蒸汽養(yǎng)生在預(yù)制箱梁冬季施工中的應(yīng)用

郭云杰

（中交一公局海威工程建設(shè)有限公司，北京 101119）

1 冬季施工

根據(jù)本地多年氣溫資料，室外晝夜日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定低于5℃時(shí)，鋼筋、預(yù)應(yīng)力、混凝土等工程必須采取冬季施工措施。

冬季施工的起止日期為：當(dāng)冬天到來(lái)時(shí)，如連續(xù)5d的日平均氣溫穩(wěn)定在5℃以下，則此5d的第一天為進(jìn)入冬季施工的初日，當(dāng)氣溫轉(zhuǎn)暖時(shí)，最后一個(gè)5d的日平均氣溫穩(wěn)定在5℃以上，則此5d的最后一天為冬季施工的終日。

2 物資準(zhǔn)備

蒸汽養(yǎng)生需要的物資有：1000kg／h蒸汽鍋爐1臺(tái)、棚布5套、φ50mm主蒸汽管道鋼管200m、φ20mm蒸汽管道鋼管50m（共計(jì)10道，每道5m）、φ20mm軟橡膠管450m（每片箱梁通3根，每根長(zhǎng)30m）。

鍋爐安裝后必須由勞動(dòng)部門檢查驗(yàn)收后投入使用。鍋爐安放在遠(yuǎn)離居民區(qū)，用φ50mm鋼管做主管道沿預(yù)制廠鋪設(shè)，同時(shí)分支到每排臺(tái)座之間，每個(gè)臺(tái)座位置留兩個(gè)接口，并安裝閥門。

3 人員準(zhǔn)備

項(xiàng)目部成立以項(xiàng)目經(jīng)理為組長(zhǎng)的冬季施工領(lǐng)導(dǎo)小組，專門負(fù)責(zé)預(yù)制箱梁冬季施工工作，明確每個(gè)人的職責(zé)分工，確保箱梁各工序的銜接。切實(shí)做到預(yù)制一片箱梁，保證一片的施工質(zhì)量，避免造成質(zhì)量事故。

4 施工中的保溫措施

冬季施工主要在于采取保溫措施，項(xiàng)目部針對(duì)剩余7片箱梁，對(duì)箱梁各施工環(huán)節(jié)采取如下保溫措施。

4.1 混凝土保溫

混凝土攪拌合成后所需溫度不能滿足要求時(shí)，應(yīng)首先考慮對(duì)拌和用水加熱，仍不能滿足時(shí)，再考慮對(duì)集料加熱。水泥只保溫，不得加熱。鑒于本地冬季夜間最低氣溫為－15℃，白天最低溫度為－10℃，本項(xiàng)目從成本及工期方面綜合考慮，只采取水加熱，砂石料、外加劑保溫。

4.1.1 水

混凝土拌和采用飲用水，拌和站配備1個(gè)5m3儲(chǔ)水鐵罐，在鐵罐下方用煤加熱，上方用棉被覆蓋保溫，混凝土拌和過(guò)程中控制水溫在50～60℃，最高不超過(guò)80℃。每盤混凝土拌和前檢測(cè)水溫，適時(shí)調(diào)整水溫，確?；炷脸鰴C(jī)溫度不低于15℃（《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG／T F50—2011）（以下簡(jiǎn)稱“《橋規(guī)》”）要求不低于10℃）。

4.1.2 砂、碎石

因本項(xiàng)目要求砂、碎石必須入棚，而且碎石必須水洗，考慮到冬季砂、碎石含水，因此提前備足砂、碎石，提前水洗碎石。砂、碎石用棉帆布覆蓋保暖，使碎石不結(jié)冰，提高砂、碎石溫度，從而提高混凝土溫度。當(dāng)砂、碎石有少量?jī)鼋Y(jié)團(tuán)塊時(shí)，應(yīng)人工去除；當(dāng)有大面積凍結(jié)團(tuán)塊時(shí)，使用暖風(fēng)機(jī)解凍。

4.1.3 外加劑

外加劑存儲(chǔ)桶外搭設(shè)暖棚，棚內(nèi)放置2個(gè)火爐取暖，溫度控制在10℃，保證外加劑不受凍。

4.1.4 混凝土拌和樓

混凝土拌和樓四周設(shè)封閉彩鋼棚，外面覆蓋一層帆布，具備防風(fēng)、保溫作用，拌和樓放置2個(gè)火爐，提高拌和樓內(nèi)溫度，保證拌和機(jī)不受凍，正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.1.5 混凝土的拌制

