用于隧道襯砌混凝土的保溫保濕養生裝置及其施工方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于混凝土養護技術領域，特別涉及一種用于隧道襯砌混凝土的保溫保濕 養生裝置及其施工方法。
【背景技術】
[0002] 隧道工程是典型的大體積混凝土工程，因為水泥水化放熱的原因，會有明顯的溫 度升高，并在溫度下降過程中因體積收縮受約束而產生裂縫；另外大體積混凝土結構在澆 筑后會失水收縮，也會導致明顯的裂縫；又因為嚴寒地區的隧道由于環境溫度過低，襯砌 混凝土內外溫度差異過大，極易因為裂縫的發生。如果在襯砌混凝土施工期就因為溫度應 力而產生原生裂縫，無論是隧道的滲水問題，還是因為隧道中偏壓應力、環境溫度等二次作 用，最終必然導致原生裂縫的加大或次生裂縫的發生，不僅是對國家財產的嚴重損失，更留 下工程安全隱患。
[0003] 目前根據施工經驗，隧道工程中常采用潮濕覆蓋養護、澆水、摻火山灰等預防措 施，此類方法在一定程度上避免了隧道襯砌混凝土的溫度濕度變化過大，但其變化程度無 法做到精確控制，且施工手段較為簡陋，難以保證大體積襯砌混凝土溫度濕度控制的整體 性和穩定性。
[0004] 綜上可知，針對隧道襯砌混凝土這種大體積混凝土工程，主要存在以下問題：
[0005] 1.水泥水化放熱嚴重，并進而導致裂縫發生；
[0006] 2.混凝土結構在澆筑后失水收縮，會導致明顯的裂縫；
[0007] 3.在溫度過低的外部環境下，混凝土內外溫差過大，導致裂縫發生；
[0008] 4.隧道的襯砌絕大部分處于臨空面，大面積的臨空襯砌無法進行常規的地面式混 凝土養護作業；
[0009] 5.不同隧道具有不同的輪廓形狀，沒有適合各種斷面形狀尺寸的養護裝置；
[0010] 6.隧道襯砌混凝土的溫度濕度變化過大，但其變化程度無法做到精確控制。

【發明內容】

[0011] 為解決現有技術存在的上述不足，本發明提供一種用于隧道襯砌混凝土的保溫保 濕養生裝置及其施工方法。
[0012] 為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：
[0013] 用于隧道襯砌混凝土的保溫保濕養生裝置，包括：在襯砌表面由內至外依次鋪設 的保濕層、電熱層和充氣隔熱層；所述充氣隔熱層置于截面外形與隧道截面輪廓相適應、且 沿隧道縱向有一定長度的臺車車架上；所述充氣隔熱層充氣后，使隔熱層、電熱層、保濕層 之間緊密貼合，且緊緊附著在所述襯砌外側，通過保濕層和電熱層的作用，達到對襯砌混凝 土的保溫保濕的養生功效。
[0014] 利用保濕層可保持襯砌濕度，避免襯砌澆筑后失水收縮，避免了對襯砌的反復施 水，節省人工和管理成本。電熱層可對襯砌提供熱量；通過電熱層對混凝土的溫度控制，可 維持混凝土的溫度，避免襯砌水化放熱后溫度下降過程中因體積收縮而產生裂縫。隔熱層 可避免襯砌混凝土內外溫度差異過大而產生裂縫。隔熱層通過充氣膨脹，可使保濕層與襯 砌外側緊密附著，且保濕層、電熱層、隔熱層之間緊密貼合，提高襯砌的熱吸收率，保養效果 好，效率高。
[0015] 臺車車架的利用，使對大面積處于臨空面的襯砌混凝土的養護成為可能，解決了 無法對襯砌進行保濕保溫養護的傳統難題。
[0016] 所述保濕層為立面型保濕養護膜，一側環向附著在所述襯砌混凝土的外表面，另 一側與電熱層緊密貼合。
[0017] 立面型保濕養護膜，以新型可控高分子吸水材料為核心，以塑料薄膜為載體，此材 料能吸收自身重量的200倍的水分，并且可以把液態水變為固態水。具有吸水快放水慢的 特點，可以起到高倍節水，持久保濕，有效保溫，促進早強，有效抑制微裂縫，提高耐磨度等 作用。
[0018] 所述電熱層為帶有自動溫控器的低溫輻射電熱膜；所述低溫輻射電熱膜的邊緣粘 貼在所述隔熱層上。
[0019] 使用帶有自動溫控器的低溫輻射電熱膜，可以做到對襯砌混凝土溫度的精確控 制，確保養護效果。將電熱膜粘貼在隔熱層上，一方面起到對電熱膜的固定作用，另一方面 也可以減少熱損失，提高熱轉化率。
