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蒸汽養(yǎng)生在預(yù)制T梁中的應(yīng)用
論文關(guān)鍵詞：蒸汽養(yǎng)生 預(yù)制T梁 施工方案
論文摘要：文章通過(guò)對(duì)T梁冬季施工詳細(xì)闡述冬季施工準(zhǔn)備工作、預(yù)制T梁蒸汽養(yǎng)生的技術(shù)措施和施工方案，對(duì)北方氣溫較低、工期較緊的冬季施工方案進(jìn)行。
Abstract: Based on the T beam construction in winter elaborate preparations for winter construction, prefabricated T beam steam health of the technical measures and the implementation plan, the lower the temperature of the North, the winter period than the tight construction program summary.
Key words: steam health; prefabricated T beam; construction program
1 冬季施工準(zhǔn)備工作
1.1 氣象資料冬季施工是指根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄隁鉁刭Y料，室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5℃時(shí)混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土及砌體工程的施工。符合上述所規(guī)定冬季施工的條件，可以確定為冬季施工期。根據(jù)張家口歷年氣象資料，年平均氣溫為3.2℃,最冷月在12月份至次年3月份，最低氣溫-35.1℃左右，我部由于工期比較緊迫，預(yù)制T梁需要進(jìn)行冬季施工，根據(jù)氣溫情況和的角度著想，-10℃以上進(jìn)行冬季施工，-10℃以下不再進(jìn)行施工，冬季施工時(shí)間為10月15日至12月15日、次年3月15日至4月15日。
1.2 冬季施工特點(diǎn)冬季施工由于施工條件及不利，故為工程質(zhì)量事故出現(xiàn)的多發(fā)季節(jié)，質(zhì)量事故出現(xiàn)多為隱蔽性、滯后性，即工程是冬天干的，而事故在春天才暴露，因而給事故處理帶來(lái)很大難度。
1.3 冬季施工具體要求（1）加強(qiáng)計(jì)劃安排，加緊施工準(zhǔn)備工作。其中包括、專(zhuān)用機(jī)具設(shè)備、能源等。（2）制定技術(shù)方案，確定主要技術(shù)措施，規(guī)定單項(xiàng)工程施工方案和主要的技術(shù)規(guī)定。（3）制定單項(xiàng)工程施工方案。在冬期施工技術(shù)措施等文件下，針對(duì)某單項(xiàng)工程特點(diǎn)，編制單項(xiàng)工程施工方案，內(nèi)容包括工程進(jìn)度、施工方法、勞動(dòng)組織、操作要點(diǎn)、測(cè)量監(jiān)控方法質(zhì)量要求和試驗(yàn)檢測(cè)規(guī)定等內(nèi)容。（4）重視技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)交底工作，保證工程質(zhì)量，加快工程進(jìn)度。
1.4 技術(shù)準(zhǔn)備在進(jìn)入冬季施工之前，首先編制冬季施工方案。冬季施工生產(chǎn)任務(wù)安排及施工部署；冬期施工方法及組織；熱源設(shè)備計(jì)劃；保溫材料、外加劑材料計(jì)劃；冬期施工人員技術(shù)培訓(xùn)、勞動(dòng)力計(jì)劃；工程質(zhì)量控制要點(diǎn)；冬期安全生產(chǎn)及消防要點(diǎn)等。
