定型化可移動(dòng)式樓層噴淋養(yǎng)護(hù)裝置研究

吳斌 郭金剛 王利 沈曉壘 王景飛

（中交第四公路工程局有限公司，江蘇南京 211100）

0.引言

在高層建筑行業(yè)發(fā)展中，高層結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)混凝土具有節(jié)材、減小結(jié)構(gòu)橫截面以及增加施工空間等優(yōu)勢(shì)，將其運(yùn)用在高層建筑工程中能有效滿足建筑工程使用需求的同時(shí)，能確保該工程又較長(zhǎng)的使用壽命。但由于混凝土成型過(guò)程中存在邊界體系情況，內(nèi)外溫差產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致混凝土因失水而出現(xiàn)裂縫，這會(huì)降低其結(jié)構(gòu)性能[1]。

為防止混凝土在使用期間發(fā)生開裂情況，保障其自身的強(qiáng)度及耐久性，就要采取科學(xué)的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。人工養(yǎng)護(hù)是目前最常用的方法，但其存在下列問題：（1）在施工環(huán)境惡劣時(shí)，無(wú)法定時(shí)且均勻地完成對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)；（2）人工養(yǎng)護(hù)效率低，當(dāng)具有較多的混凝土構(gòu)件時(shí)，養(yǎng)護(hù)所耗費(fèi)的人力、物力較多；（3）人工養(yǎng)護(hù)失誤率高，人工養(yǎng)護(hù)容易對(duì)部分混凝土構(gòu)件遺漏，導(dǎo)致部分混凝土構(gòu)件養(yǎng)護(hù)不夠而開裂[2]。

1.養(yǎng)護(hù)不到位所造成的后果

1.1 養(yǎng)護(hù)不到位對(duì)強(qiáng)度的影響

被水填充的毛細(xì)管是混凝土發(fā)生水泥水化反應(yīng)的必要場(chǎng)所，如果水分蒸發(fā)，水分蒸發(fā)會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)無(wú)法充分發(fā)生，混凝土強(qiáng)度也會(huì)因此下降。另外，水泥凝膠有著很大的表面積，這一水泥水化產(chǎn)物會(huì)讓自由水變成表面吸附水，這種情況會(huì)導(dǎo)致水化反應(yīng)所需供水不斷減少，反應(yīng)也會(huì)逐漸停止，這也會(huì)導(dǎo)致混凝土無(wú)法滿足使用規(guī)定強(qiáng)度。

1.2 養(yǎng)護(hù)不到位對(duì)混凝土抗?jié)B性的影響

對(duì)混凝土進(jìn)行現(xiàn)澆以促使其硬化，其實(shí)是通過(guò)外部加水來(lái)促進(jìn)解決內(nèi)部供水不足，促進(jìn)水化反應(yīng)的措施。但除了人工養(yǎng)護(hù)外，溫度、濕度等工況環(huán)境也會(huì)顯著影響水泥水化進(jìn)程。這對(duì)養(yǎng)護(hù)提出了更高要求，為確保混凝土有更好的抗?jié)B性能，就一定要避免局部出現(xiàn)冷縮、裂縫情況。

2.定型化可移動(dòng)式自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)

2.1 定型化可移動(dòng)式自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)原理

定型化可移動(dòng)式自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)是通過(guò)樓層施工供水管、給水管、分水閥、時(shí)間繼電器、常閉電磁閥、鋼管、噴頭組成噴淋系統(tǒng)。每個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)都具備水箱和水泵，前者有足夠的蓄水量，后者壓力足夠，兩者配合保障噴淋作業(yè)的持續(xù)進(jìn)行。同時(shí)在需要養(yǎng)護(hù)的樓層設(shè)置好時(shí)間繼電器和常閉電磁閥，常閉電磁閥與樓層施工供水管道和安裝好噴頭的給水管道連接，設(shè)定好時(shí)間間隔和持續(xù)時(shí)間并開動(dòng)噴淋系統(tǒng)電源，噴淋系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)[3]。當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定的噴淋間隔時(shí)間后，繼電器會(huì)通電運(yùn)行，此時(shí)通供水管和連接噴頭給水管開關(guān)會(huì)被打開，全自動(dòng)高壓水泵從水箱內(nèi)抽水送至供水管內(nèi)，經(jīng)給水管道至噴頭，此時(shí)噴頭對(duì)樓層現(xiàn)澆混凝土剪力墻進(jìn)行噴淋灑水。所用噴頭為搖臂噴頭，噴射半徑依據(jù)具體情況進(jìn)行不知，確保圍繞在剪力墻周圍。繼電器會(huì)在達(dá)到設(shè)定噴水時(shí)間后切斷開關(guān)，供水也會(huì)隨之停止。

