CN110172916B - 桥梁高墩混凝土养护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁高墩混凝土养护方法：包括如下步骤：S101，根据墩柱参数和三维地质模型，通过BIM建模制定方案；其中，制定方案包括确定有效水源、确定水源供应装置的目标参数、确定输水装置的目标参数以及确定喷淋装置的目标参数；S102，根据水源供应装置的目标参数，进行水源供应装置的安装；S103，根据输水装置的目标参数，进行输水装置的安装；S104，根据喷淋装置的目标参数，进行喷淋装置的安装；S105，从墩柱的外表面观察喷淋养护效果，根据喷淋养护效果判断制定方案是否合格；S106，在制定方案合格时，进行养护水控制，对墩柱进行喷淋养护。本发明的桥梁高墩混凝土养护方法，避免了现有的养护效果不佳以及施工成本的浪费的技术问题。

Description

桥梁高墩混凝土养护方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，特别地，涉及一种桥梁高墩混凝土养护方法。

背景技术

夏季温度较高，在桥梁墩柱施工中如果不对混凝土采取相关的养护措施或养护时间不足，混凝土的水分在自然条件下蒸发过快，不仅会导致混凝土表面出现片状或粉状脱落，形成蜂窝、麻面等表观质量缺陷，还会使混凝土产生较大的收缩变形，出现干缩裂缝，甚至影响混凝土的早期强度增长，导致墩柱模板爬升时间延后，对工程进度产生影响。

黄土塬地区由于气候干燥风力大，地表水源不丰富，现有的关于山区高速公路施工建设高墩混凝土养护方法还没有统一的标准，传统方法是在施工中对每个墩柱进行单独施水进行养护，并不能在施工养护之前预先将墩柱和地表水源进行关联，不能在确保充足的养护水水源以及养护水水源和养护管路的合理布局，从而导致现场直接施工时由于布置不合理造成养护水水源匮乏、养护效果不佳，导致停工造成工期延长以及施工成本的浪费。

发明内容

本发明提供了一种桥梁高墩混凝土养护方法，利用BIM建模功能，确定目标水源，并建立科学的管路布设、进行科学管理并模拟施工，以解决现有技术中由于黄土塬地区由于气候干燥风力大，地表水源不丰富，导致高墩混凝土养护困难、养护效果差的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种桥梁高墩混凝土养护方法，其中，高墩混凝土养护装置包括水源供应装置、输水装置以及喷淋装置，水源供应装置用于为高墩混凝土养护提供水源，喷淋装置用于喷淋养护水对高墩混凝土进行养护，输水装置用于将水源供应装置提供的水源输送至喷淋装置，包括如下步骤：S101，根据墩柱参数和三维地质模型，通过BIM建模制定方案；其中，制定方案包括确定有效水源、确定水源供应装置的目标参数、确定输水装置的目标参数以及确定喷淋装置的目标参数；S102，根据水源供应装置的目标参数，进行水源供应装置的安装；S103，根据输水装置的目标参数，进行输水装置的安装；S104，根据喷淋装置的目标参数，进行喷淋装置的安装；S105，从墩柱的外表面观察喷淋养护效果，根据喷淋养护效果判断制定方案是否合格；S106，在制定方案合格时，进行养护水控制，对墩柱进行喷淋养护。

进一步地，墩柱参数包括墩柱位置、墩柱数量、墩柱几何尺寸、墩柱结构形式和墩柱高度，步骤S101具体包括：S1011，通过无人机倾斜摄影技术生成数字高程模型，结合地质勘查的地质信息形成三维地质模型，确定目标水源，根据所有墩柱位置和墩柱数量，通过bim模型，从目标水源中确定有效水源；S1012，根据有效水源的位置和深度，通过bim模型，确定水源供应装置的目标参数；S1013，根据所有墩柱位置、墩柱数量和有效水源的位置，通过bim模型，确定输水装置的目标参数；S1014，根据每一个墩柱高度、墩柱几何尺寸和墩柱结构形式，通过bim模型，确定喷淋装置的目标参数。

