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蒸汽養生在預制T梁中的應用
論文關鍵詞：蒸汽養生 預制T梁 施工方案
論文摘要：文章通過對T梁冬季施工詳細闡述冬季施工準備工作、預制T梁蒸汽養生的技術措施和施工方案，對北方氣溫較低、工期較緊的冬季施工方案進行。
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 冬季施工準備工作
1.1 氣象資料冬季施工是指根據當地多年氣溫資料，室外日平均氣溫連續5天穩定低于5℃時混凝土、鋼筋混凝土、預應力混凝土及砌體工程的施工。符合上述所規定冬季施工的條件，可以確定為冬季施工期。根據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，預制T梁需要進行冬季施工，根據氣溫情況和的角度著想，-10℃以上進行冬季施工，-10℃以下不再進行施工，冬季施工時間為10月15日至12月15日、次年3月15日至4月15日。
1.2 冬季施工特點冬季施工由于施工條件及不利，故為工程質量事故出現的多發季節，質量事故出現多為隱蔽性、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很大難度。
1.3 冬季施工具體要求（1）加強計劃安排，加緊施工準備工作。其中包括、專用機具設備、能源等。（2）制定技術方案，確定主要技術措施，規定單項工程施工方案和主要的技術規定。（3）制定單項工程施工方案。在冬期施工技術措施等文件下，針對某單項工程特點，編制單項工程施工方案，內容包括工程進度、施工方法、勞動組織、操作要點、測量監控方法質量要求和試驗檢測規定等內容。（4）重視技術培訓和技術交底工作，保證工程質量，加快工程進度。
1.4 技術準備在進入冬季施工之前，首先編制冬季施工方案。冬季施工生產任務安排及施工部署；冬期施工方法及組織；熱源設備計劃；保溫材料、外加劑材料計劃；冬期施工人員技術培訓、勞動力計劃；工程質量控制要點；冬期安全生產及消防要點等。
1.5 物資準備材料部門應按現場需要以及材料計劃落實進場材料，冬施期間所需要使用的保溫材料應在開工前準備就緒。其主要物資材料見表冬施物資材料表1。表1 主要物資材料見表冬施物資材料梁場名稱 1000kg/h蒸汽鍋爐/臺 500kg/h蒸汽鍋爐/臺 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/套 Ⅰ號梁場 1 8 350 1100 41 Ⅱ號梁場 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、運輸
（1）拌和物攪拌合成后所需溫度不能滿足要求時，應首先考慮對拌和用水加熱，仍不能滿足時，再考慮對集料加熱。水泥只保溫，不得加熱。本項目從及工期方面綜合考慮，只采取水加熱，不考慮對骨料加熱。
（2）室外日平均氣溫連續5 天穩定低于5℃,我項目擬采用對拌和用水采用蒸氣鍋爐加熱的方法，同時對水池采取覆蓋保溫措施，水溫控制在30-50℃之間，最高不超過80℃。詳細計算資料見附件熱工計算書。
[1]
（3）骨料不得帶有冰雪和凍塊以及易凍裂的物質，嚴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從拌合水中扣除。投料前，先用熱水沖洗攪拌機，投骨料、水泥、加熱水攪拌，攪拌時間比常溫延長50%，使水泥顆粒充分分散并和骨料充分包裹，對于摻有外加劑的混凝土拌制時間應取常溫拌制時間的1.5倍。注意水泥不與80℃以上的水接觸，防止發生假凝現象。
（4）試驗室定期觀測拌和用水加熱溫度、混凝土出料及入模溫度。并觀測、施工等溫度損耗，若入模溫度達不到要求，后臺調整水溫，確保符合規范要求。
（5）取現場養生試塊，掌握混凝土強度增長狀態。
（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，此時可適當提高水泥標號，水泥標號不低于P.O 32.5。
（7）拌合設備進行必要的防寒處理。我項目采取將拌和站料倉用篷布覆蓋，然后在里面燒煤爐子的方法進行骨料加熱的辦法