1.5 物資準(zhǔn)備材料部門(mén)應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)需要以及材料計(jì)劃落實(shí)進(jìn)場(chǎng)材料，冬施期間所需要使用的保溫材料應(yīng)在開(kāi)工前準(zhǔn)備就緒。其主要物資材料見(jiàn)表冬施物資材料表1。表1 主要物資材料見(jiàn)表冬施物資材料梁場(chǎng)名稱(chēng) 1000kg/h蒸汽鍋爐/臺(tái) 500kg/h蒸汽鍋爐/臺(tái) 棚布/套 φ50mm鋼管/m φ50mm軟塑料管/m 可以控制蒸汽流量三通及閥門(mén)/套 Ⅰ號(hào)梁場(chǎng) 1 8 350 1100 41 Ⅱ號(hào)梁場(chǎng) 1 12 280 860 32
2 混凝土配制、攪拌、及澆注
2.1 混凝土配制、攪拌、運(yùn)輸
�。�1）拌和物攪拌合成后所需溫度不能滿(mǎn)足要求時(shí)，應(yīng)首先考慮對(duì)拌和用水加熱，仍不能滿(mǎn)足時(shí)，再考慮對(duì)集料加熱。水泥只保溫，不得加熱。本項(xiàng)目從及工期方面綜合考慮，只采取水加熱，不考慮對(duì)骨料加熱。
�。�2）室外日平均氣溫連續(xù)5 天穩(wěn)定低于5℃,我項(xiàng)目擬采用對(duì)拌和用水采用蒸氣鍋爐加熱的方法，同時(shí)對(duì)水池采取覆蓋保溫措施，水溫控制在30-50℃之間，最高不超過(guò)80℃。詳細(xì)計(jì)算資料見(jiàn)附件熱工計(jì)算書(shū)。
[1]
�。�3）骨料不得帶有冰雪和凍塊以及易凍裂的物質(zhì)，嚴(yán)格控制混凝土的配合比和坍落度，由骨料帶入的水分以及外加劑溶液中的水分均應(yīng)從拌合水中扣除。投料前，先用熱水沖洗攪拌機(jī)，投骨料、水泥、加熱水?dāng)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，對(duì)于摻有外加劑的混凝土拌制時(shí)間應(yīng)取常溫拌制時(shí)間的1.5倍。注意水泥不與80℃以上的水接觸，防止發(fā)生假凝現(xiàn)象。
�。�4）試驗(yàn)室定期觀(guān)測(cè)拌和用水加熱溫度、混凝土出料及入模溫度。并觀(guān)測(cè)、施工等溫度損耗，若入模溫度達(dá)不到要求，后臺(tái)調(diào)整水溫，確保符合規(guī)范要求。
（5）取現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)生試塊，掌握混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)狀態(tài)。
�。�6）為減少、防止混凝土凍害，選用較小的水灰比和較低的坍落度，以減少拌合用水量，此時(shí)可適當(dāng)提高水泥標(biāo)號(hào)，水泥標(biāo)號(hào)不低于P.O 32.5。
（7）拌合設(shè)備進(jìn)行必要的防寒處理。我項(xiàng)目采取將拌和站料倉(cāng)用篷布覆蓋，然后在里面燒煤爐子的方法進(jìn)行骨料加熱的辦法
�。�8）混凝土的運(yùn)輸過(guò)程快裝快卸，不得中途轉(zhuǎn)運(yùn)或受阻，運(yùn)送中罐車(chē)覆蓋保溫防寒。當(dāng)拌制的混凝土出現(xiàn)坍落度減小或發(fā)生速凝現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)進(jìn)行重新調(diào)整水的加熱溫度。
�。�9）冬季施工運(yùn)輸混凝土拌和物時(shí)，盡量減少混凝土拌和物熱量損失措施： ①盡量縮短運(yùn)輸距離，選擇最佳運(yùn)輸路線(xiàn)，縮短運(yùn)輸時(shí)間。 ②盡量減少裝卸次數(shù)并合理組織裝入、運(yùn)輸和卸出混凝土工作。 ③現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)盤(pán)前必須做好充分的準(zhǔn)備工作，減少混凝土在施工現(xiàn)場(chǎng)的停留時(shí)間。 ④精心組織，合理安排，使混凝土運(yùn)輸時(shí)間盡可能縮短，保證混凝土運(yùn)輸過(guò)程保溫蓄熱。