[0020] 所述充氣隔熱層為充氣隔熱墊，所述充氣隔熱墊充氣后可膨脹，一側與所述電熱 層貼合，另一側鋪設在所述臺車車架上。
[0021] 所述臺車車架包括兩個弧形鋼架，在兩個所述弧形鋼架之間，沿隧道縱向連接有 若干根用于鋪設所述充氣隔熱層的鋼管；所述弧形鋼架與置于臺車上的用于支撐固定所述 弧形鋼架的支撐鋼架剛性連接。
[0022] 臺車車架的結構設計，可以很好的適應隧道的形狀特點，為保溫保濕層的鋪設提 供方便。利用臺車便于移動的特點，方便施工。
[0023] 所述支撐鋼架包括豎向支撐鋼架和橫向支撐鋼架，所述豎向支撐鋼架的頂端與所 述弧形鋼架連接，底端固定于所述臺車上；所述橫向支撐鋼架的一端與所述豎向支撐鋼架 連接，另一端與所述弧形鋼架的端部連接。
[0024] 所述弧形鋼架由若干弧形鋼架單元組成，所述弧形鋼架單元之間設有用以調節所 述弧形鋼架長度的伸縮支架；所述豎向支撐鋼架和所述橫向支撐鋼架上設有用以調節長度 的伸縮連桿；所述伸縮支架和所述伸縮連桿配合工作，使所述弧形鋼架與所述隧道輪廓相 匹配，進而使置于所述鋼管上的各層裝置與所述襯砌混凝土緊密貼合。
[0025] 在弧形鋼架和支撐鋼架上設置伸縮支架和伸縮桿，使臺架高度可調，方便保濕保 溫層的鋪設；此外，通過調節伸縮裝置，可以適應于不同尺寸和截面形狀的隧道，使用方便 靈活，適用范圍廣泛。
[0026] 用于隧道襯砌混凝土的自動保濕保溫養生裝置的施工方法，包括以下步驟：
[0027] 步驟1 :使臺車的支撐鋼架處于收縮狀態，在所述臺車的鋼管上依次鋪設充氣隔 熱層、電熱層和保濕層，各層的鋪設面積與所需保養的襯砌混凝土面積相同；
[0028] 步驟2 :調節臺車支撐鋼架的高度和弧形鋼架的長度，使所述保濕層貼合所述襯 砌混凝土的表面；
[0029] 步驟3 :對所述充氣隔熱層充氣使其膨脹，并使所述隔熱層、所述電熱層、所述保 濕層、和所述鋼管之間緊密接觸；
[0030] 步驟4 :將所述電熱層通電加熱，實行對所述襯砌混凝土的保濕保溫養護；當到達 設定的養護時間后，停止電熱層的加熱，并收起裝置，養護完畢。
[0031] 支撐鋼架處于收縮狀態，方便對保溫保濕層的鋪放；利用鋼管鋪設保溫保濕隔熱 層，可以很好的與襯砌混凝土面相貼合；使用充氣隔熱層，能使各層緊密接觸，避免空氣介 質的干擾，提高了對襯砌混凝土的溫度和濕度的控制精度。
[0032] 其中，步驟1中，在鋪設所述電熱層時，將所述電熱層的邊緣粘貼在所述隔熱層 上，保證各幅電熱層接電端壓接對齊，通過導線并接，再連接到自動溫控器上，所述自動溫 控器固定于所述臺車上。
[0033] 步驟4中，將所述電熱層的加熱溫度設置在20_30°C之間，所述設定的養護時間為 7天。
[0034] 溫度設定在20_30°C之間，使混凝土的保溫保濕養護效果達到最佳，養護時間設為 7天，在保濕保溫的條件下，使混凝土的早期強度充分發揮，提供襯砌混凝土的早期強度。
[0035] 步驟4中，在停止電熱層的加熱后，收縮所述支撐鋼架，對所述襯砌進行質量檢 測；如果襯砌質量不滿足規范要求，繼續進行保濕保溫養護2-3天；如果襯砌質量滿足規范 要求，則養護完畢，移動所述臺車至下個工作段，開展下個工作段的襯砌養護工作。
[0036] 對襯砌進行質量檢測，不滿足時繼續養護2-3天，確保襯砌在養護條件下的質量 保證。
[0037] 本發明的有益效果如下：
[0038] 養生臺車高度可以調節，便于上覆物的鋪設，隔熱層通過充氣膨脹，可使保濕層與 襯砌外側緊密附著，且保濕層、電熱層、隔熱層之間緊密貼合。電熱層充電后可維持混凝土 的溫度，避免襯砌水化放熱后溫度下降過程中因體積收縮而產生裂縫。保濕層可保持襯砌 濕度，避免襯砌澆筑后失水收縮。隔熱層可避免襯砌混凝土內外溫度差異過大而產生裂縫。
【附圖說明】
[0039] 圖1是本發明實施例結構示意圖；
[0040] 圖2是本發明保濕層、電熱層、隔熱層結構放大圖；
[0041] 圖3是本發明養生臺車立體圖；
[0042] 其中1.保濕層，2.電熱層，3.隔熱層，4.二次襯砌，5.鋼管，6.豎向支撐支架， 7.鋼架，8.連桿，9