高墩混凝土喷淋养护技术实施效果报告

项目编号SXLQ-101-2017技术创新项目实施效果报告项目名称：高墩大跨径桥梁架桥机安全监控应用技术研究承担单位：山西路桥第二工程有限公司起止时间：2018年6月—2018年12月山西路桥第二工程有限公司2018年12月一、项目概况：由我项目部承建的阳蟒高速路基ZBLJ1项目合同段，大中桥梁11座，预制梁板1695片。根据图纸设计情况梁板的尺寸不同，有40米的T梁，也有20、30米的箱梁。并且受到施工现场条件的限制，多处存在坡陡弯急情况，对梁板的架设人员和架桥机的安全使用提出更高的要求。特别是在固隆河、获泽河、庄头大桥和中寨大桥等施工作业现场，墩柱高度达60多米高，如果在梁板架设过程稍有不慎就可能造成重大的安全事故。为此，做好人员的安全和设备的安全就变得十分的重要。二、主要研发内容架桥机在经检测合格后，架梁作业时间较长，各零部件、钢丝绳及架桥机支撑等在架梁过程中需经常性检查、保养，异常天气、人的不规范操作也会使架桥机处于不稳定状态，会直接影响到架梁作业安全。为确保架梁作业安全，在固隆河大桥架桥机使用了安全监控管理体系即架桥机安全监测预警系统。三、取得的效果应用高墩大跨径桥梁架桥机安全监控技术给阳蟒高速梁板吊装安全方面填补了空缺，又给施工作业创造了安全条件。通过引进该设备，受到了阳蟒公司及省质监局的好评，并在全线范围内进行了推广，创造了良好的经济和社会效益。四、项目在实施过程中存在的主要问题及原因分析五、对策和建议六、负责单位审查意见（盖章）审查日期：年月日七、技术中心审查意见（盖章）审查日期：年月日高墩混凝土喷淋养护技术研究实施效果报告一、前言当前，随着建筑业的不断发展和中国基础建设的需要，高墩桥梁越来越多，墩台身混凝土养护难度加大，在保证安全的前提下做到经济、适用、简便，促使我们研制形成了“高墩混凝土喷淋养护”施工工法，通过固隆河大桥、获泽河大桥、孙家庄大桥高墩混凝土喷淋养护应用，取得了较好的效果，经工程质量检测中心在施工现场对“高墩混凝土喷淋养护”施工后混凝土的强度、外观质量检测，鉴定合格。二、特点“高墩混凝土喷淋养护”采用高扬程水泵和时间继电器自动喷淋养护，具有安装灵活、适用方便、养护效果显著、养护效率高、施工安全风险低、节约用水等特点，与传统的覆膜洒水或涂养护液养护相比，可节约成本、缩短工期、保证安全和质量等。三、适用范围本工法适用于高墩混凝土养护，具体使用条件如下：3.1施工气温高于5℃；3.2墩身高度大于30m；3.3采用滑模或爬模施工。四、工艺原理高墩混凝土喷淋养护工艺原理是通过蓄水池、高扬程水泵、时间继电器、输水管、喷淋管组成喷淋系统，蓄水池的蓄水量能够保证连续喷淋作业条件后，设定时间继电器的时间间隔和持续时间并开动喷淋系统电源，喷淋系统进入工作状态。继电器到达制定的喷淋时间后接通水泵开关，高扬程水粟从蓄水池内抽水送至输水管内，输水管连接喷淋管对需养护的混凝土面进行喷水养护，喷水时间达到预定的时间后，时间继电器关闭水泵开关停止喷水。4.1供给水池开挖，其蓄水容量不小于8m3，根据土质情况，如为粘性土渗透性小则可适当放坡，避免池壁坍塌，在水池底铺设一层雨布，避免养生水混浊和渗漏;如果土质松散渗透性大可采用砖块砌筑并用砂浆抹面以防渗水。（1）水池应尽量靠近桥墩修建，且能保证不影响桥墩施工的其他工序作业，如有多个桥墩，可修建在中间位置或修建多个水池。（2）供给水池应始终保证有足够的蓄水量，防止高扬程水泵在缺水状态下工作时烧毁水泵造成喷淋系统失效。（3）在水池内标注警戒水位线，水位下降至警戒水位线时应对水池进行补给，确保水池水位符合要求。4.2水泵扬程应高于桥梁最高墩身5m，以确保养护用水能够泵送至最高墩身施工作业面后有足够的水压将水花喷射到混凝土养护面上。（1）高扬程水泵应具备长时间并反复开关工作的耐久性，以保证在反复开关及长时间工作时的可靠性，防止在上述使用环境下由于水泵的性能不稳定而影响整个喷淋系统的喷淋效果。（2）水泵还应具备一定的送水量以满足同墩位各墩身同时喷淋时的水量需求。（3）泵送系统的安装。采用高压水泵连接7cm泵送水管，水管端头安装2cm三通，再连接到养生管道。泵送水管分段连接，按墩身每节浇筑高度分段。泵送水管固定在安全爬梯上，方便拆装。在墩身翻模浇筑升高后，安全爬梯紧接着组装节段，升高致墩身高度，养生水管同样接长，升高致养生髙度。4.3泵送水管采用7cm钢管，连接水泵与喷淋管。泵送水管分段连接，按墩身每节浇筑高度分段。