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“智能喷淋系统+贴膜”养生法在预制混凝土T梁养护中的应用

2023-11-28蒲恒旭

四川水泥 2023年11期

蒲恒旭

(四川公路桥梁建设集团有限公司机械化施工分公司,四川 成都 610200)

0 引言

预制混凝土T 梁(以下简称“预制T 梁”)综合养生施工方法主要指“智能喷淋系统+贴膜”方法。该方法采用普通养生薄膜,确保预制T 梁在养生期间持续保湿,水分不被蒸发,同时结合自动喷淋养生方法,可提高预制T 梁前期强度。该方法适用于热带高原季风气候区,在沿江高速金宁段和宁攀段广泛运用,应用结果显示,混凝土结构7d 回弹强度远远超过普通养护下的值,养护效果良好。本文就该“智能喷淋系统+贴膜”养生法,结合G4216 线宁南至攀枝花段高速公路ZCB1-3标段预制T梁的应用进行介绍。

1 项目概述

G4216 线宁南至攀枝花段高速公路ZCB1-3 标段预制梁场位于凉山州宁南县花山村,该地区气候属热带高原季风气候区,由于海拔高、纬度低、日照时数多、紫外线强、风速大、水汽蒸发大,湿度小,雾日极少。冬半年受极地大陆气团影响,降水少,空气干燥,云雨稀少,晴天多、日照时数多,因而有“冬无严寒春温高”的气候特点。这种气候对混凝土的养护技术要求高。而“智能喷淋系统+贴膜”综合养生方法比较适合于该种环境下的混凝土结构养生。该预制梁场主要进行T 型梁的预制,首件贴膜试验梁于4 月20 日完成,截至8 月底,已完成278片T梁的预制,平均每天可完成4片T梁的预制(22个预制台座)。

2 工艺原理及应用优势

2.1 工艺原理

“智能喷淋系统+贴膜”方法是通过贴膜让混凝土表面与空气隔绝,避免混凝土水分蒸发[1]。在天气比较恶劣的情况下,通过智能喷淋系统给薄膜内的混凝土T梁补水,保证梁体湿润,可以保证混凝土具有良好的早期强度。

2.2 应用优势

相比于单一的自动喷淋养生法,该综合养生方法具有如下优势:

(1)操作比较简便,易上手,且更加高效。

(2)提高了预制T梁前3d的混凝土强度,T梁后续的各项工序施工时间提前2~3d,有效缩短养生时间;在整个T梁预制与架设工期上,比项目计划的工期时间提前20%,给后续桥面施工留下大量时间空间,保证工期。

(3)预制场台座的周转使用率提高40%,降低资源消耗与成本支出。

3 施工工艺流程及操作要点

预制T梁综合养生施工方法的具体应用流程如图1所示。养生施工中应用的主要材料为普通薄膜、封箱带,主要设备为智能喷淋养护系统与自动喷淋设备。

图1 施工流程

3.1 自动喷淋

(1)混凝土拆模后需要及时移开模板,向其表面浇水喷淋,这需要在预制场附近建设水池与沉淀池。首先要设置好排水沟,将水泵安装于沉淀池,并与主水池连接在一起,形成水路循环系统,降低水资源的浪费[2]。其次将喷淋供水支管道安装在T 梁腹板两侧,在喷水口安装支管道,支管道要与出水口保持150~200cm 的距离。在分水口上安装分叉喷嘴,数量为2 个,可调节喷嘴角度,确保喷淋范围更大。拆模后表面浇水现场如图2所示。

图2 拆模后表面浇水

(2)将管道增压泵安装在主水池与水管上,通过水泵开关与总电源开关进行控制[3]。智能控制系统由电源开关控制,可以设定喷淋持续的总时长,控制压力泵运行。喷淋阀门开关在打开后,喷淋时间要按照温度、梁板养护的实际情况来调整,确保混凝土表面能保持湿润。

(3)合理设置喷嘴,确保与预制混凝土T 梁的间距、高度符合要求,在喷淋过程中能让梁体全部湿润。因此,要特别重视喷嘴的安装高度,确保其安装高度符合要求,以便T 梁顶部及板翼与腹板交叉的地方能被水雾覆盖[4]。在设置喷淋支管时,支路数量不宜太多,一般情况下每个支管有3~5片支路即可。

(4)支水管材质为PPR 管,直径为2.5m,所需主水管的管道直径可按照水流量确定,假设1 根主水管上有n个支水管,这时可以按照公式(1)和(2)计算主水管的管道直径。