进一步地，根据墩柱位置、墩柱数量和目标水源的位置，通过bim模型，利用泵送管路距离节约的原则，从目标水源中寻找从目标水源泵送至所有墩柱的泵送管路距离最小的为有效水源；水源供应装置包括泵房和设于泵房内的一级增压泵和储水罐，一级增压泵用于将有效水源内的水泵送至储水罐，步骤S1012具体包括：S10121，根据有效水源的位置，通过bim模型，确定泵房的位置；S10122，根据有效水源的深度，通过bim模型，确定一级增压泵的功率和储水罐的容量。

进一步地，输水装置包括二级增压泵和输水管路，输水装置用于将水源供应装置内的水输送至每一个墩柱的下方，步骤S1013具体包括：根据每一个墩柱高度、每一个墩柱相对泵房的位置，通过bim模型，确定二级增压泵的功率和输水管路的空间布设位置。

进一步地，喷淋装置包括上水机构和环喷机构，上水机构包括上水管路，环喷机构包括环喷管路，步骤S1014具体包括：S10141，根据每一个墩柱高度，通过bim模型，确定上水管路的长度；S10142，根据每一个墩柱200尺寸和墩柱结构形式，通过bim模型，确定环喷管路的长度和设于环喷管路上相邻的喷淋孔的间距。

进一步地，步骤S105具体包括：S1051，通过无人机从墩柱的外表面获取养护过程中墩柱表面的覆水面积；S1052，判断覆水面积是否大于目标面积，S1053，在覆水面积大于目标面积时，判断制定方案合格。

进一步地，在午间暴晒时加强喷淋养护，使喷淋孔进行持续喷淋。

进一步地，获取墩柱的外表面的裂纹数量；判断裂纹数量是否大于目标数量；在裂纹数量大于目标裂纹数量时，使喷淋孔进行持续喷淋养护。

进一步地，步骤S102具体包括：在有效水源的位置处钻井，并根据一级增压泵的功率和储水罐的容量，在目标水源的上方布置泵房、一级增压泵和储水罐；步骤S103具体包括：根据二级增压泵的功率和输水管路的空间布设位置，在墩柱和泵房之间设置二级增压泵和输水管路。

进一步地，步骤S104具体包括：在每一个墩柱处设置爬梯，将上水管沿爬梯的高度方向竖直绕升设置，并使上水管路的高度大于墩柱的高度5米；在每一个墩柱上端设置钢筋操作平台，在钢筋操作平台的上表面沿钢筋操作平台的四周布置支撑架，将环喷管路设于支撑架上；在支撑架靠近墩柱的一侧开设多个喷淋孔，并使喷淋孔的水流喷射角度向上15-30°。

本发明具有以下有益效果：

本发明的桥梁高墩混凝土养护方法，根据墩柱参数和三维地质模型，通过BIM建模制定方案；其中，制定方案包括确定有效水源、确定水源供应装置的目标参数、确定输水装置的目标参数以及确定喷淋装置的目标参数；利用BIM建模功能，确定有效水源，并建立科学的管路布设，避免了现场直接施工时由于布置不合理造成养护水水源匮乏、养护效果不佳，导致停工造成工期延长以及施工成本的浪费；通过从墩柱的外表面观察喷淋养护效果，根据喷淋养护效果判断制定方案是否合格，在实际施工时进行反馈，判断预先制定方案是否合理实现精准养护，防止墩柱在施工过程中受损；通过养护水控制，对墩柱进行喷淋养护，避免现有的养护剂养护方式和滴灌覆膜养护方式带来的养护成本大、操作难度高的技术问题。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的桥梁高墩混凝土养护方法的流程示意图；