（8）混凝土的運輸過程快裝快卸，不得中途轉運或受阻，運送中罐車覆蓋保溫防寒。當拌制的混凝土出現坍落度減小或發生速凝現象時，應進行重新調整水的加熱溫度。
（9）冬季施工運輸混凝土拌和物時，盡量減少混凝土拌和物熱量損失措施： ①盡量縮短運輸距離，選擇最佳運輸路線，縮短運輸時間。 ②盡量減少裝卸次數并合理組織裝入、運輸和卸出混凝土工作。 ③現場開盤前必須做好充分的準備工作，減少混凝土在施工現場的停留時間。 ④精心組織，合理安排，使混凝土運輸時間盡可能縮短，保證混凝土運輸過程保溫蓄熱。
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，當氣溫低于-5℃時，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范要求，細薄截面混凝土結構的灌注溫度不宜低于10℃，混凝土分層連續灌注，中途不間斷，每層灌注厚度不大于30cm，縮短施工間隙時間。 3 鋼筋工程施工保證措施在負溫條件下，鋼筋的力學性能發生變化，屈服點和抗拉強度增加，伸長率和抗沖擊韌性降低，脆性增加，加工性能下降。（1）冬季鋼筋焊接時的環境氣溫不低于0℃。（2）鋼筋提前運入加工棚內，焊接完畢后的鋼筋待完全冷卻后才能搬運往室外。（3）冬期電弧焊接或閃光對焊時，有防雪、防風、及保溫措施，并選擇韌性較好的焊條。焊接后的接頭嚴禁立即接觸冰雪。
4 預制T梁
4.1 冬季施工蒸汽養生設備選擇計算根據水電出版社出版的《混凝土冬季施工》，采用篷罩法蒸汽養護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計算，每片T梁養護3天計算，則每方混凝土每小時耗用蒸汽量為5.21 kg，按照進度要求，由于冬季施工效率較低，每天出1片梁，Ⅰ號40mT梁場每天有3片梁需要養護，每片梁按43m3混凝土計算，則每小時需要蒸汽量為672.08 kg，Ⅱ號30mT梁場，按照兩天出一片梁，每天有2片梁需要養護，每片梁按29m3混凝土計算，則每小時需要蒸汽量為302.18 kg。根據上述計算結果，Ⅰ號梁場需要生產蒸汽1000 kg/h 的蒸汽鍋爐1臺，篷布3套，Ⅱ號梁場需要生產蒸汽500 kg/h 的蒸汽鍋爐1臺，篷布2套。
4.2 冬季施工熱工計算
（1）計算依據：人民出版社出版的公路施工手冊《橋涵》下冊第232頁，為滿足混凝土冬期施工對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 混凝土水泥質量，kg；m2為每m3 混凝土砂質量，kg；m3為每m3 混凝土碎石質量，kg；m4為每m3 混凝土水質量，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）規范規定混凝土入模溫度不低于5℃，我項目按混凝土入模溫度10℃來控制，考慮運輸降溫影響，決定將拌和站出料溫度按13℃-15℃來計算。現場條件：砂、石自然條件，袋裝水泥，如氣溫較低則把澆注混凝土的時間調整在正午附近，水采用通蒸氣的方法進行加熱。
（3）根據前期施工的情況來看，T梁澆注中拌和、運輸、吊放正常運轉時綜合能力在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，用一套拌和站時每小時用水1320kg。則拌和機附近已建的5m3小水池水加熱能滿足拌和站用水要求，拌制混凝土量能達到43 m3。砂石料由于集中堆料篷布覆蓋，溫度以0℃考慮，散裝水泥入倉溫度以0℃計。拌和站出料溫度按13℃來計算。根據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）準備保溫：大蓬布、鍋爐、煤塊。
（2）試驗室前后臺安排人員值班，及時掌握施工過程混凝土狀況，保證混凝土質量（和易性和坍落度）穩定。定期觀測拌和用水、混凝土出料及入模溫度，并測出混凝土各階段損耗，便于及時調整確保混凝土入模溫度符合規范要求的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預制梁模板覆蓋，適當的通入一些熱蒸汽，使篷布內溫度在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，以減少熱量的散失。要使混凝土獲得抵抗急劇升溫、體積膨脹而發生開裂所需的初期結構強度后方可加熱養護。一般靜放時間4-6h，靜放溫度不宜低于10°c。
