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1、新建徐州至淮安至鹽城鐵路 站前工程標(biāo)中心里程DK178+350.418淮沭新河特大橋墩身養(yǎng)護(hù)自動(dòng)噴淋施工技術(shù)編 制：審 核：批 準(zhǔn):中鐵十一局集團(tuán)有限公司徐鹽鐵路工程指揮部二0一六年四月橋墩砼養(yǎng)護(hù)自動(dòng)噴淋施工技術(shù)1、前言當(dāng)前，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和基礎(chǔ)建設(shè)的需要,高鐵特大橋梁墩身越來越多，墩臺(tái)身混凝土養(yǎng)護(hù)勞動(dòng)力加大，在保證安全和混凝土質(zhì)量的前提下做到經(jīng)濟(jì)、適用、簡(jiǎn)便,我部設(shè)計(jì)了“墩身混凝土自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)”系統(tǒng)，通過在我部承建的徐淮鹽鐵路工程淮沭新河特大橋墩身混凝土施工噴淋養(yǎng)護(hù)應(yīng)用中,取得了較好的效果。2、工程特點(diǎn)養(yǎng)護(hù)效果明顯提高。自動(dòng)噴淋系統(tǒng)噴出覆蓋混凝土養(yǎng)護(hù)面的水幕較為均勻,避免形成干濕循環(huán)2、，克服了以往墩身混凝土灑水養(yǎng)護(hù)不均勻的弊病，較好解決了墩身表面混凝土的開裂問題,具有施工操作靈活、方便、節(jié)水，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)天氣情況的變化和養(yǎng)護(hù)效果任意調(diào)整噴淋時(shí)間等特點(diǎn).并實(shí)現(xiàn)了全天候、全濕潤(rùn)的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，養(yǎng)護(hù)質(zhì)量及效果明顯提高，解決了高空混凝土養(yǎng)護(hù)的弊病，提高了混凝土養(yǎng)護(hù)效率。養(yǎng)護(hù)施工時(shí)安全風(fēng)險(xiǎn)明顯降低。養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)除在安裝及提升時(shí)需人工干預(yù)外，其他工作狀態(tài)時(shí)不需人工干預(yù)。極大的降低了人工高空作業(yè)時(shí)間，同時(shí)降低了養(yǎng)護(hù)施工時(shí)發(fā)生安全事故的機(jī)率。節(jié)約用水量明顯提升。自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)可將水柱完全噴灑,增大了水柱與墩身混凝土的流水面積，避免了人工用水管養(yǎng)護(hù)時(shí)水柱太粗養(yǎng)護(hù)面積小的缺陷,較大的節(jié)約了用水資源3、。3、適用范圍本技術(shù)適用于墩身混凝土養(yǎng)護(hù),具體使用條件如下：3。1 施工氣溫高于5；3。2現(xiàn)場(chǎng)取水較困難；3。3 墩高30m。4、工藝原理“墩身混凝土養(yǎng)護(hù)自動(dòng)噴淋”工藝原理是通過蓄水箱、高揚(yáng)程水泵、時(shí)間繼電器、輸水管、噴淋管組成噴淋系統(tǒng)（如圖41）,蓄水箱的蓄水量能夠保證連續(xù)噴淋作業(yè)條件后，設(shè)定時(shí)間繼電器的時(shí)間間隔和持續(xù)時(shí)間并開動(dòng)噴淋系統(tǒng)電源，噴淋系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài).繼電器到達(dá)制定的噴淋時(shí)間后接通水泵開關(guān),高揚(yáng)程水泵從水箱內(nèi)抽水送至輸水管內(nèi)，輸水管連接噴淋管，噴淋管噴頭對(duì)墩頂包裹的土工布進(jìn)行噴淋灑水,通過濕潤(rùn)的土工布經(jīng)重力自流將水幕均勻的傳遞到需養(yǎng)護(hù)的墩身混凝土面上，噴水時(shí)間達(dá)到預(yù)定的時(shí)間后，時(shí)4、間繼電器關(guān)閉水泵開關(guān)停止噴水。