定型化可移动式楼层喷淋养护装置研究

2021-11-28吴斌郭金刚王利沈晓垒王景飞

中国科技纵横 2021年16期

吴斌郭金刚王利沈晓垒王景飞

（中交第四公路工程局有限公司，江苏南京 211100）

0.引言

在高层建筑行业发展中，高层结构的高强混凝土具有节材、减小结构横截面以及增加施工空间等优势，将其运用在高层建筑工程中能有效满足建筑工程使用需求的同时，能确保该工程又较长的使用寿命。但由于混凝土成型过程中存在边界体系情况，内外温差产生的应力会导致混凝土因失水而出现裂缝，这会降低其结构性能[1]。

为防止混凝土在使用期间发生开裂情况，保障其自身的强度及耐久性，就要采取科学的方法进行养护。人工养护是目前最常用的方法，但其存在下列问题：（1）在施工环境恶劣时，无法定时且均匀地完成对混凝土的养护；（2）人工养护效率低，当具有较多的混凝土构件时，养护所耗费的人力、物力较多；（3）人工养护失误率高，人工养护容易对部分混凝土构件遗漏，导致部分混凝土构件养护不够而开裂[2]。

1.养护不到位所造成的后果

1.1 养护不到位对强度的影响

被水填充的毛细管是混凝土发生水泥水化反应的必要场所，如果水分蒸发，水分蒸发会导致反应无法充分发生，混凝土强度也会因此下降。另外，水泥凝胶有着很大的表面积，这一水泥水化产物会让自由水变成表面吸附水，这种情况会导致水化反应所需供水不断减少，反应也会逐渐停止，这也会导致混凝土无法满足使用规定强度。

1.2 养护不到位对混凝土抗渗性的影响

对混凝土进行现浇以促使其硬化，其实是通过外部加水来促进解决内部供水不足，促进水化反应的措施。但除了人工养护外，温度、湿度等工况环境也会显著影响水泥水化进程。这对养护提出了更高要求，为确保混凝土有更好的抗渗性能，就一定要避免局部出现冷缩、裂缝情况。

2.定型化可移动式自动喷淋养护系统

2.1 定型化可移动式自动喷淋养护系统原理

定型化可移动式自动喷淋养护系统是通过楼层施工供水管、给水管、分水阀、时间继电器、常闭电磁阀、钢管、喷头组成喷淋系统。每个施工现场都具备水箱和水泵，前者有足够的蓄水量，后者压力足够，两者配合保障喷淋作业的持续进行。同时在需要养护的楼层设置好时间继电器和常闭电磁阀，常闭电磁阀与楼层施工供水管道和安装好喷头的给水管道连接，设定好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[3]。当到达设定的喷淋间隔时间后，继电器会通电运行，此时通供水管和连接喷头给水管开关会被打开，全自动高压水泵从水箱内抽水送至供水管内，经给水管道至喷头，此时喷头对楼层现浇混凝土剪力墙进行喷淋洒水。所用喷头为摇臂喷头，喷射半径依据具体情况进行不知，确保围绕在剪力墙周围。继电器会在达到设定喷水时间后切断开关，供水也会随之停止。

2.2 定型化可移动式自动喷淋养护系统优势

（1）简单的结构，容易安装，配件大众化，成本低。

（2）养护效果明显提高。定型化可移动式自动喷淋养护系统将水均匀、定时地洒到构件表面，避免一会干。一会湿，避免了以往构件洒水养护不均匀、不定时的弊端，解决了墙体面层混凝土的开裂问题。同时还能依据实际情况进行具体参数的设置，在提高施工效率的同时保障养护效果。与人工养护相比，其可避免人为遗忘及养护不均匀情况，可有效保障养护时间及养护质量，因此混凝土也能更好地满足使用需求[4]。

（3）节约用水。该系统的自动喷淋养护功能可避免人工养护不均匀及喷洒水流失情况，养护水可倍最大限度利用，因此有着更理想的节水效果。

3.定型化可移动式自动喷淋养护系统具体实施方法

3.1 施工准备

在高层结构高强度混凝土施工之前，项目部门需要根据工程特点，进行各项工序的施工准备。第一，在工程施工之前，需要按照工程实际情况详细编写施工方案，科学选择管材、管件以及水泵等，保证各项材料证件齐全。施工部门在施工之前应该进行技术交底，加强施工人员对各项施工技术的认识，实现各项施工技术的高效应用，提高高层建筑工程施工的整体效果。第二，在现场勘查中，施工单位应该按照工程的项目特点，确定加压管道、进出压力管道的状态，一旦发现管道隐患问题，就需要及时处理，以提升高层结构施工的质量[5]。

3.2 安装定型化可移动式自动喷淋养护系统

具体安装方案如下：（1）在选择上喷的喷头时，施工人员需要根据高层结构特点，确定喷头高度。在选择离心的喷头时，应该调整喷头的方向，以增强自动喷淋养护系统的稳定性；（2）使用定型化可移动式喷淋养护系统时，需要每隔 1h 开启一次，之后按照高层结构的高强度混凝土特点来调整施工工序，全面升级养护修效果；（3）在具体的定型化可移动式喷淋养护系统中，为了避免高压水破坏喷头的问题，应该在立管楼层增加减压阀；（4）摊平底膜及涂刷凹凸棒胶泥是制作养护膜的必要程度，需将间距控制在 40mm；在顶部的直流管铺贴中，可以选择一根20mm的PVC管材，然后形成养护膜，提升自动喷淋养护系统的运用效果。

4.定型化可移动式自动喷淋养护系统使用效果

定型化可移动式自动喷淋养护系统采用施工现场随处可见的钢管作为骨架，与喷头、喷淋立管、水平支管做整体连接，同时采用自动喷淋，特别是高层楼栋，可周转的层数较多，节约了大量人力及材料成本，取得了较好的经济效益及质量效益。经测算，每套可移动式自动喷淋养护系统的成本在4500元（按照楼层高度90m测算），可周转次数为30次以上，而普通人工养护30层混凝土成本为84000元（养护人数1人，养护14d，人工费200d/天），安装及拆除本系统成本4950元，一栋30层的高层可节约成本74550元。