图2是本发明优选实施例的高墩混凝土养护装置的结构示意图；

图3是图2中墩柱的主视图；

图4是图2中墩柱的俯视图。

图例说明：

100、高墩混凝土养护装置；10、水源供应装置；11、泵房；12、一级增压泵；13、储水罐；20、输水装置；21、二级增压泵；22、输水管路；30、喷淋装置；31、上水管路；32、环喷机构；321、环喷管路；3211、喷淋孔；322、支撑架；40、有效水源；200、墩柱；300、爬梯；400、钢筋操作平台。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本发明优选实施例的桥梁高墩混凝土养护方法的流程示意图；图2是本发明优选实施例的高墩混凝土养护装置的结构示意图；图3是图2中墩柱的主视图；图4是图2中墩柱的俯视图。

本发明提供一种桥梁高墩混凝土养护方法，其中，高墩混凝土养护装置100包括水源供应装置10、输水装置20以及喷淋装置30，水源供应装置10用于为高墩混凝土养护提供水源，喷淋装置30用于喷淋养护水对高墩混凝土进行养护，输水装置20用于将水源供应装置10提供的水源输送至喷淋装置30，其特征在于，包括如下步骤：

S101，根据墩柱200参数和三维地质模型，通过BIM建模制定方案；其中，制定方案包括确定有效水源40、确定水源供应装置10的目标参数、确定输水装置20的目标参数以及确定喷淋装置30的目标参数；S102，根据水源供应装置10的目标参数，进行水源供应装置10的安装；S103，根据输水装置20的目标参数，进行输水装置20的安装；S104，根据喷淋装置30的目标参数，进行喷淋装置30的安装；S105，从墩柱200的外表面观察喷淋养护效果，根据喷淋养护效果判断制定方案是否合格；S106，在制定方案合格时，进行养护水控制，对墩柱200进行喷淋养护。本发明的桥梁高墩混凝土养护方法，根据墩柱200参数和三维地质模型，通过BIM建模制定方案；其中，制定方案包括确定有效水源40、确定水源供应装置10的目标参数、确定输水装置20的目标参数以及确定喷淋装置30的目标参数；利用BIM建模功能，确定有效水源40，并建立科学的管路布设，避免了现场直接施工时由于布置不合理造成养护水水源匮乏、养护效果不佳，导致停工造成工期延长以及施工成本的浪费；通过从墩柱200的外表面观察喷淋养护效果，根据喷淋养护效果判断制定方案是否合格，在实际施工时进行反馈，判断预先制定方案是否合理实现精准养护，防止墩柱200在施工过程中受损；通过养护水控制，对墩柱200进行喷淋养护，避免现有的养护剂养护方式和滴灌覆膜养护方式带来的养护成本大、操作难度高的技术问题。

进一步地墩柱200参数包括墩柱位置、墩柱数量、墩柱几何尺寸、墩柱结构形式和墩柱高度，步骤S101具体包括：S1011，通过无人机倾斜摄影技术生成数字高程模型，结合地质勘查的地质信息形成三维地质模型，确定目标水源，根据所有墩柱位置和墩柱数量，通过bim模型，从目标水源中确定有效水源40；S1012，根据有效水源40的位置和深度，通过bim模型，确定水源供应装置10的目标参数；S1013，根据所有墩柱位置、墩柱数量和有效水源40的位置，通过bim模型，确定输水装置20的目标参数；S1014，根据每一个墩柱高度、墩柱几何尺寸和墩柱结构形式，通过bim模型，确定喷淋装置30的目标参数。可以理解地，可以通过工程图纸建出的墩柱200模型获取墩柱200参数。根据墩柱200参数，通过bim建模，进行精准计算，通过所选泵房11位置与上述墩柱200参数进行后续增压泵和管路的布置，可以通过碰撞检测检验管路布置与已有结构是否存在空间冲突，对管路布置进行优化，准确计算评估各个装置的目标参数，便于管理控制墩柱200养护的养护成本和养护过程；通过设置深井水为有效水源40成本较低，供水连续性好，避免了在黄土高原混凝土养护中采用水车和蓄水池的养护方式，造成养护效率低的问题。