圖415、施工工藝流程及操作要點(diǎn)5。1 工藝流程施工準(zhǔn)備墩身塑料薄膜包裹墩頂土工布包裹（墩身下搭15cm） 水箱蓄水噴淋管安裝輸水管安裝水泵安裝時(shí)間繼電器安裝時(shí)間繼電器設(shè)定檢查驗(yàn)收循環(huán)噴淋噴淋系統(tǒng)拆除5.2 操作要點(diǎn)5。2。1 供給水箱蓄水容量不小于2m3，采用市場(chǎng)購(gòu)置成品水箱蓄水.水箱擺放應(yīng)盡量靠近橋墩，且能保證不影響橋墩施工的其他工序作業(yè),每個(gè)墩身配置一套噴淋設(shè)備。供給水箱應(yīng)始終保證有足夠的蓄水量，防止高揚(yáng)程水泵在缺水狀態(tài)下工作時(shí)燒毀水泵造成噴淋系統(tǒng)失效。在水箱內(nèi)標(biāo)注警戒水位線，水位下降至警戒水位線時(shí)應(yīng)對(duì)水箱進(jìn)行補(bǔ)給，確保水箱水位符合要求.噴淋系統(tǒng)安裝前，首先5、對(duì)墩頂采用2mm厚土工布滿包裹,土工布下搭墩身15cm，墩頂土工布采用預(yù)制混凝土塊壓頂貼實(shí)墩頂混凝土面，墩頂下搭部分及凹槽處土工布（凹槽處也可用塑料薄膜）采用尼龍繩及鋼筋卡具固定或貼實(shí)墩身混凝土面，墩身采用塑料薄膜包裹。具體見圖4-1噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)。5.2.2 水泵揚(yáng)程應(yīng)高于橋梁最高墩身5m，以確保養(yǎng)護(hù)用水能夠泵送至最高墩身施工作業(yè)面后有足夠的水壓將水花噴射到混凝土養(yǎng)護(hù)面上.高揚(yáng)程水泵應(yīng)具備長(zhǎng)時(shí)間并反復(fù)開關(guān)工作的耐久性,以保證在反復(fù)開關(guān)及長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)的可靠性，防止在上述使用環(huán)境下由于水泵的性能不穩(wěn)定而影響整個(gè)噴淋系統(tǒng)的噴淋效果。水泵還應(yīng)具備一定的送水量以滿足墩身噴淋時(shí)的水量需求，送水量可根據(jù)下列6、公式確定：S=10。3n2/d5.33（5.2。2-1） H=P/(g) (5。2。22) Q=H/(SL)1/2 (5。2。2-3)V=4Q/（3。1416d2)（5。2.24）式中：S管道摩阻；n-管內(nèi)壁糙率；d管內(nèi)徑，以m為單位；H水頭差，以m為單位；P-管道兩端壓強(qiáng)差;液體密度；g-重力加速度；Q流量；H-管道兩端水頭差，以m為單位；L管道長(zhǎng)度，以m為單位；V管道流速；Q流量，以m3/s為單位;V流速，以m/s為單位.輸水管采用2cm（根據(jù)表5.2。31：管徑、流速、流量對(duì)照表及表5。2.3-2：流速推薦值表確定）PVC管，連接水泵與噴淋管.輸水管懸掛在墩頂?shù)跫苌?升至墩頂后與噴淋管道7、連接。若墩身高度大于30m，墩身下部范圍輸水管應(yīng)使用5cm鋼管或根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采用適當(dāng)管徑鋼管，使用較大管徑的鋼管長(zhǎng)度應(yīng)通過計(jì)算獲得。管徑/流速/流量對(duì)照表管徑(DN）流量 m3/h0。4m/s0。6m/s0.8m/s1.0m/s1。2m/s1。4m/s1.6m/s1。8m/s2.0m/s2.2m/s2.4m/s2。6m/s2.8m/s3。0m/s200.50。70.91.11。41.61。82。02。32。52。72.93.23。4250。71。11.41.82。12.52。83。23.53。94。24.64.95.3321。21.72。32。93.54.14.65。25。86.46.978、.58.18.7401。82.73.64。55。46.37.28.19。010.010。911。812.713.6502。84。25.77.18.59.911.312.714.115.617。018.419.821.2654.87。29.611.914.316。719.121。523。926.328。731。133。435。8807。210。914。