2.2 混凝土澆注
（1）混凝土澆注前，清除干凈模板和鋼筋上的冰雪和污垢，當(dāng)氣溫低于-5℃時(shí)，將整片T梁用篷布覆蓋然后通蒸氣加熱至5℃。然后從T梁一端至另外一端邊澆注混凝土邊覆蓋保溫。
（2）混凝土的灌注溫度按照規(guī)范要求，細(xì)薄截面混凝土結(jié)構(gòu)的灌注溫度不宜低于10℃，混凝土分層連續(xù)灌注，中途不間斷，每層灌注厚度不大于30cm，縮短施工間隙時(shí)間。 3 鋼筋工程施工保證措施在負(fù)溫條件下，鋼筋的力學(xué)性能發(fā)生變化，屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度增加，伸長(zhǎng)率和抗沖擊韌性降低，脆性增加，加工性能下降。（1）冬季鋼筋焊接時(shí)的環(huán)境氣溫不低于0℃。（2）鋼筋提前運(yùn)入加工棚內(nèi)，焊接完畢后的鋼筋待完全冷卻后才能搬運(yùn)往室外。（3）冬期電弧焊接或閃光對(duì)焊時(shí)，有防雪、防風(fēng)、及保溫措施，并選擇韌性較好的焊條。焊接后的接頭嚴(yán)禁立即接觸冰雪。
4 預(yù)制T梁
4.1 冬季施工蒸汽養(yǎng)生設(shè)備選擇計(jì)算根據(jù)水電出版社出版的《混凝土冬季施工》，采用篷罩法蒸汽養(yǎng)護(hù)每方混凝土耗用蒸汽量為300～450kg，我部按每方混凝土耗用蒸汽量375 kg計(jì)算，每片T梁養(yǎng)護(hù)3天計(jì)算，則每方混凝土每小時(shí)耗用蒸汽量為5.21 kg，按照進(jìn)度要求，由于冬季施工效率較低，每天出1片梁，Ⅰ號(hào)40mT梁場(chǎng)每天有3片梁需要養(yǎng)護(hù)，每片梁按43m3混凝土計(jì)算，則每小時(shí)需要蒸汽量為672.08 kg，Ⅱ號(hào)30mT梁場(chǎng)，按照兩天出一片梁，每天有2片梁需要養(yǎng)護(hù)，每片梁按29m3混凝土計(jì)算，則每小時(shí)需要蒸汽量為302.18 kg。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，Ⅰ號(hào)梁場(chǎng)需要生產(chǎn)蒸汽1000 kg/h 的蒸汽鍋爐1臺(tái)，篷布3套，Ⅱ號(hào)梁場(chǎng)需要生產(chǎn)蒸汽500 kg/h 的蒸汽鍋爐1臺(tái)，篷布2套。
4.2 冬季施工熱工計(jì)算
�。�1）計(jì)算依據(jù)：人民出版社出版的公路施工手冊(cè)《橋涵》下冊(cè)第232頁(yè)，為滿(mǎn)足混凝土冬期施工對(duì)溫度要求的所制定的混凝土出罐溫度的估算公式 t=［（m1×t1+m2×t2+m3×t3）×0.2+m4×t4］/［（m1+m2+m3）×0.2+m4］式中， m1為每m3 混凝土水泥質(zhì)量，kg；m2為每m3 混凝土砂質(zhì)量，kg；m3為每m3 混凝土碎石質(zhì)量，kg；m4為每m3 混凝土水質(zhì)量，kg；t1為水泥入罐溫度，℃；t2為砂子入罐溫度，℃；t3為碎石入罐溫度，℃；t4為水入罐溫度，℃。
�。�2）規(guī)范規(guī)定混凝土入模溫度不低于5℃，我項(xiàng)目按混凝土入模溫度10℃來(lái)控制，考慮運(yùn)輸降溫影響，決定將拌和站出料溫度按13℃-15℃來(lái)計(jì)算�，F(xiàn)場(chǎng)條件：砂、石自然條件，袋裝水泥，如氣溫較低則把澆注混凝土的時(shí)間調(diào)整在正午附近，水采用通蒸氣的方法進(jìn)行加熱。
