1、墩身混凝土噴淋養護施工方案1、前言當前，隨著中國經濟的不斷發展和基礎建設的需要，高鐵特大橋梁墩身越來越多，墩臺身混凝土養護勞動力加大，在保證安全和混凝土質量的前提下做到經濟、適用、簡便，我部設計了“墩身混凝土噴淋養護”系統，通過在我部承建的濟青鐵路工程淄博特大橋墩身混凝土施工噴淋養護應用中，取得了較好的效果。2、工程特點噴淋養護效果明顯提高。噴淋系統噴出覆蓋混凝土養護面的水幕較為均勻，避免形成干濕循環，克服了以往墩身混凝土灑水養護不均勻的弊病，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、節水，可根據現場天氣情況的變化和養護效果任意調整噴淋時間等特點。并實現了全天候、全濕潤的養護
2、質量標準，養護質量及效果明顯提高，解決了高空混凝土養護的弊病，提高了混凝土養護效率。養護施工時安全風險明顯降低。養護系統除在安裝及提升時需人工干預外，其他工作狀態時不需人工干預。極大的降低了人工高空作業時間，同時降低了養護施工時發生安全事故的機率。節約用水量明顯提升。自動噴淋養護系統可將水柱完全噴灑，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護時水柱太粗養護面積小的缺陷，較大的節約了用水資源。3、使用范圍本方案適用于墩身混凝土養護，具體使用條件如下：3.1 施工氣溫高于5；3.2 現場取水較困難；3.3 墩高30m。4、工藝原理“墩身混凝土噴淋養護”工藝原理是通過蓄水箱、高揚程水泵、
3、時間繼電器、輸水管、噴淋管組成噴淋系統（如圖4-1），蓄水箱的蓄水量能夠保證連續噴淋作業條件后，設定時間繼電器的時間間隔和持續時間并開動噴淋系統電源，噴淋系統進入工作狀態。繼電器到達制定的噴淋時間后接通水泵開關，高揚程水泵從水箱內抽水送至輸水管內，輸水管連接噴淋管，噴淋管噴頭對墩頂包裹的土工布進行噴淋灑水，通過濕潤的土工布經重力自流將水幕均勻的傳遞到需養護的墩身混凝土面上，噴水時間達到預定的時間后，時間繼電器關閉水泵開關停止噴水。 圖4-15、施工工藝流程及操作要點5.1 工藝流程5.2 操作要點5.2.1 供給水箱蓄水容量不小于2m3，采用市場購置成品水箱蓄水。水箱擺放應盡量靠近橋墩，且能保
4、證不影響橋墩施工的其他工序作業，每個墩身配置一套噴淋設備。供給水箱應始終保證有足夠的蓄水量，防止高揚程水泵在缺水狀態下工作時燒毀水泵造成噴淋系統失效。在水箱內標注警戒水位線，水位下降至警戒水位線時應對水箱進行補給，確保水箱水位符合要求。噴淋系統安裝前，首先對墩頂采用2mm厚土工布滿包裹，土工布下搭墩身30cm，墩頂土工布采用預制混凝土塊壓頂貼實墩頂混凝土面，墩身及凹槽處土工布采用尼龍繩及鋼筋卡具固定貼實墩身混凝土面，墩身采用塑料薄膜包裹。具體見圖4-1噴淋養護系統。 5.2.2 水泵揚程應高于橋梁最高墩身5m，以確保養護用水能夠泵送至最高墩身施工作業面后有足夠的水壓將水花噴射到混凝土養護面上。
5、高揚程水泵應具備長時間并反復開關工作的耐久性，以保證在反復開關及長時間工作時的可靠性，防止在上述使用環境下由于水泵的性能不穩定而影響整個噴淋系統的噴淋效果。水泵還應具備一定的送水量以滿足墩身噴淋時的水量需求，送水量可根據下列公式確定：S=10.3n2/d5.33 （5.2.2-1） H=P/(g) （5.2.2-2） Q=H/(SL)1/2 （5.2.2-3）V=4Q/（3.1416d2） （5.2.2-4）式中：S管道摩阻；n管內壁糙率;d管內徑，以m為單位；H水頭差，以m為單位；P管道兩端壓強差;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管道長度，以m為單位；V管道流
6、速；Q流量，以m3/s為單位；V流速，以m/s為單位。 5.2.3輸水管采用2cm（根據表5.2.3-1：管徑、流速、流量對照表及表5.2.3-2：流速推薦值表確定）PVC管，連接水泵與噴淋管。輸水管懸掛在墩頂吊架上，升至墩頂后與噴淋管道連接。若墩身高度大于30m，墩身下部范圍輸水管應使用5cm鋼管或根據現場實際情況采用適當管徑鋼管，使用較大管徑的鋼管長度應通過計算獲得。管徑/流速/流量對照表管徑(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/s200.5
7、0.70.91.11.41.61.82.02.32.52.72.93.23.4250.71.11.41.82.12.52.83.23.53.94.24.64.95.3321.21.72.32.93.54.14.65.25.86.46.97.58.18.7401.82.73.64.55.46.37.28.19.010.010.911.812.713.6502.84.25.77.18.59.911.312.714.115.617.018.419.821.2654.87.29.611.914.316.719.121.523.926.328.731.133.435.8807.210.914.518.1