进一步地，根据墩柱位置、墩柱数量和目标水源的位置，通过bim模型，利用泵送管路距离节约的原则，从目标水源中寻找从目标水源泵送至所有墩柱200的泵送管路距离最小的为有效水源40；水源供应装置10包括泵房11和设于泵房11内的一级增压泵12和储水罐13，一级增压泵12用于将有效水源40内的水泵送至储水罐13，步骤S1012具体包括：S10121，根据有效水源40的位置，通过bim模型，确定泵房11的位置；S10122，根据有效水源40的深度，通过bim模型，确定一级增压泵12的功率和储水罐13的容量。可以设计优化泵送管路，节约泵送的距离，从而提高了养护的效率。

进一步地，输水装置20包括二级增压泵21和输水管路22，输水装置20用于将水源供应装置10内的水输送至每一个墩柱200的下方，步骤S1013具体包括：根据每一个墩柱高度、每一个墩柱200相对泵房11的位置，通过bim模型，确定二级增压泵21的功率和输水管路22的空间布设位置。可以理解地，通过预先计算，在具体施工时，可以精准安装，避免现场混乱和资源浪费。

进一步地，喷淋装置30包括上水机构和环喷机构32，上水机构包括上水管路31，环喷机构32包括环喷管路321，步骤S1014具体包括：S10141，根据每一个墩柱高度，通过bim模型，确定上水管路31的长度；S10142，根据每一个墩柱200尺寸和墩柱结构形式，通过bim模型，确定环喷管路的长度和设于环喷管路上相邻的喷淋孔3211的间距。可以理解地，根据墩柱200的升高，为了便于是安装和调节上水管路31的高度，上水管路31采用韧性好、耐腐蚀、阻力小的聚氯乙烯增强软管，为了使环喷管路完整地固定在墩柱200的周边，环喷管路采用水密性好的聚氯乙烯管，具体地，在本实施例中，聚氯乙烯管和聚氯乙烯增强软管的管径大小相同。

进一步地，步骤S105具体包括：S1051，通过无人机从墩柱200的外表面获取养护过程中墩柱200表面的覆水面积，S1052，判断覆水面积是否大于目标面积，S1053，在覆水面积大于目标面积时，判断制定方案合格。具体地，目标面积为根据施工人员的经验预先设计的，通过实际观察反馈，制定方案是否合格，保证墩柱200养护的可靠性。更优地，在覆水面积小于目标面积时，根据实际情况调整制定方案。在覆水面积小于目标面积，判断制定方案不合格时，根据实际检查情况，调整喷淋装置的参数(相邻的喷淋孔3211之间的距离和/或喷淋孔3211的喷淋角度角度)，重新布设管路安装。

进一步地，在午间暴晒时加强喷淋养护，使喷淋孔3211进行持续喷淋。

进一步地，获取墩柱200的外表面的裂纹数量；判断裂纹数量是否大于目标数量；在裂纹数量大于目标裂纹数量时，使喷淋孔3211进行持续喷淋养护。科学管理，根据天气、环境和墩柱200的实际情况进行实时养护。

进一步地，步骤S102具体包括：在有效水源40的位置处钻井，并根据一级增压泵12的功率和储水罐13的容量，在目标水源的上方布置泵房11、一级增压泵12和储水罐13；步骤S103具体包括：根据二级增压泵21的功率和输水管路22的空间布设位置，在墩柱200和泵房11之间设置二级增压泵21和输水管路22。