�。�3）根據(jù)前期施工的情況來(lái)看，T梁澆注中拌和、運(yùn)輸、吊放正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)綜合能力在8m3/h 左右。 T梁混凝土施工配合比為： C：S：G：W：ADD-N5（北京科寧）=458：639：1288：165：2.997 每m3混凝土用水165kg，用一套拌和站時(shí)每小時(shí)用水1320kg。則拌和機(jī)附近已建的5m3小水池水加熱能滿(mǎn)足拌和站用水要求，拌制混凝土量能達(dá)到43 m3。砂石料由于集中堆料篷布覆蓋，溫度以0℃考慮，散裝水泥入倉(cāng)溫度以0℃計(jì)。拌和站出料溫度按13℃來(lái)計(jì)算。根據(jù)以上條件反推出水該加熱的溫度 t4=｛t×［（m1+m2+m3）×0.2+m4］-（m1×t1+m2×t2+m3×t3）×0.2｝/m4 =49℃
[2]
4.3 冬季施工工藝
4.3.1 施工工藝
�。�1）準(zhǔn)備保溫：大蓬布、鍋爐、煤塊。
�。�2）試驗(yàn)室前后臺(tái)安排人員值班，及時(shí)掌握施工過(guò)程混凝土狀況，保證混凝土質(zhì)量（和易性和坍落度）穩(wěn)定。定期觀(guān)測(cè)拌和用水、混凝土出料及入模溫度，并測(cè)出混凝土各階段損耗，便于及時(shí)調(diào)整確�；炷寥肽囟确弦�(guī)范要求的5℃以上。
（3）如外界氣溫低于5℃，澆注混凝土前先用大蓬布把整個(gè)預(yù)制梁模板覆蓋，適當(dāng)?shù)耐ㄈ胍恍嵴羝�，使篷布�?nèi)溫度在5℃以上。
�。�4）混凝土澆筑后，先覆蓋蓄熱，由于水泥的水化作用釋放出的熱量使混凝土集料溫度上升，先覆蓋混凝土面使水化熱量蓄保起來(lái)，以減少熱量的散失。要使混凝土獲得抵抗急劇升溫、體積膨脹而發(fā)生開(kāi)裂所需的初期結(jié)構(gòu)強(qiáng)度后方可加熱養(yǎng)護(hù)。一般靜放時(shí)間4-6h，靜放溫度不宜低于10°c。
�。�5）混凝土養(yǎng)生采用蒸汽養(yǎng)生，即用鍋爐燒水生成熱蒸汽，通過(guò)預(yù)先安裝的管道通入預(yù)制梁內(nèi)。通氣管道沿梁兩側(cè)布設(shè)。（養(yǎng)生辦法詳見(jiàn)下節(jié)敘述）
�。�6）待混凝土終凝時(shí)就可通入蒸汽升溫進(jìn)行養(yǎng)生，升溫速度不大于8℃/h, 以防混凝土受熱急劇膨脹變形開(kāi)裂。 采用低壓（小于0.07MPa）飽和（濕度90%-95%）蒸汽以防混凝土產(chǎn)生裂紋。加熱時(shí)應(yīng)保持構(gòu)件均勻受熱。并安排專(zhuān)人觀(guān)測(cè)棚內(nèi)溫度，養(yǎng)生時(shí)在梁兩端懸掛一支溫度計(jì)，升溫過(guò)程中觀(guān)測(cè)每小時(shí)進(jìn)行一次，并作好記錄。
�。�7）當(dāng)升溫至20℃左右時(shí)應(yīng)暫停通入熱蒸汽，使棚內(nèi)內(nèi)溫度保持在這個(gè)范圍內(nèi)而處于恒溫養(yǎng)生階段。恒溫養(yǎng)生階段每2-4 小時(shí)觀(guān)測(cè)一次，并作好記錄。
（8）在棚內(nèi)溫度保持20℃左右的環(huán)境下養(yǎng)生，12小時(shí)后（也即離澆注完12小時(shí)左右）可拆模。拆模前應(yīng)停止通汽，將棚內(nèi)溫度降下來(lái)，使棚內(nèi)溫度與外界溫差不大于15℃，降溫速度不大于5℃/h, 邊拆模邊用篷布將T梁覆蓋。具體可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)同期養(yǎng)生混凝土試塊強(qiáng)度，作為拆模和預(yù)應(yīng)力張拉的依據(jù)。
�。�9）蒸汽養(yǎng)生時(shí)間一般不少于3 天，拆模后繼續(xù)用篷布將T梁覆蓋通蒸汽養(yǎng)護(hù)，經(jīng)過(guò)升溫、恒溫、降溫三個(gè)過(guò)程，升溫速度不大于8℃/h,降溫速度不大于5℃。
�。�10）在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%后就可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉和壓漿。張拉時(shí)油壓表工作環(huán)境溫度不低于10℃。