8、21.725.329.032.636.239.843.447.050.754.310011.317.022.628.333.939.645.250.956.562.267.973.579.284.812517.726.535.344.253.061.970.779.588.497.2106.0114.9123.7132.515025.438.250.963.676.389.1101.8114.5127.2140.0152.7165.4178.1190.920045.267.990.5113.1135.7158.3181.0203.6226.2248.8271.4294.1316.7339.32
9、5070.7106.0141.4176.7212.1247.4282.7318.1353.4388.8424.1459.5494.8530.1300101.8152.7203.6254.5305.4356.3407.1458.0508.9559.8610.7661.6712.5763.4350138.5207.8277.1346.4415.6484.9554.2623.4692.7762.0831.3900.5969.81039.1400181.0271.4361.9452.4542.9633.3723.8814.3904.8995.31085.71176.21266.71357.245022
10、9.0343.5458.0572.6687.1801.6916.11030.61145.11259.61374.11488.61603.21717.7500282.7424.1565.5706.9848.2989.61131.01272.31413.71555.11696.51837.81979.22120.6600407.1610.7814.31017.91221.41425.01628.61832.22035.72239.32442.92646.52850.03053.6表5.2.3-1 管徑(DN)流速推薦值m/s:202532405065801001251502002503003504
11、00閉式系統0.8-1開式系統一般工程上計算時，水管路，壓力常見為0.05-0.6MPa，水在水管中流速在0.4-3米/秒，噴淋管流速道取0.6米/秒。根據給排水設計手冊查表取噴頭的特性系數為K=15根據廠家提供資料噴頭工作最小壓力為0.05Mpa，依次計算管道流量、管徑及沿程損失如下:該點處噴頭壓力為：H1=0.05Mpa，該點處噴頭流量為：=15=10.6L/min=0.64m/H。管徑計算管徑=19.2mm20mm沿程損失計算單位長度沿程損失可按下式計算：每米管道的水頭損失，MPa/m；V管道內水的平均流速，m/s；dj管道的計算內徑，m；應按管道的內徑減1mm確定。=0.0000107
12、=0.000066Mpa/m根據圖41所示，噴淋管道路徑長為20m，總計噴頭數量為44個，送水管路徑長等于墩身高度，此處取最大值30m。所以沿程損失=L44 =0.000664044 =0.116Mpa自動噴水泵選型計算 自動噴水泵揚程：HbH，其中H=式中：管道沿程和局部水頭損失的累計值；P0最不利點處噴頭的工作壓力；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根據水泵流量及揚程選用型號為DQX15-32-0.75的水泵兩臺，一備一用，其主要參數：揚程32m，流量1.5m/h。水箱容積計算常
13、溫：用水量=流量 m/H時間/H流量 m/H=0.7m總計噴淋時間（5min/1H)=（2460）/655/60=1.85一天用水量：流量 m/H時間/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，其上安裝向四周擴散的噴頭（采用農用噴頭），間距50cm，噴淋管沿墩帽布設布設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護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，應調整其與混凝土面的距離，確保噴淋時水柱在混凝土面上能夠散射開，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