（5）混凝土養生采用蒸汽養生，即用鍋爐燒水生成熱蒸汽，通過預先安裝的管道通入預制梁內。通氣管道沿梁兩側布設。（養生辦法詳見下節敘述）
（6）待混凝土終凝時就可通入蒸汽升溫進行養生，升溫速度不大于8℃/h, 以防混凝土受熱急劇膨脹變形開裂。 采用低壓（小于0.07MPa）飽和（濕度90%-95%）蒸汽以防混凝土產生裂紋。加熱時應保持構件均勻受熱。并安排專人觀測棚內溫度，養生時在梁兩端懸掛一支溫度計，升溫過程中觀測每小時進行一次，并作好記錄。
（7）當升溫至20℃左右時應暫停通入熱蒸汽，使棚內內溫度保持在這個范圍內而處于恒溫養生階段。恒溫養生階段每2-4 小時觀測一次，并作好記錄。
（8）在棚內溫度保持20℃左右的環境下養生，12小時后（也即離澆注完12小時左右）可拆模。拆模前應停止通汽，將棚內溫度降下來，使棚內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。具體可根據現場同期養生混凝土試塊強度，作為拆模和預應力張拉的依據。
（9）蒸汽養生時間一般不少于3 天，拆模后繼續用篷布將T梁覆蓋通蒸汽養護，經過升溫、恒溫、降溫三個過程，升溫速度不大于8℃/h,降溫速度不大于5℃。
（10）在混凝土達到設計強度90%后就可進行預應力張拉和壓漿。張拉時油壓表工作環境溫度不低于10℃。
（11）壓漿前用蒸氣對孔道進行預熱，使孔道內溫度在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行孔道保溫。
4.3.2 蒸汽養生
（1）鍋爐及管道安裝：鍋爐安裝后必須由勞動部門檢查驗收后方可投入使用。鍋爐安放在合理位置，用Ф50mm 鋼管做主管道沿預制廠鋪設，同時分支到每排臺座之間，每個臺座位置留兩個三通，并安裝閥門。每個臺座兩側鋪設有出氣孔的橡膠管，出氣孔每1.0m 設一個。
（2）養護過程：將T梁用蓬布進行覆蓋，在蓬布內鋪設好管道，并與三通連接好，打開閥門，使飽和蒸汽通入暖棚內，按靜置、升溫、恒溫、降溫四個程序對梁體進行蒸養。
[3]
5 質量保證措施
（1）成立冬季施工工程質量專檢小組，由項目總工牽頭，內部監理工程師帶領質檢組負責實施。
（2）試驗室加大對原、半成品抽檢頻率，保證所用材料及加工件符合規范要求。
（3）試驗室每天觀測室外實際氣溫，并在施工中定期觀測加熱水、水泥、砂、石料等溫度，并且做好記錄。
（4）測量組做到每個施工控制點有放樣必復核，保證定位準確。及時檢測儀器，保證低溫下正常工作。
（5）執行逐級匯報制度，要求各工區、班組遇到異常情況，及時向項目經理、總工或主管領導匯報。
（6）成立溫度測控小組，定期觀測混凝土各環節溫度，對混凝土溫度進行動態控制，并做好記錄。
（7）做好施工過程責任記錄、交接檢記錄。
（8）完善責任體系，將責任細化、明確到作業班組和作業人身上。
（9）機修部門保證施工期間正常運轉，不能因機械故障出質量隱患。
6 安全與文明施工
（1）成立安全領導小組，由項目經理為組長，定期進行安全巡視。
（2）施工現場材料碼放整齊，鋼筋用彩條布覆蓋。
（3）提前對所有電器、電線等進行檢查，磨損嚴重的及時更換，同時應確保每個電器都使用漏電保護器。
（4）現場使用明火，注意火災。
（5）避免明火接觸結構物表面，引起結構物破壞。
（6）禁止用電爐取暖，注意安全用電。
（7）施工現場配備足量消防器材，并組織人員學習使用方法，做到有火情時能夠及時撲滅。
（8）做好蒸氣鍋爐工的上崗培訓工作，保證持證上崗。
參考文獻：
[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《橋涵》下冊[M].北京：人民出版社出版.
[4]
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