浅析冬季梁板蒸汽养生施工
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摘要：冬季施工由于施工条件及环境不利，是工程质量事故的多发季节，因而给事故处理带来很大的难度，轻者进行修补，重者返工，不仅给工程带来损失，而且影响工程的使用寿命。
关键词：冬季施工 技术准备 操作工艺 工程质量
中图分类号： F253.3 文献标识码： A
1、冬季混凝土特点：
（1）、冬季施工由于施工条件及环境不利，是工程质量事故的多发季节，尤以砼工程居多。
（2）、质量事故出现的隐蔽性、滞后性。即工程是冬天干的，大多数在春季才开始暴露出来，因而给事故处理带来很大的难度，轻者进行修补，重者返工，不仅给工程带来损失，而且影响工程的使用寿命。
（3）、冬季施工的计划性和准备工作时间性强。这是由于准备工作的时间短，技术要求复杂。往往有一些质量事故的发生，都是由于这一环节跟不上，仓促施工造成的。
（4）、混凝土凝结时间：0℃~4℃时，比15℃延长3倍，温度降到-3~-5℃时，混凝土开始冻结后，反应停止，-10℃时，水化反应完全停止，混凝土强度不再增长，混凝土中水冻胀体积增加9%，硬化的砼结构遭到破坏，及发生冻坏。
2、工程概况
项目部处中纬度，属半干旱、半湿润季风气候，蒸发量大于降雨量，德州市基本气候特点是季风影响显著，四季分明、冷热干湿界限明显，春季干旱多风回暖快，夏季炎热多雨，秋季凉爽多晴天，冬季寒冷少雪多干燥，具有显著的大陆性气候特征。年平均气温12.9℃；7月份平均气温26.9℃；1月份平均气温-3.4℃；日平均气温≤5℃严寒日期平均54天，最长89天，最短3天；日平均气温≥30℃炎热日期平均34天，最长74天，最短仅一天。冷年占25.1％，暖年占28.5％，正常年占46.4％。
3、施工准备
3.1 技术准备
3.1.1 冬季施工砼配合比试验完成。
3.1.2 安排司炉工进行对相关知识详细、认真学习，进行考核，合格后方可上岗；对相关操作人员进行技术交底和安全交底。
3.2 材料准备
原材料：水泥、石子、砂等执政材料员和实验员按规定经行检验，确保砼的强度达到设计要求，并有利于加快施工进度。
4、操作工艺
4.1冬季施工一般规定
（1）、根据JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》中的规定：冬季施工是指根据当地多年气温资料，室外日平均气温连续5d稳定低于5℃时混凝土、钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土及砌体工程的施工。
（2）、冬季施工的工程，用普通硅酸盐水泥配置的混凝土，在抗压强度达到设计强度的40%及5MPa前，不得受冻。
（3）、冬季施工防寒保温用材料及器具，应因地制宜，尽量采用当地的廉价材料，尽量利用现成的设备或物品。
（4）、冬季施工时，制定防火、防冻、防煤气中毒等安全措施，并及时做好气温观测工作。
（5）、混凝土出机温度不宜低于10℃及入模温度在5℃以上，但不得大于35℃。
（6）、张拉预应力钢筋时温度不低于-15℃。
（7）、孔道压浆必须保证压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5℃，否则应采取保温措施。
4.2混凝土入模温度控制
冬季施工期,混凝土的出机温度要求不得低于10℃，入模温度不得低于5℃。
4.2.1混凝土热工计算
根据施工技术规范进行热工计算,确定水、石子、黄砂等的温度。
冬季施工期，将水加热到40℃，石子严格采用水洗料，混凝土入模温度达到施工规范要求。同时经试验发现，大气温度对混凝土温度影响较大，在大气温度4-10℃，水温15-25℃，混凝土入模温度即可达到8-12℃。所以，混凝土浇筑时间应严格控制，尽量选在温度较高的09:00-15:00进行混凝土浇筑施工，解决水加热难以达到较高温度的问题。