泵送水管固定在安全爬梯上，方便拆装。在墩身翻模浇筑升高后，安全爬梯紧接着组装节段，升高致墩身高度，养生水管同样接长，升高致养生高度。4.4喷淋管采用2CmPVC管制作，安装12个两方向喷头，其喷水孔应正对混凝土面，以防水压有损失的情况下，喷出水花不能喷射到混凝土养护面之上。喷淋管沿墩身一圈布设，并固定在模板下方。(1)由于PVC管刚性差，用30X30角钢加固。为方便拆装，PVC管和角钢均制作成2个L形，接头处设置可拆卸装置，PVC管与角钢用扎丝固定，只需要保证PVC管不脱离即可。(2)喷淋管在底层模板上安装时应调整其与混凝土面的距离，确保喷淋时水柱在混凝土面上能够散射开，并使相邻两喷水孔喷出水柱的散射范围能够相互重叠。4.5自动控制系统由时间继电器及电磁开关组成，设定时间继电器计时间隔后，继电器控制电磁开关接通或关闭高扬程水泵的电力供应。（1）时间继电器及开关亦应符合高频率的开关状态下的稳定性，且在不同环境温度下均可调节，以确保高温时段的养护频率符合要求及雨天停止工作以节约资源。(2)时间继电器应由专人设置，高温时段设置为20min喷淋一次，常温时段为30min喷淋一次，每次喷淋5min，喷淋时间的设置应考虑在第二次喷淋时能确保上次喷淋水分还未完全蒸发。五、施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程5.2操作要点5.2.1供给水池蓄水量不小于18m³，采用砖块砌筑并用砂浆抹面以防渗水。水池应尽量靠近桥墩修建，且能保证不影响桥墩施工的其他工序作业，如有多个桥墩，可修建在中间位置或修建多个水池。供给水池应始终保证有足够的蓄水量，防止高扬程水泵在缺水状态下工作时烧毁水泵造成喷淋系统失效。在水池内标注境界水位线，水位下降至境界水位线时应对水池进行补给，确保水池水位符合要求。5.2.2水泵六、材料与设备6.1主要材料6.2主要设备七、质量控制八、安全措施九、环保措施十、应用实例4.1采用自动喷淋，这样避免了因养护不均而造成的质量问题，也因不需人工高空作业而增大了养护安全系数，确保了混凝土养护施工质量。4.2釆用自动喷淋，喷淋养护过程中不受混凝土施工影响，从而节约了人力资源，加快了施工速度，缩短了工期，保证了后续工作的顺利进行。4.3自动喷淋系统采用钢管及PVC管，可多次重复使用，同时采用自动喷淋，节约了人力资源，大大降低了工程成本，有较好的经济效益。特别是随着高墩数量增多，工程成本更低。4.4高墩混凝土喷淋养护简化了养护程序，解放了劳动力，反映了一个施工企业自动化、机械化水平，树立了企业的良好形象,増强了企业的市场竞争力。十一、年度计划安排实施年限2017年1月-2018年7月立项阶段：2017年1月；可行性研究报告时间：2017年2月；施工阶段：2017年3月-2018年5月；实验验证阶段：2018年5月-2018年6月；评估阶段：2018年6月；整理上报阶段：2018年7月。十二、效益分析本工艺在阳城至济源高速公路阳城至蟒河段ZBLJ1合同段路堑边坡加固施工中取得的良好效果，其施工简便，结构新颖，造价低，节约资源等优点，具有可观的经济效益和社会效益。经济效益：1.施工简便易行，技术风险低。采用预应力锚索框架加固高边坡或防治高边坡病害，可遵循自上而下开挖一级加固一级的施工顺序，待上一级锚索进行初张拉后再开挖和加固下一级边坡，对每一级边坡的施工，还可以进行分层和分段施工。这样，大大减小了边坡施工本身对边坡体的扰动，避免因施工不当引起的边坡病害，这一点是其他支护形式无法比拟的。2.外形美观、容易绿化。支护形式造型很美观，并且在预应力锚索框架内进行植被防护可以使坡面得到绿化，遮挡人工加固的痕迹，与周围的环境相协调。同时坡面恢复植被后，可阻止坡面水土的流失，减少大气降水的下渗，使框架始终保持对坡面的预压应力。施工简便易行，技术风险低，可节省工时30%，外形美观、容易绿化，可节省绿化维护投入25%，经济效益明显。社会效益：应用预应力锚索加固高边坡，有受力条件好，设计位置灵活和施工速度快等优点，并能根据边坡开挖情况动态调整预应力锚索设计参数，既有效保证了岩体的稳定性，又给施工及行车创造了安全条件。该条高速公路应用高边坡动态设计原则，避免了边坡施工中及竣工后的行车安全隐患，取得了良好的社会效益。十四、推广应用前景高墩混凝土喷淋养护，具有安装灵活、适用方便、养护效果显著、养护效率高、施工安全风险低、节约用水等特点，与传统的覆膜洒水或涂养护液养护相比，能够有效的节约成本、缩短工期。