高速铁路箱梁夏季养护工艺优化与应用

孙立山 涂洪涛

中铁四局集团第五工程有限公司，江西 九江 332000

摘要：随着国家2016～2025年铁路规划到2030年的《中长期铁路网规划》的实施，高速铁路建设已成为我国社会经济发展的一项战略，同时也是我国走出去的重要战略。预制简支箱梁在高铁建设中应用的较为广泛，箱梁养护是箱梁预制过程中一个重要质量控制环节，养护质量的好坏直接影响梁体混凝土施工质量。目前，各制梁场夏季养护存在养护效率低、人工依赖强、养护效果差、成本投入大等缺陷。文章针对这一现状，提出采用蓄水、喷淋、覆膜、雾化等多种综合养生手段，很好的解决上述问题，而且明显改善养护质量，降低劳动强度，节约成本，降低安全风险。

关键词：高速铁路；制梁场；夏季养护

高铁预制简支箱梁有着施工工厂化、质量易控制、结构简单、力学性能较好（具有较大的刚度和抗扭性能）、架设安装方便等特点，在高铁建设过程中得到广泛应用。现阶段，梁体夏季养护方式主要还是采用人工洒水为主，工效低，养护质量差，为使梁体混凝土养护效果达到规范要求，提高养护质量和工作效率，节约成本，减少对养护人员的依赖，彻底改变现有的施工模式。需针对箱梁不同部位的特点区别化采取养生措施，同时对养护用水做到循环利用，实现管理规范化、科学化、标准化、精细化。

本文以新建安庆至九江铁路（江西段）八里湖制梁场探讨夏季养护工艺改进后的运用。八里湖制梁场承担着新建安九铁路DK317+831.055～DK331+718.155范围的405孔后张法预应力混凝土简支箱梁预制任务。

1 预制简支箱梁混凝土夏季养护现状

1.1预制简支箱梁夏季养护概述

预制简支箱梁养护从功能区域上可划分为制梁区养护和存梁区养护，从温度环境上可划分为冬季施工养护和非冬季施工养护（后统称为夏季养护）。本文主要论述夏季养护工艺，夏季混凝土施工最显著的特点就是温度高、相对湿度小。现有的养护工艺主要还是依赖人工养护为主、梁面、箱内覆盖土工布人工洒水、梁底安装喷头结合人工辅助喷洒、外腹板采用人工喷洒、安装自动化喷头或者养护喷淋小车进行养护。根据规范要求，梁体混凝土养护时间不应少于14d，相对湿度低于40%的地区保湿养护时间不宜少于28d，养护时间较长。采用现阶段这种养护方式存在劳力投入大，人为干预大，资源耗费大，养护质量不可控，不满足目前高铁梁场施工生产的发展理念。

1.2预制简支箱梁养护方式以及优缺点分析

土工布覆盖，人工洒水方式（附图1、图2）

人工洒水的方式，可以做到除了梁底以外的全方位养护（梁面、箱内、外腹板），但是劳力投入大，效率低，人为因素影响大，养护质量依靠工人的责任心和管理人员的督促力度，极易出现质量缺陷，不便于项目管理和质量控制。同时在养护过程中需养护工人每天多次上下梁面，存在高空作业的安全风险。

图1 人工洒水养护梁面 图2 人工洒水养护外腹板

自动喷洒或喷淋养护小车方式

自动喷洒养护设备主要由水管、喷头、增压泵组成，通过人工控制开启和关闭，对梁体进行养护，此类方式可以对箱梁梁面、外腹板及箱梁底板以及箱内进行全方位养护。但是养护效果取决于工人责任心、养护水压、安装喷头的布设密度、喷头的布设高度等多项因素共同决定，相比人工洒水，劳动强度有所降低，但是还是需要依靠工人控制养护的频率，同时水管和喷头需要定期进行维修更换，成本的投入大。

喷淋养护小车主要由养护小车、管道以及铺设走形轨道等组成，通过人工控制开启和关闭。但是仅能对箱梁外腹板进行全方面养护，但是对箱梁顶板、箱梁底板均无法进行养护。并且项目前期投入成本较高，养护方式单一，需要将养护期梁放置至同一轨道区，不便于梁场施工安排，同时还增加后期设备维修保养的费用支出。

图3 自动喷洒梁面养护 图4 自动喷洒外腹板养护

综上两类养护方式都存在共同的缺点：

养护工艺都无法确保24小时砼表面始终处于湿润状态，且养护盲点多、局部养护不到位，养护质量得不到保障，自动化程度低，人工依赖高。

（2）劳力投入大，效率低 。在劳力紧张的现状下，造成成本增加的同时，也增加了管理人员的负担。

（3）仅通过不断增加喷洒频率确保养护质量，且未采取有效的措施使得养护用水能够回收利用，不符合当前工程绿色节能的环保理念。

2 夏季养护设计总体思路

通过分析现阶段夏季养生措施中的痛点，针对箱梁不同部位的特点采取区别化养生措施，吸收多种养生手段的优点，综合蓄水、喷洒、覆膜、雾化等多种养生手段，改变以往人工养护为主施工管理模式，减少对人工的依赖性，提高工作效率，节约成本。

