公路施工：桥墩回收用水绿色循环养护施工工法

桥墩回收用水绿色循环养护施工工法桥墩回收用水绿色循环养护施工工法 工法编号GGG（中企C2-2018 中铁三局集团有限公司，中铁三局集团第五工程有限公司 宋志坚 傅重阳 李英杰 宁轲陈明金 1.1.前言前言 随着土木建筑工程的快速发展和混凝土材料在高技术工程领域中的全面应用，各类建设工程结 构质量得到了有效提升，但混凝土自身特性对工程质量存在一定影响，也对施工工艺提出了一定要 求。其中，混凝土早期开裂问题是工程质量控制的关键，造成混凝土裂缝的原因固然是复杂的、多 方面的，但对混凝土养护的不当当属主要原因。如何做好现场混凝土成品养护，是混凝土施工操作 的难题。目前，国内外高速铁路成品养护五花八门，普遍采用覆盖洒水的传统工艺，这种工艺虽然 简单容易操作，但是如果大范围推广使用，不方便施工管理监控，很难达到标准化施工的要求；同 时由于使用材料多为一次性材料，造成材料浪费、环境污染等问题，和目前社会关注的绿色环保理 念相违背。为此，在工期紧、工程量大的高速铁路施工中，如何打破常规、规范混凝土养护、满足 标准化施工要求，如何节能、环保、高效率的达到混凝土养护效果，是目前高速铁路工程混凝土施 工急需解决的难题。 中铁三局集团第五工程有限公司自2016年开始依托新建济青高速铁路JQGTSG-3标墩身养护工 程进行桥墩回收用水绿色循环养护施工技术的研究与应用， 通过在实践中细致而详细地分析、 论证， 克服了工期带来的压力及环境因素的影响，从根本上解决了桥墩绿色施工养护关键工序中的技术难 题，改变传统墩身覆盖、人工洒水养护的工艺，自主研发应用了“穿衣戴帽”法墩身自动喷淋养护 技术，同时对施工养护用水收集循环利用，内部形成闭路循环，有效减少了水资源的浪费，相应的 降低了能源消耗；桥墩养护用水采用拌合站“污水处理系统”处理后的清水，进一步减低了水资源 的浪费，有效减少了传统工艺墩身覆盖人工洒水养护的材料损耗，降低了劳动工作强度，各项指标 符合设计要求，对今后同类型工程具有切实的指导意义。 目前，本工法已成功应用于新建济青高速铁路JQGTSG-3标墩身施工建设，其核心技术的市场竞 争力强，专项技术在青连铁路、太焦铁路等多个项目进行应用，关键技术通过山西省城乡与住房建 设厅组织鉴定，达到“国内领先”水平，该方法具有施工速度快、操作简单、施工安全等优点，为 进一步推广应用，特总结形成工法。 第 1 页 共 11 页 2.2.工法特点工法特点 2.1 改变传统墩身覆盖、人工洒水养护的工艺，自主研发应用了“穿衣戴帽”法墩身自动喷淋 养护技术，采用保温防晒罩衣和喷洒淋湿装置相结合，设备安装、拆除操作简单，材料使用周转率 高，在保证了墩身养护质量的同时，有效减少了水资源的浪费，相应的降低了能源消耗； 2.2 桥墩养护用水采用拌合站“废水分离回收绿色施工系统”处理后的清水，同时在墩身四周 设计集水槽及集水池，对喷淋养护用水进行收集循环利用，内部形成闭路循环，基本实现了养护用 水的 100循环利用，与传统养生工艺相比，节水率达到 78.57％； 2.3 采用自动喷淋养护系统可将水柱完全喷洒，增加了水柱与墩身混凝土的流水面积，避免了 人工用水管养护时水柱太粗养护面积小，水资源浪费严重的缺陷； 2.4 由自动定时继电装置自动控制水泵工作时间，根据现场气温和干湿条件设置自动喷洒工作 时间和间隔时间，进一步降低养护用水用量。 3.3.适用范围适用范围 该工法适用公路、铁路工程的墩身混凝土养护施工，同时对其它结构物混凝土养护施工也有积 极的指导意义。 4.4.