混凝土攪拌站執(zhí)行混凝土施工配合比通知單制度和專職試驗(yàn)員盯崗制度，嚴(yán)格控制混凝土配合比。

混凝土攪拌：先使用50～60℃的熱水沖洗攪拌機(jī)，提高拌和機(jī)內(nèi)溫度，減少混凝土攪拌時(shí)的熱量損失。為了不使水化熱過(guò)早損失，采取兩次投料兩次攪拌，先投砂、碎石、水?dāng)嚢?，再投水泥、粉煤灰、礦粉、外加劑第二次充分?jǐn)嚢?，攪拌時(shí)間比常溫延長(zhǎng)50%，使水泥顆粒充分分散并和骨料充分包裹。水泥不能直接與熱水接觸，防止發(fā)生假凝現(xiàn)象。

4.1.6 混凝土的運(yùn)輸

拌和站至梁場(chǎng)運(yùn)輸距離200m?；炷敛捎霉捃囘\(yùn)輸，存儲(chǔ)罐外面用棉被包裹保溫。為防止混凝土溫度損失，罐車裝混凝土前先用熱水預(yù)熱罐體，并將水徹底放干凈。每車混凝土控制在2～3方，專人協(xié)調(diào)梁場(chǎng)和拌和站，避免混凝土在施工現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間等待而導(dǎo)致混凝土熱量損失。

4.1.7 混凝土的澆筑

選擇每天氣溫高的時(shí)段10:00～16:00進(jìn)行混凝土澆筑，箱梁澆筑持續(xù)時(shí)間為4～5h。

混凝土澆筑前，用苫布蓋好模板，先通蒸汽預(yù)熱鋼筋、模板，當(dāng)模板溫度不低于5℃時(shí)，從箱梁一端到另外一端邊澆筑混凝土邊覆蓋保溫，降低混凝土入模后的熱量損失。

澆筑期間，一段頂板澆筑完成后立即覆蓋養(yǎng)生棚，箱梁全部澆筑完成后，密封好養(yǎng)生棚，開(kāi)始通蒸汽養(yǎng)生。

4.2 鋼筋

在室外焊接鋼筋時(shí)，《橋規(guī)》要求最低溫度不低于－20℃。所以本項(xiàng)目鋼筋加工不采取保溫措施，只需對(duì)焊接好的鋼筋接頭進(jìn)行覆蓋，避免接觸冰雪。

4.3 混凝土蒸汽養(yǎng)生

本項(xiàng)目養(yǎng)生棚由放置在箱梁頂板的三角架，一層防水土工布，外面用棉帆布組成。每個(gè)養(yǎng)生棚內(nèi)通三條橡膠管，箱室內(nèi)一條，箱室外左右各一條，橡膠管每隔1m開(kāi)直徑1cm小孔，調(diào)整小孔朝上釋放蒸汽。

混凝土澆筑完畢后整理密封好養(yǎng)生棚棉被，開(kāi)始蒸汽養(yǎng)生。

養(yǎng)生期分為靜停、升溫、恒溫、降溫四個(gè)階段，具體操作方法如下：

a）預(yù)養(yǎng)期（靜停階段）混凝土蒸汽養(yǎng)生的預(yù)養(yǎng)期為0～2h（從混凝土澆筑完成至通蒸汽的時(shí)間間隔）；

b）升溫期（升溫階段）預(yù)養(yǎng)期后開(kāi)始向蒸養(yǎng)棚內(nèi)通入蒸汽升溫，以5℃／h的速度連續(xù)、均勻升溫，直至蒸養(yǎng)棚內(nèi)的溫度達(dá)到30～35℃；

c）恒溫期（恒溫階段）恒溫期溫度控制在30～35℃之間，蒸汽養(yǎng)生不少于3d，直至強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%（實(shí)踐證明，恒溫30℃養(yǎng)生3d，混凝土強(qiáng)度能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%）；

d）降溫期（降溫階段）在降溫階段，一定要控制降溫速度，降溫速度不大于3℃／h，并直到棚內(nèi)外溫差不大于5℃時(shí)，方可掀棚（此處升降溫速度均為混凝土咨詢組給定數(shù)據(jù)，比《橋規(guī)》中速度要慢）。