进一步地，步骤S104具体包括：在每一个墩柱200处设置爬梯300，将上水管沿爬梯300的高度方向竖直绕升设置，并使上水管路31的高度大于墩柱200的高度5米；在每一个墩柱200上端设置钢筋操作平台400，在钢筋操作平台400的上表面沿钢筋操作平台400的四周布置支撑架322，将环喷管路设于支撑架322上；在支撑架322靠近墩柱200的一侧开设多个喷淋孔3211，并使喷淋孔3211的水流喷射角度向上15-30°。软管随施工爬梯300立杆绕升，软管长度为超过墩高5m，当施工高度较低时富余软管放置在墩柱200施工平台上，方便后续随墩柱200上升时取用。更优地，支撑架322的形状为H形，支撑架322通过焊接与钢板的底板连接，以保持喷淋时管路的高度，并便于变截面墩柱200养护时管路与墩柱200距离的调整，具体地，在本实施例中，支撑架322高度为20cm，支架中心距离墩壁30cm设置,H型支架底部与施工平台花纹钢板焊接牢固；聚氯乙烯管靠近混凝土一侧每隔10cm设置3mm喷淋孔3211，并使水流喷射角度向上15-30°。相邻的管路之间采用两通或三通接头密封连接。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种桥梁高墩混凝土养护方法，其中，高墩混凝土养护装置包括水源供应装置(10)、输水装置(20)以及喷淋装置(30)，所述水源供应装置(10)用于为高墩混凝土养护提供水源，所述喷淋装置(30)用于喷淋养护水对高墩混凝土进行养护，所述输水装置(20)用于将所述水源供应装置(10)提供的水源输送至所述喷淋装置(30)，其特征在于，包括如下步骤：

S101，根据墩柱(200)参数和三维地质模型，通过BIM建模制定方案；

其中，所述制定方案包括确定有效水源(40)、确定所述水源供应装置(10)的目标参数、确定所述输水装置(20)的目标参数以及确定所述喷淋装置(30)的目标参数；

所述墩柱(200)参数包括墩柱位置、墩柱数量、墩柱几何尺寸、墩柱结构形式和墩柱高度，步骤S101具体包括：

S1011，通过无人机倾斜摄影技术生成数字高程模型，结合地质勘查的地质信息形成三维地质模型，确定目标水源，根据所有所述墩柱位置和墩柱数量，通过bim模型，从所述目标水源中确定有效水源(40)；根据所述墩柱位置、墩柱数量和目标水源的位置，通过bim模型，利用泵送管路距离节约的原则，从所述目标水源中寻找从所述目标水源泵送至所有墩柱(200)的泵送管路距离最小的为有效水源(40)；

S1012，根据所述有效水源(40)的位置和深度，通过bim模型，确定所述水源供应装置(10)的目标参数；

S1013，根据所有所述墩柱位置、墩柱数量和所述有效水源(40)的位置，通过bim模型，确定所述输水装置(20)的目标参数；

S1014，根据每一个所述墩柱高度、墩柱几何尺寸和墩柱结构形式，通过bim模型，确定所述喷淋装置(30)的目标参数；

S102，根据所述水源供应装置(10)的目标参数，进行所述水源供应装置(10)的安装；

S103，根据所述输水装置(20)的目标参数，进行所述输水装置(20)的安装；

S104，根据所述喷淋装置(30)的目标参数，进行所述喷淋装置(30)的安装；

S105，从墩柱(200)的外表面观察喷淋养护效果，根据所述喷淋养护效果判断所述制定方案是否合格；

S106，在所述制定方案合格时，进行养护水控制，对所述墩柱(200)进行喷淋养护。

2.根据权利要求1所述的桥梁高墩混凝土养护方法，其特征在于，

所述水源供应装置(10)包括泵房(11)和设于泵房(11)内的一级增压泵(12)和储水罐(13)，所述一级增压泵(12)用于将所述有效水源(40)内的水泵送至所述储水罐(13)，步骤S1012具体包括：