518.121。725.329.032。636。239.843.447.050。754.310011。317.022。628。333.939。645.250。956。562。267。973.579。284。812517.726.535.344.259、3.061。970。779。588。497。2106。0114.9123.7132.515025。438.250。963。676.389。1101。8114。5127.2140。0152。7165.4178。1190。920045.267。990。5113.1135。7158。3181.0203.6226.2248.8271。4294.1316。7339.325070.7106。0141.4176。7212。1247.4282.7318.1353.4388.8424。1459.5494。8530.1300101.8152。7203。6254。5305。4356.3407。1458。0508.910、559。8610。7661。6712.5763.4350138。5207.8277。1346。4415.6484.9554。2623.4692。7762.0831。3900。5969。81039。1400181.0271。4361。9452。4542。9633。3723.8814.3904.8995.31085.71176。21266.71357.2450229.0343.5458.0572.6687。1801.6916。11030。61145.11259。61374。11488。61603.21717。7500282。7424.1565.5706.9848。2989.61131.01272。11、31413.71555.11696。51837。81979。22120。6600407。1610。7814。31017.91221.41425。01628。61832.22035。72239。32442.92646。52850.03053。6表5。2。3-1管徑(DN)流速推薦值m/s:20253240506580100125150200250300350400閉式系統(tǒng)0.5-0。60。60.70。7-0.90。8-10。91。21.11.41。3-1.81.62。21。82.51。92。91.62。5開式系統(tǒng)0。5-0。60.6-0。80.70.90.8-1。00.91.21。2-1.61.12、41。81。5-2.01。6-2.31。72.41.72。41。62。11.8-2。3表5。2。32一般工程上計(jì)算時(shí),水管路，壓力常見為0.050。6MPa，水在水管中流速在0.4-3米/秒,噴淋管流速道取0。6米/秒。根據(jù)給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)查表取噴頭的特性系數(shù)為K=15根據(jù)廠家提供資料噴頭工作最小壓力為0.05Mpa,依次計(jì)算管道流量、管徑及沿程損失如下:該點(diǎn)處噴頭壓力為：H1=0。05Mpa，該點(diǎn)處噴頭流量為：=15=10。6L/min=0.64m/H。管徑計(jì)算管徑=19。2mm20mm沿程損失計(jì)算單位長(zhǎng)度沿程損失可按下式計(jì)算：每米管道的水頭損失，MPa/m；V管道內(nèi)水的平均流速，m/s；dj13、管道的計(jì)算內(nèi)徑,m；應(yīng)按管道的內(nèi)徑減1mm確定。=0。0000107=0.000066Mpa/m根據(jù)圖41所示，噴淋管道路徑長(zhǎng)為20m，總計(jì)噴頭數(shù)量為44個(gè)，送水管路徑長(zhǎng)等于墩身高度，此處取最大值30m。所以沿程損失=L44 =0.000664044 =0。116Mpa自動(dòng)噴水泵選型計(jì)算 自動(dòng)噴水泵揚(yáng)程：HbH，其中H=式中:管道沿程和局部水頭損失的累計(jì)值;P0最不利點(diǎn)處噴頭的工作壓力;Z水箱最低水位至最不利噴頭靜水壓（此處取值為0）。=0。116MpaP0=0.05MpaZ=0所以,Hb0。116+0.05+0=0。166Mpa根據(jù)水泵流量及揚(yáng)程選用型號(hào)為DQX1532-0.75的水泵兩臺(tái),14、一備一用,其主要參數(shù)：揚(yáng)程32m，流量1。