養(yǎng)生棚內(nèi)溫度計(jì)6支（兩側(cè)各3支，兩端各1支，中間1支），為便于觀測(cè)溫度，在棉被上開(kāi)一小孔插入溫度計(jì)檢測(cè)溫度。升溫及降溫階段每小時(shí)測(cè)一次，恒溫階段每2h測(cè)一次，并根據(jù)實(shí)測(cè)溫度，調(diào)整蒸汽閥門，控制棚內(nèi)溫度。

4.4 模板拆除期間保溫

拆除內(nèi)模：拆除內(nèi)模時(shí)，箱室內(nèi)的管道停止通蒸汽，梁體外側(cè)的管道正常通蒸汽養(yǎng)生，保證內(nèi)模拆除過(guò)程中養(yǎng)生棚里的溫度不低于20℃（在梁端掀起養(yǎng)生棚棉被一角，運(yùn)輸模板）。內(nèi)模拆除完成后覆蓋好端頭棉被繼續(xù)養(yǎng)生。

拆除外模：持續(xù)蒸汽養(yǎng)生，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%時(shí)（以同期養(yǎng)生試塊強(qiáng)度為準(zhǔn)），拆除外側(cè)模板。外模拆除時(shí)，保持通蒸汽。掀開(kāi)一段頂板棉被，拆除一段外模，覆蓋好一段棉被。如此反復(fù)，直至外模全部拆除。所有外模拆除后，整理好養(yǎng)生棚棉被，繼續(xù)蒸汽養(yǎng)生，直至混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%（以回彈強(qiáng)度和同期養(yǎng)生試塊強(qiáng)度雙控）。

4.5 張拉壓漿保溫

《橋規(guī)》規(guī)定，張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)的環(huán)境溫度不低于－15℃，張拉時(shí)只需掀起梁端養(yǎng)生棚棉被，露出張拉作業(yè)面進(jìn)行張拉。

《橋規(guī)》規(guī)定，壓漿箱梁及環(huán)境溫度不低于5℃。壓漿前先在棚內(nèi)通蒸汽，控制棚內(nèi)溫度在5℃以上時(shí)，掀開(kāi)梁端棉被壓漿。壓漿泵用6m的養(yǎng)生棚罩好，里面布置2個(gè)火爐，提高棚內(nèi)溫度，降低水泥漿液的熱量損失。壓漿前對(duì)水進(jìn)行加熱處理（熱水兌涼水），控制水溫在40℃范圍內(nèi)，攪拌好的水泥漿液溫度控制在15～20℃方可進(jìn)行壓漿。壓漿完成后，整理好梁端棉被養(yǎng)生，溫度控制在20～30℃。

壓漿后及時(shí)對(duì)非連續(xù)端張拉槽封錨，使封錨混凝土與梁體一起養(yǎng)生。養(yǎng)生不少于3d，且水泥凈漿同條件養(yǎng)生試件強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后移除養(yǎng)生棚。

5 施工管理和安全生產(chǎn)

施工管理和安全生產(chǎn)主要應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

a）成立冬季施工工程質(zhì)量安全小組，由項(xiàng)目經(jīng)理牽頭，項(xiàng)目總工和安全工程師負(fù)責(zé)實(shí)施，項(xiàng)目總工和質(zhì)檢工程師每天對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行專檢，安全工程師每天對(duì)現(xiàn)場(chǎng)蒸汽養(yǎng)生設(shè)備安全隱患進(jìn)行排查，操作人員持證上崗；

b）建立冬期施工臺(tái)帳，安排專人進(jìn)行室外溫度，砂、碎石、外加劑、水原材料溫度，混凝土出機(jī)溫度，入模溫度，養(yǎng)生期間棚內(nèi)溫度等溫度記錄；

c）注意天氣變化，結(jié)合天氣情況組織箱梁施工，大風(fēng)天氣、雨雪天氣以及日最高氣溫低于0℃，不具備施工條件時(shí)，停止作業(yè)；

d）棚內(nèi)通蒸汽視線不好，使用的碘鎢燈要防水，避免觸電。

6 結(jié)語(yǔ)

預(yù)制箱梁蒸汽養(yǎng)生能加快混凝土的水化熱反應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)提高混凝土強(qiáng)度，可縮短工期。同時(shí)，也對(duì)混凝土工程質(zhì)量提供了保障。

[1]JTG/T F50—2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].