S10121，根据所述有效水源(40)的位置，通过bim模型，确定所述泵房(11)的位置；

S10122，根据所述有效水源(40)的深度，通过bim模型，确定所述一级增压泵(12)的功率和所述储水罐(13)的容量。

3.根据权利要求2所述的桥梁高墩混凝土养护方法，其特征在于，

所述输水装置(20)包括二级增压泵(21)和输水管路(22)，所述输水装置(20)用于将所述水源供应装置(10)内的水输送至每一个所述墩柱(200)的下方，步骤S1013具体包括：

根据每一个所述墩柱高度、每一个所述墩柱(200)相对泵房(11)的位置，通过bim模型，确定所述二级增压泵(21)的功率和所述输水管路(22)的空间布设位置。

4.根据权利要求2所述的桥梁高墩混凝土养护方法，其特征在于，

所述喷淋装置(30)包括上水机构和环喷机构(32)，所述上水机构包括上水管路(31)，所述环喷机构(32)包括环喷管路(321)，步骤S1014具体包括：

S10141，根据每一个所述墩柱高度，通过bim模型，确定所述上水管路(31)的长度；

S10142，根据每一个所述墩柱(200)尺寸和墩柱结构形式，通过bim模型，确定所述环喷管路(321)的长度和设于所述环喷管路(321)上相邻的喷淋孔(3211)的间距。

5.根据权利要求3所述的桥梁高墩混凝土养护方法，其特征在于，

所述步骤S105具体包括：

S1051，通过无人机从所述墩柱(200)的外表面获取养护过程中所述墩柱(200)表面的覆水面积；

S1052，判断所述覆水面积是否大于目标面积；

S1053，在所述覆水面积大于目标面积时，判断所述制定方案合格。

6.根据权利要求4所述的桥梁高墩混凝土养护方法，其特征在于，

所述步骤S105具体包括：

S1051，通过无人机从所述墩柱(200)的外表面获取养护过程中所述墩柱(200)表面的覆水面积；

S1052，判断所述覆水面积是否大于目标面积；

S1053，在所述覆水面积大于目标面积时，判断所述制定方案合格。

7.根据权利要求6所述的桥梁高墩混凝土养护方法，其特征在于，

在午间暴晒时加强喷淋养护，使所述喷淋孔(3211)进行持续喷淋。

8.根据权利要求6所述的桥梁高墩混凝土养护方法，其特征在于，

获取所述墩柱(200)的外表面的裂纹数量；

判断所述裂纹数量是否大于目标数量；

在所述裂纹数量大于目标裂纹数量时，使所述喷淋孔(3211)进行持续喷淋养护。

9.根据权利要求5所述的桥梁高墩混凝土养护方法，其特征在于，

所述步骤S102具体包括：

在所述有效水源(40)的位置处钻井，并根据所述一级增压泵(12)的功率和所述储水罐(13)的容量，在所述目标水源的上方布置所述泵房(11)、一级增压泵(12)和储水罐(13)；

所述步骤S103具体包括：

根据所述二级增压泵(21)的功率和所述输水管路(22)的空间布设位置，在所述墩柱(200)和所述泵房(11)之间设置所述二级增压泵(21)和所述输水管路(22)。

10.根据权利要求8所述的桥梁高墩混凝土养护方法，其特征在于，

所述步骤S104具体包括：

在每一个所述墩柱(200)处设置爬梯(300)，将所述上水管路(31)沿所述爬梯(300)的高度方向竖直绕升设置，并使所述上水管路(31)的高度大于所述墩柱(200)的高度5米；

在每一个所述墩柱(200)上端设置钢筋操作平台(400)，在钢筋操作平台(400)的上表面沿钢筋操作平台(400)的四周布置支撑架(322)，将所述环喷管路(321)设于所述支撑架(322)上；

在所述支撑架(322)靠近所述墩柱(200)的一侧开设多个所述喷淋孔(3211)，并使所述喷淋孔(3211)的水流喷射角度向上15-30°。

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