5m/h。水箱容積計(jì)算常溫：用水量=流量 m/H時(shí)間/H流量 m/H=0.7m總計(jì)噴淋時(shí)間(5min/1H）=（2460）/655/60=1.85一天用水量：流量 m/H時(shí)間/H=0.71。85=1.30m高溫天氣用水量約比常溫天氣用水量多1倍。5.2.4 噴淋管采用2cmPVC管制作，其上安裝向四周擴(kuò)散的噴頭（采用農(nóng)用噴頭）,間距50cm，噴淋管沿墩帽布設(shè)布設(shè)1圈，在墩帽外緣，噴頭朝下,且面向砼面，保證墩帽混凝土頂面養(yǎng)護(hù)面全部被噴頭噴出的水花所覆蓋，并有重疊。噴淋管在墩帽外緣四周上安裝時(shí)，應(yīng)調(diào)整其與混凝土面的距離，確保噴淋時(shí)水柱在混凝土面上能夠散射開15、,并使相鄰兩噴水孔噴出的水花的散射范圍能夠相互重疊。5.2。5 自動(dòng)控制系統(tǒng)由時(shí)間繼電器及電磁開關(guān)組成,設(shè)定時(shí)間繼電器計(jì)時(shí)間隔后，繼電器控制電磁開關(guān)接通或關(guān)閉高揚(yáng)程水泵的電力供應(yīng)。時(shí)間繼電器及開關(guān)亦應(yīng)符合高頻率的開關(guān)狀態(tài)下的穩(wěn)定性，且在不同環(huán)境溫度下均可調(diào)節(jié),以確保高溫時(shí)段的養(yǎng)護(hù)頻率符合要求及雨天停止工作以節(jié)約資源。時(shí)間繼電器應(yīng)由專人設(shè)置，高溫時(shí)段設(shè)置為30min噴淋一次，常溫時(shí)段為60min噴淋一次，每次噴淋5min，噴淋時(shí)間的設(shè)置應(yīng)考慮在第二次噴淋時(shí)能確保上次噴淋水分還未完全蒸發(fā).5。3 勞動(dòng)組織本方案所需人員如下表：序號(hào)組別人數(shù)工作內(nèi)容備注1水管工2安裝、拆卸輸水管2操作工1噴淋時(shí)間設(shè)置16、噴淋過程中檢查6、材料與設(shè)備6.1 材料6.1。1 PVC管本方案采用PVC給水管，拉伸屈服強(qiáng)度40MPa，維卡軟化溫度90，應(yīng)符合GB/T5836。120XX 中相應(yīng)規(guī)定，內(nèi)外壁光滑、平整,不允許有氣泡、裂口和明顯的痕紋、凹陷。6.1。2自固式水管接頭制造精度按GB3764-83執(zhí)行，表面硬度550800HV，芯部220300HV，硬化層深0。03-0.05mm。6。1.3噴頭農(nóng)用單噴頭，接口類型一般為內(nèi)絲2分螺紋接口(M141。5）.6.2 主要設(shè)備6。2。1 水泵型號(hào)：QDX15-32-0.75功能：供水6.2.2 時(shí)間繼電器型號(hào)：JSS48A-S功能：控制噴淋起始時(shí)間7、質(zhì)量控制7.17、1 本方案必須遵照?qǐng)?zhí)行的現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)7。1.1鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南鐵建設(shè)20XX241號(hào)；鐵路混凝土規(guī)程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)TB10424-20XX；7.1。3高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（TB10752-20XX）；7。1.4鐵路工程施工安全技術(shù)規(guī)程（TB1030320XX）；施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范（JCJ20XX）;7.1。6 蘇北鐵路有限公司文明施工管理實(shí)施細(xì)則。7.2 系統(tǒng)安裝條件要求7。2.1 按照要求對(duì)水泵、時(shí)間繼電器、PVC管等進(jìn)行檢查驗(yàn)收，不合格產(chǎn)品不得使用.7。2。2 對(duì)噴淋用水水質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)混凝土有腐蝕性的水源不得使用。8、安全措施8。