式中:Q1、Q2——分别为主水管流量、支水管流量;

v1、v2——分别为主水管流速、支主水管流速;

D、d——分别为主水管内径、支主水管内径。在设计主水管时,要求能满足Q1≥nQ2的条件。

(5)采取止浆塞堵孔的手段处理T 梁梁端预应力管道孔,避免在主动喷淋过程中,预应力管道中有水进入。

3.2 敷贴塑料薄膜

(1)待混凝土表面被水滋润后,用塑料薄膜沿浇水方向敷贴,在转角处用封箱胶带粘贴固定[5]。薄膜的大小需按照预制T 梁尺寸确定,塑料薄膜的厚度一般为0.04mm。在养生过程中需设置专门的管理人员,以便能够在发现局部缺水后及时补水。工作人员在封膜与粘贴过程中需提高警惕,避免产生空隙或者密封不严,造成水分蒸发,如果有薄膜脱落的情况,要及时进行补贴。预制混凝土T梁表面贴膜及固定如图3所示。

图3 表面贴膜及固定

(2)塑料薄膜在养生中具有良好的作用,具体表现为水化作用好、散热性能好、混凝土外观好,且具有良好的防碳化效果。完成贴膜后,将普通喷淋养护时间从开始的10min/次调整为1h/次,通过普通喷淋系统对腹板上的薄膜进行补水[6]。贴膜养生时间不低于3d。

(3)养生期间要做好薄膜保护工作,避免薄膜受到人为损坏。塑料薄膜在搭接时,要求搭接长度需超过30cm,在常温下覆膜时间为10~12h。

3.3 质量控制要点

一般情况下,梁场养护靠喷淋管喷水养护,每10min 喷淋一次,一次喷淋3min。7d 回弹强度推定值分别为40.8MPa、41.6MPa;

在混凝土配合比及砂石材料未变的情况下,采用薄膜养护加喷淋管喷水养护后7d 回弹强度推定值分别为50.2MPa、48.7MPa。预制T 梁采用普通喷淋养护与“喷淋+贴膜”养护的梁板3~7d回弹强度对比见表1。从表1 可以看出,“喷淋+贴膜”的整体效果更好,在第7d 时强度更是高出普通养护条件下8.6MPa。由此可见,“喷淋+贴膜”养生法对于预制混凝土T 梁的养护效果更佳。

表1 回弹强度对比

需要注意的是,在喷淋与贴膜期间,操作人员需严格按照操作流程进行操作,保证操作的规范性与科学性;同时监管人员也要做好监管,避免在操作过程中出现失误问题,影响最终养护效果。

4 效益分析

采用喷淋+贴膜养护的梁板可在第4d 进行预应力张拉(按照设计文件要求:预制梁混凝土立方体强度达到混凝土强度设计等级的80%,且弹性模量达到28d的80%,张拉预应力钢束),该工序的时间至少提前了2~3d,为后续梁板架设及其他施工提供了更多的施工时间,为缩短工期创造了有利条件。

4.1 经济效益

以1 个台座为例,普通养生从钢筋绑扎到混凝土浇筑完成需要1d 时间(钢筋骨架提前在胎架上绑扎完成),养护周期为6d,张拉、压浆时间在第7d,梁板转移在第8d,每个台座每月周转次数为3.7 次;而贴膜养生每个台座从钢筋绑扎到混凝土浇筑完成需要1d 时间(钢筋骨架提前在胎架上绑扎完成),养护周期为3d,张拉、压浆时间在第4d,梁板转移在第5d,每个台座每月周转次数为6 次。综上所述,每月同样的人工及设备,生产效率提高38.3%。

4.2 社会效益

针对四川省凉山州地区的环境条件而言,贴膜养生是最适合的方法,不仅能保证施工质量,还能节省水资源,避免水资源浪费,有助于降低能源消耗。

5 结束语

预制混凝土T梁养生要从实际出发,选择更为合适的养生方法,该项目结合自动喷淋与贴膜养生法,结合二者的优势,提升养生效果。综合养生相比于单独养生,能避免混凝土出现各类质量问题,提升养生质量与效率,降低养生周期,确保工程项目的顺利进行。在现代养生理念与技术的发展下,多种养生方法的结合会成为主要趋势,立足实际,综合选择与结合养生方法,确保养生的整体效果,保证预制混凝土T梁的质量。