�。�11）壓漿前用蒸氣對(duì)孔道進(jìn)行預(yù)熱，使孔道內(nèi)溫度在5℃以上，拌漿用水為40℃-60℃的熱水以提高水泥漿的入孔溫度，壓完漿后用土工布塑料布包裹進(jìn)行孔道保溫。
4.3.2 蒸汽養(yǎng)生
�。�1）鍋爐及管道安裝：鍋爐安裝后必須由勞動(dòng)部門(mén)檢查驗(yàn)收后方可投入使用。鍋爐安放在合理位置，用Ф50mm 鋼管做主管道沿預(yù)制廠(chǎng)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)三通，并安裝閥門(mén)。每個(gè)臺(tái)座兩側(cè)鋪設(shè)有出氣孔的橡膠管，出氣孔每1.0m 設(shè)一個(gè)。
�。�2）養(yǎng)護(hù)過(guò)程：將T梁用蓬布進(jìn)行覆蓋，在蓬布內(nèi)鋪設(shè)好管道，并與三通連接好，打開(kāi)閥門(mén)，使飽和蒸汽通入暖棚內(nèi)，按靜置、升溫、恒溫、降溫四個(gè)程序?qū)α后w進(jìn)行蒸養(yǎng)。
[3]
5 質(zhì)量保證措施
（1）成立冬季施工工程質(zhì)量專(zhuān)檢小組，由項(xiàng)目總工牽頭，內(nèi)部監(jiān)理工程師帶領(lǐng)質(zhì)檢組負(fù)責(zé)實(shí)施。
�。�2）試驗(yàn)室加大對(duì)原、半成品抽檢頻率，保證所用材料及加工件符合規(guī)范要求。
�。�3）試驗(yàn)室每天觀(guān)測(cè)室外實(shí)際氣溫，并在施工中定期觀(guān)測(cè)加熱水、水泥、砂、石料等溫度，并且做好記錄。
�。�4）測(cè)量組做到每個(gè)施工控制點(diǎn)有放樣必復(fù)核，保證定位準(zhǔn)確。及時(shí)檢測(cè)儀器，保證低溫下正常工作。
�。�5）執(zhí)行逐級(jí)匯報(bào)制度，要求各工區(qū)、班組遇到異常情況，及時(shí)向項(xiàng)目經(jīng)理、總工或主管領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。
�。�6）成立溫度測(cè)控小組，定期觀(guān)測(cè)混凝土各環(huán)節(jié)溫度，對(duì)混凝土溫度進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，并做好記錄。
�。�7）做好施工過(guò)程責(zé)任記錄、交接檢記錄。
�。�8）完善責(zé)任體系，將責(zé)任細(xì)化、明確到作業(yè)班組和作業(yè)人身上。
�。�9）機(jī)修部門(mén)保證施工期間正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不能因機(jī)械故障出質(zhì)量隱患。
6 安全與文明施工
（1）成立安全領(lǐng)導(dǎo)小組，由項(xiàng)目經(jīng)理為組長(zhǎng)，定期進(jìn)行安全巡視。
�。�2）施工現(xiàn)場(chǎng)材料碼放整齊，鋼筋用彩條布覆蓋。
�。�3）提前對(duì)所有電器、電線(xiàn)等進(jìn)行檢查，磨損嚴(yán)重的及時(shí)更換，同時(shí)應(yīng)確保每個(gè)電器都使用漏電保護(hù)器。
�。�4）現(xiàn)場(chǎng)使用明火，注意火災(zāi)。
�。�5）避免明火接觸結(jié)構(gòu)物表面，引起結(jié)構(gòu)物破壞。
�。�6）禁止用電爐取暖，注意安全用電。
�。�7）施工現(xiàn)場(chǎng)配備足量消防器材，并組織人員學(xué)習(xí)使用方法，做到有火情時(shí)能夠及時(shí)撲滅。
�。�8）做好蒸氣鍋爐工的上崗培訓(xùn)工作，保證持證上崗。
參考文獻(xiàn)：
[1] 混凝土冬季施工[M].北京：水電出版社出版.
[2] 公路施工手冊(cè)《橋涵》下冊(cè)[M].北京：人民出版社出版.
[4]
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