升较快，同时省去了人工吊运作业，不再出现机械吊吊运工人高空作业的情况，较传统做法更为安全。整个新型养护装置施工成本低，不占用施工场地，不占用起吊设备，安全可靠，全天候自动养护，减少人工投入，操作简单，容易复制，易进行标准化的推广，受到业主，监理等单位的好评。

参考文献

[1]赵全江，温 斌.温湿度控制智能喷淋养生系统在预制T梁中的应用[J].西部交通科技，2020，157（8）：130-132.

[2]广西翔路建设有限责任公司.路网工程施工现场标准化图集[Z].2019.

[3]广西路桥工程集团有限公司.施工工艺流程标准[Z].2018.

作者简介：

熊建荣（1987—），工程师，主要从事桥梁、路基路面施工管理工作。