工艺原理工艺原理 4.1 桥梁墩身养护用水自动循环喷淋设备（见图 4.1-1），主要包括“穿衣戴帽”法养护外套， 自动喷淋循环养护系统，养护用水收集系统，养护时间控制系统；使用时在墩身四周包裹隔水罩衣， 墩顶安装喷洒框架及盖帽，形成封闭养护空间（见图 4.1-2）；在墩身四周设计集水槽及集水池， 对喷淋养护用水进行收集循环利用，内部形成闭路循环；由自动定时继电装置自动控制水泵工作时 间，根据现场气温和干湿条件设置自动喷洒工作时间和间隔时间，进一步降低养护用水用量，相应 的降低了能源消耗。 图图 4.1-14.1-1 ““穿衣戴帽穿衣戴帽””法墩身自动喷淋养护系统设计图法墩身自动喷淋养护系统设计图图图 4.1-24.1-2 自动喷淋养护设备自动喷淋养护设备 第 2 页 共 11 页 4.2 利用拌合站“废水分离回收绿色施工系统” （见图 4.2-1），桥墩养护用水采用拌合站“污 水处理系统”处理后的清水（见图 4.2-2），进一步减低了水资源的浪费。 图图 4.2-14.2-1 废水分离回收绿色施工系统废水分离回收绿色施工系统图图 4.2-24.2-2 污水压滤机分离出的清水污水压滤机分离出的清水 4.3 在墩身四周设计集水槽及集水池（见图 4.3-1，图 4.3-2），对喷淋养护用水进行收集循 环利用，内部形成闭路循环，对养护用水循环利用。 图图 4.3-14.3-1 墩身养护用水收集集水槽墩身养护用水收集集水槽图图 4.3-24.3-2 墩身养护用水收集集水池墩身养护用水收集集水池 4.4 正常喷洒养护区间通过墩身包裹预留观察窗定时检查养护质量效果，定时检查设备电路安 全，保证设备良好的工作状态，定时对水箱进行补水作业，保证喷洒用水满足使用。 4.5 混凝土养护满足规范要求龄期后，停止自动喷洒作业，人工关闭总电源，拆除电路系统， 拆除喷洒装置，吊车配合拆除墩身罩衣和喷头架，使用板车转运至下一个桥墩安装使用。 5.5.施工工艺流程及操作要点施工工艺流程及操作要点 5.15.1 施工工艺流程（见图施工工艺流程（见图 5.15.1）） 5.25.2 关键工序施工工艺及操作要点关键工序施工工艺及操作要点 5.2.15.2.1 施工现场准备施工现场准备 1 对施工现场进行清理和整平，清理周边施工材料和工程垃圾，对墩身承台基坑回填夯实，完 成现场便道及临时用水、用电工程。 2 做好墩身周边排水设施，保证墩身四周场地范围无积水现象。 3 混凝土浇筑前需将养护设备准备齐全，检查水源供应是否充足，养护用水是否满足自动喷淋 要求，水质应洁净无杂质且符合养护要求。 第 3 页 共 11 页 4 墩身应在芯部和混凝土表层 10cm 各埋一根设测温线，并将测温接头引至便于测量的部位， 以便在养护过程中及时收集温度信息，为墩身养护提供数据支持。培训专人负责养护工作，并做好 养护记录。 5 做好临时材料储备及设备场地的建设，保证材料和设备的顺利进场。 设备拆除、周转使用 利用“污水处理系统”处理后的清水 墩身自动喷淋养护作业 加水、通电、设备调试 自动控制装置制作 自动控制装置安装 墩身散水、集水池施工 养护罩衣、盖帽、喷头架制作 电路系统安装 供水系统安装 墩身养护罩衣、盖帽、喷头架安装 施工准备 图图 5.15.1 桥墩回收用水绿色循环养护施工工艺流程图桥墩回收用水绿色循环养护施工工艺流程图 5.2.25.2.2 墩身养护用水墩身养护用水 1 桥墩养护用水利用拌合站“废水分离回收绿色施工系统”中的“污水处理系统”处理后的清 水，减少了施工用水的浪费。 2 在墩身四周设计集水槽及集水池，对喷淋养护用水