1在安裝及噴淋過18、程中應(yīng)嚴(yán)格按照安全生產(chǎn)法及施工現(xiàn)場(chǎng)安全規(guī)范中相關(guān)要求執(zhí)行.8。2輸水管道的高空安裝過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照高空施工有關(guān)要求作業(yè)，必須系安全帶、穿防滑鞋、戴安全帽。8。3調(diào)試噴淋管道與養(yǎng)護(hù)面的距離時(shí)，應(yīng)注意高壓水管的連接部位的連接效果,防止連接不牢靠致使水管脫開，擊傷或擊落作業(yè)人員，且務(wù)必注意在此過程中安全帶的有效使用.8。4現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格按“三相五線制”供電，并按要求做好保護(hù)接零及接地.8.5電器設(shè)備應(yīng)該安裝專用的開關(guān)和插銷，插銷上應(yīng)具備專用的保護(hù)接零接地觸頭。8。6配電箱應(yīng)嚴(yán)格實(shí)行“一機(jī)一閘一漏制度。8.7施工現(xiàn)場(chǎng)的一切電氣線路、設(shè)備的安裝、維護(hù)和拆除必須由持證的電工來完成.9、環(huán)保措施9.1 PVC管19、進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)按審批同意的施工方案中施工平面布置圖的要求分類堆放在指定的堆場(chǎng)。9。2 輸水管搭、拆過程中,應(yīng)傳遞物件，嚴(yán)禁拋擲物件，更不得用硬器敲擊輸水管。9。3 輸水管安裝應(yīng)符合規(guī)范要求，拆除時(shí)應(yīng)按一步一清原則進(jìn)行,拆除的輸水管應(yīng)及時(shí)運(yùn)至地面分類堆放，當(dāng)天拆除當(dāng)天清理,做到文明施工。10、效益分析10.1 質(zhì)量方面本方案采用自動(dòng)噴淋，這樣避免了因養(yǎng)護(hù)不均而造成的質(zhì)量問題,避免了人工高空作業(yè)而增大了養(yǎng)護(hù)安全系數(shù)，確保了混凝土養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量。10.2 工期方面本方案采用自動(dòng)噴淋，噴淋養(yǎng)護(hù)過程中不受人力、天氣影響，從而節(jié)約了養(yǎng)護(hù)過程人力資源的投入，加快了主體工程施工進(jìn)度,縮短了工期，保證了后續(xù)工作的順利進(jìn)20、行。10.3 成本方面噴淋系統(tǒng)采用PVC管，可多次重復(fù)使用，同時(shí)采用自動(dòng)噴淋，節(jié)約了人力資源的投入，降低了工程勞力成本,有較好的經(jīng)濟(jì)效益.特別是隨著高墩數(shù)量增多，有效的降低了工程勞力成本的投入.10.4 社會(huì)效益墩身混凝土噴淋養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)化了養(yǎng)護(hù)程序,解放了勞動(dòng)力,反映了一個(gè)施工企業(yè)自動(dòng)化、機(jī)械化水平，樹立了企業(yè)的良好形象,增強(qiáng)了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。11、應(yīng)用實(shí)例11.1 高墩混凝土噴淋養(yǎng)護(hù)應(yīng)用實(shí)例墩身混凝土噴淋養(yǎng)護(hù)已在淮沭新河特大橋項(xiàng)目中應(yīng)用，取得了較好的效果，達(dá)到驗(yàn)收要求.11。2 高墩混凝土噴淋養(yǎng)護(hù)應(yīng)用照片 噴淋系統(tǒng)整體 墩頂噴淋管道噴淋設(shè)備噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng) 墩身噴淋養(yǎng)護(hù)配電箱和繼電器控制系統(tǒng) 繼電器控制設(shè)備 時(shí)間繼電器內(nèi)部控制系統(tǒng) 空氣開關(guān)和交流接觸器 養(yǎng)護(hù)到期的墩身（正面)養(yǎng)護(hù)到期的墩身(側(cè)面）