梁面采用蓄水养护措施；箱内采用雾化机养护；腹板外侧采用智能养护系统，并通过电脑和手机APP远程控制养生频率；梁端采用自制封闭工装及养护薄膜覆盖养护；梁底采用砖砌养生池蓄水养护。设施一次投入，全程无死角养护，极大限度减少人为因素对养护质量的影响。

在存梁区设置三级沉淀池、储水蓄水池以及排水沟等措施，为了满足绿色节能的环保理念，通过综合设计，将梁底蓄水池两两相连，梁底蓄水池可以回收梁面养护用水和腹板养护用水，梁底蓄水池水满溢出直接排至主排水沟，最终经过设置的三级沉淀池净化后，流入储水蓄水池，储水蓄水池的水在用于梁面和腹板养护用水，如此循环往复，真正实现养护用水收集在利用。

3 夏季养护工艺

3.1 制梁区养护

（1）箱梁梁面养护—蓄水养护：当梁面混凝土浇筑完毕，混凝土初凝2小时前，在梁面四周埋设橡胶条（或方钢），梁面终凝后橡胶条能够与梁面混凝土粘贴在一起，使得梁体四周形成拦水坎，进行蓄水养生。

图4 梁面四周埋设橡胶条 图5 箱梁梁面蓄水养生

（2）箱梁内室养护—雾化养护：梁体拆模前，待混凝土初凝后，箱内采用人工蓄水的方式进行人工辅助养护；待梁体拆模后，立即采用自制梁端封闭工装将箱梁两端封闭，同时安装雾化器对箱内进行养护保湿。

图6 安装自制封闭工装 图7 箱内采用加湿机养护

3.2存梁区养护

箱梁梁面养护—蓄水养护：与制梁区养护方式一致。

箱梁内室养护—雾化养护：与制梁区养护方式一致保湿，采用自制梁端封闭工装将箱梁两端封闭，同时安装雾化器对箱内进行养护。

箱梁梁底养护—蓄水养护：根据日生产数量确定养护台座数量，养护台座周边底面全部硬化，硬化厚度控制在10cm，为了防止后期底部开裂，在浇筑底板时可适当的放置钢筋网片。硬化完毕后在存梁台座四周砖砌高度20cm围墙，内部同时铺设定制好的防水篷布，确保蓄水池密闭性。确保箱梁移至存梁区养护台座后梁底一直处于浸水状态。

图8 砖砌养生蓄水池 图9 梁底蓄水养护

（4）箱梁腹板外侧养护—自动喷淋：存梁区安装智能喷淋养生控制柜、变频增压水泵系统、旋转喷头、180°喷头，360°喷头。向箱梁翼板底面、腹板外侧均匀喷水养护。存梁区均采用手机APP遥控定时间隔无线远程操控，对箱梁进行喷淋养生，可对箱梁全面覆盖进行喷淋养生。进入智能喷淋养生系统的监控页面，可对现场喷淋情况进行实时观看及数据分析。

图7：箱梁外腹板自动喷淋养护 图8：箱梁外腹板自动喷淋养护

（5）梁端混凝土养护—自制梁端养护工装、覆盖薄膜：端模拆除后立即采用自制梁端养护工装进行封闭，人工进行洒水，确保梁端一直处于湿润状态。封锚后，采用养护薄膜覆盖模式，进行保湿，从上部可补水养护。

图9 梁端养护方式（封锚前） 图10 梁端养护方式（封锚后）

3.3养护用水循环在利用

为了满足养护时间的要求，以八里湖制梁场为列，存梁区共设置14个梁底养生水池，水池之间两两连通，并设置开关阀；第3排和第4排存梁台座中间设置一条主排水沟，与存梁台座3-4设置的三级沉淀池连通，三级沉淀池与存梁台座3-5设置蓄水池连通。蓄水池排水至主排水沟，排水沟与三级沉淀池连通，经过三级沉淀池流向蓄水池，在通过蓄水池对梁体提供养护用水。

图11 存梁区蓄水养护及水循环平面布置图

图12 养护用水经三级沉淀池净化后流入蓄水池重复利用

4 结束语

文章对目前高铁箱梁夏季养护措施进行分析，针对现有混凝土的养护方式存在的种种缺陷，本着提高养护质量和效率、节约成本，减少对人工的依赖以及绿色节能的环保理念为目的，提出了蓄水、喷淋、覆膜、雾化等多种综合养生手段，达到了箱梁在养护期内混凝土表面始终处于湿润、养护无死角的夏季总体养护要求，最终实现了安全、高效、节能，同时也为类似工程提供借鉴。

参考文献：

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