2.2 定型化可移動(dòng)式自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

（1）簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，容易安裝，配件大眾化，成本低。

（2）養(yǎng)護(hù)效果明顯提高。定型化可移動(dòng)式自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)將水均勻、定時(shí)地灑到構(gòu)件表面，避免一會(huì)干。一會(huì)濕，避免了以往構(gòu)件灑水養(yǎng)護(hù)不均勻、不定時(shí)的弊端，解決了墻體面層混凝土的開裂問題。同時(shí)還能依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行具體參數(shù)的設(shè)置，在提高施工效率的同時(shí)保障養(yǎng)護(hù)效果。與人工養(yǎng)護(hù)相比，其可避免人為遺忘及養(yǎng)護(hù)不均勻情況，可有效保障養(yǎng)護(hù)時(shí)間及養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，因此混凝土也能更好地滿足使用需求[4]。

（3）節(jié)約用水。該系統(tǒng)的自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)功能可避免人工養(yǎng)護(hù)不均勻及噴灑水流失情況，養(yǎng)護(hù)水可倍最大限度利用，因此有著更理想的節(jié)水效果。

3.定型化可移動(dòng)式自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)具體實(shí)施方法

3.1 施工準(zhǔn)備

在高層結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度混凝土施工之前，項(xiàng)目部門需要根據(jù)工程特點(diǎn)，進(jìn)行各項(xiàng)工序的施工準(zhǔn)備。第一，在工程施工之前，需要按照工程實(shí)際情況詳細(xì)編寫施工方案，科學(xué)選擇管材、管件以及水泵等，保證各項(xiàng)材料證件齊全。施工部門在施工之前應(yīng)該進(jìn)行技術(shù)交底，加強(qiáng)施工人員對(duì)各項(xiàng)施工技術(shù)的認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)施工技術(shù)的高效應(yīng)用，提高高層建筑工程施工的整體效果。第二，在現(xiàn)場(chǎng)勘查中，施工單位應(yīng)該按照工程的項(xiàng)目特點(diǎn)，確定加壓管道、進(jìn)出壓力管道的狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)管道隱患問題，就需要及時(shí)處理，以提升高層結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量[5]。

3.2 安裝定型化可移動(dòng)式自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)

具體安裝方案如下：（1）在選擇上噴的噴頭時(shí)，施工人員需要根據(jù)高層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定噴頭高度。在選擇離心的噴頭時(shí)，應(yīng)該調(diào)整噴頭的方向，以增強(qiáng)自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；（2）使用定型化可移動(dòng)式噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)時(shí)，需要每隔 1h 開啟一次，之后按照高層結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度混凝土特點(diǎn)來(lái)調(diào)整施工工序，全面升級(jí)養(yǎng)護(hù)修效果；（3）在具體的定型化可移動(dòng)式噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)中，為了避免高壓水破壞噴頭的問題，應(yīng)該在立管樓層增加減壓閥；（4）攤平底膜及涂刷凹凸棒膠泥是制作養(yǎng)護(hù)膜的必要程度，需將間距控制在 40mm；在頂部的直流管鋪貼中，可以選擇一根20mm的PVC管材，然后形成養(yǎng)護(hù)膜，提升自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)用效果。

4.定型化可移動(dòng)式自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)使用效果

定型化可移動(dòng)式自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)采用施工現(xiàn)場(chǎng)隨處可見的鋼管作為骨架，與噴頭、噴淋立管、水平支管做整體連接，同時(shí)采用自動(dòng)噴淋，特別是高層樓棟，可周轉(zhuǎn)的層數(shù)較多，節(jié)約了大量人力及材料成本，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益及質(zhì)量效益。經(jīng)測(cè)算，每套可移動(dòng)式自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的成本在4500元（按照樓層高度90m測(cè)算），可周轉(zhuǎn)次數(shù)為30次以上，而普通人工養(yǎng)護(hù)30層混凝土成本為84000元（養(yǎng)護(hù)人數(shù)1人，養(yǎng)護(hù)14d，人工費(fèi)200d/天），安裝及拆除本系統(tǒng)成本4950元，一棟30層的高層可節(jié)約成本74550元。

5.結(jié)語(yǔ)

定型化可移動(dòng)式自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)可以保證全天候?qū)炷翂w、樓板及時(shí)、方便、充分的養(yǎng)護(hù)，對(duì)于提升混凝土后期強(qiáng)度及抗?jié)B性能具有重要意義，可以節(jié)省大量人力物力，節(jié)約用水量明顯提升，同時(shí)、亦可以避免人為因素造成混凝土局部養(yǎng)護(hù)不到位，其兼具了經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量及環(huán)保等多重效益，可以積極應(yīng)用。