14、自動控制系統由時間繼電器及電磁開關組成，設定時間繼電器計時間隔后，繼電器控制電磁開關接通或關閉高揚程水泵的電力供應。時間繼電器及開關亦應符合高頻率的開關狀態下的穩定性，且在不同環境溫度下均可調節，以確保高溫時段的養護頻率符合要求及雨天停止工作以節約資源。時間繼電器應由專人設置，高溫時段設置為30min噴淋一次，常溫時段為60min噴淋一次，每次噴淋5min，噴淋時間的設置應考慮在第二次噴淋時能確保上次噴淋水分還未完全蒸發。5.3 勞動組織本方案所需人員如下表：序號組別人數工作內容備注1水管工2安裝、拆卸輸水管2操作工1噴淋時間設置、噴淋過程中檢查6、材料與設備6.1 材料6.1.1 PVC管本
15、方案采用PVC給水管，拉伸屈服強度40MPa，維卡軟化溫度90，應符合GB/T5836.1-2006 中相應規定，內外壁光滑、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執行，表面硬度550800HV，芯部220300HV，硬化層深0.030.05mm。6.1.3 噴頭農用單噴頭，接口類型一般為內絲2分螺紋接口(M141.5)。6.2 主要設備6.2.1 水泵型號：QDX15-32-0.75功能：供水6.2.2 時間繼電器型號：AH3-2功能：控制噴淋起始時間7、質量控制7.1 本方案必須遵照執行的現行規范、規程、標準7.1.1鐵路混凝土工
16、程施工技術指南鐵建設2010241號；7.1.2鐵路混凝土規程施工質量驗收標準TB10424-2010；7.1.3高速鐵路橋涵工程施工質量驗收標準（TB10752-2010）；7.1.4鐵路工程施工安全技術規程（TB10303-2009）；7.1.5施工現場臨時用電安全技術規范（JCJ-2012）；7.1.6 濟青鐵路有限公司文明施工管理實施細則。7.2 系統安裝條件要求7.2.1 按照要求對水泵、時間繼電器、PVC管等進行檢查驗收，不合格產品不得使用。7.2.2 對噴淋用水水質進行試驗，對混凝土有腐蝕性的水源不得使用。8、安全措施8.1在安裝及噴淋過程中應嚴格按照安全生產法及施工現場安全規范
17、中相關要求執行。8.2輸水管道的高空安裝過程中，應嚴格按照高空施工有關要求作業，必須系安全帶、穿防滑鞋、戴安全帽。8.3調試噴淋管道與養護面的距離時，應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，擊傷或擊落作業人員，且務必注意在此過程中安全帶的有效使用。8.4現場嚴格按“三相五線制”供電，并按要求做好保護接零及接地。8.5電器設備應該安裝專用的開關和插銷，插銷上應具備專用的保護接零接地觸頭。8.6配電箱應嚴格實行“一機一閘一漏”制度。8.7施工現場的一切電氣線路、設備的安裝、維護和拆除必須由持證的電工來完成。9、環保措施9.1 PVC管進場后應按審批同意的施工方案中施工平面布
18、置圖的要求分類堆放在指定的堆場。9.2 輸水管搭、拆過程中，應傳遞物件，嚴禁拋擲物件，更不得用硬器敲擊輸水管。9.3 輸水管安裝應符合規范要求，拆除時應按一步一清原則進行，拆除的輸水管應及時運至地面分類堆放，當天拆除當天清理，做到文明施工。10、效益分析10.1 質量方面本方案采用自動噴淋，這樣避免了因養護不均而造成的質量問題，避免了人工高空作業而增大了養護安全系數，確保了混凝土養護施工質量。10.2 工期方面本方案采用自動噴淋，噴淋養護過程中不受人力、天氣影響，從而節約了養護過程人力資源的投入，加快了主體工程施工進度， 縮短了工期，保證了后續工作的順利進行。10.3 成本方面噴淋系統采用PV
19、C管，可多次重復使用，同時采用自動噴淋，節約了人力資源的投入，降低了工程勞力成本，有較好的經濟效益。特別是隨著高墩數量增多，有效的降低了工程勞力成本的投入。10.4 社會效益墩身混凝土噴淋養護簡化了養護程序，解放了勞動力，反映了一個施工企業自動化、機械化水平，樹立了企業的良好形象，增強了企業的市場競爭力。11、混凝土潮濕養護的最低期限混凝土潮濕養護的最低期限混凝土類型水膠比大氣潮濕（50Rh75）,無風，無陽光直射大氣潮濕（Rh50）,有風，或陽光直射日平均氣溫T（）潮濕養護期限（d）日平均氣溫T（）潮濕養護期限（d）膠凝材料中摻有礦物摻和料0.455T1010T20T202114105T1010T20T202821140.455T1010T20T20141075T1010T20T20211410膠凝材料中未摻有礦物摻和料0.455T1010T20T20141075T1010T20T202114100.455T1010T20T2010775T1010T20T2014107注：大體積混凝土的養護時間不小于28d。
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