4.2.2 砼搅拌运输控制要点
（1）、清洗设备的污水应做好排水，防止四处飞贱，造成结 冰，影响场地、道路使用安全。
（2）、搅拌混凝土前，应先经过热工计算，并经试拌确定水 和骨料需要预热的最高温度。以保证混凝土的入模温度满足 5～30℃的规定
（3）、 优先采用加热水的预热方法调整拌和物温度。
（4）、蒸汽加热采用锅炉加热的方法。加热水使用的水箱应 予保温，其容积应能使水达到规定的使用温度要求，以保证 混凝土的出机温度≥15 ℃。
（5）、严格控制复合型防冻剂的添加量，防止混凝土冻融事 故的发生。
（6）、混凝土搅拌运输车罐体外加保温罩，减少砼运输途中 热量损失。
（7）、施工现场要尽可能缩短混凝土施工时间， 单车砼最好在 15 分钟内浇灌完毕。
（8）、搅拌和发电设备提前更换防冻液，根据不同阶段气温 更换相应的低温机油和低温燃油，以保证能够在负温条件下 正常工作。
（9）、质检员每班最少 4 次测量水和骨料的入机温度和混 凝土的出机温度，确保出机温度不低于 15 ℃（砼出机时的 最 高 允 许 温 度 为 40℃ ， 低 温 早 强 砼 的 拌 合 温 度 不 高 于 30℃） 。入模温度保持在 5～30℃范围内，并认真作好相关 纪录。
4.3混凝土养护
4.3.1暖棚搭设
用φ16钢筋焊接宽为140cm，高为140cm，间距120cm的钢筋架子，保证暖棚坚固；上覆盖帆布，接缝处搭接1m，并用土工布加盖搭接部位；帆布下边沿用钢管、钢筋等压紧，防止透风。（暖棚尺寸根据梁板尺寸具体调整）
4.3.2支管道、温度计布置
每片梁板两侧各均匀布置两道蒸汽管道，支管道采用20mm硬PCV管，管上打有小七孔；气孔每米一个，梁板后部可适当加密到80cm一个；暖棚采用通长搭设,保证温度均匀。
温度计在梁体两侧对称布置，放于梁体顶板的0L、1/4L、1/2L、3/4L、L处各1支，并应按一定的顺序编号，测量温度并检查温度是否均匀。温度计选用感应式温度计并标定。
4.3.3升降温速度控制
为防止梁体混凝土表面开裂，要求升、降温速度均不大于10℃/h，恒温不超过60℃。蒸养过程分：预养、升温、恒温、降温四个阶段。蒸养过程中应严格控制升、降温速率及恒温温度,避免梁体内外温差过大或恒温温度过高而导致混凝土开裂和结构变形。
（1）预养阶段
预养时间的长短由梁体混凝土强度决定。根据气温条件及浇筑每道梁混凝土所需的时间,预养时间一般控制在3～6h左右，混凝土强度达到6.0～8.0MPa。预养时预养温度不得骤然升高，温升速率控制在10℃/h以内，加热1～2h，达到20℃，维持3～4h。预养阶段梁体混凝土特别是梁体顶面混凝土的保湿很重要,为此在混凝土浇注完毕、顶面混凝土抹面结束后,应立即对梁顶混凝土进行喷雾直到安好蒸养棚养护。该阶段作业程序如下：
①、当混凝土浇筑完毕，检查和更换所在法兰处的海绵止水胶带,并检查阀门启闭是否灵活、有无异物堵塞；
②、调整好蒸汽喷射方向,避免因蒸汽直接喷射至钢模或梁体而使局部升温过快；
③、在指定位置安设感应式温度计并依次编号；
④、安装蒸养棚，支好钢筋马凳，封闭好与台座接触处的蓬布；
⑤、对所有阀门进行初步调整，以确保各个蒸汽出口汽量均匀；检查主管上各阀门与伸缩器有无异常；
⑥、锅炉房送汽。分汽缸压力为0～0.6MPa，缓慢开启主汽阀，待分汽缸内积水通过疏水管，然后逐渐开大阀门供汽；
⑦、每1h进行一次温度观察并作好记录,严格控制升温速率和棚内温度。
（2）升温阶段
将梁板模板、芯模拆除后，进入正式养护阶段。
缓慢升温、高湿低温，前2h升温速率控制在6～8℃/h，后1～2h放宽至10～12℃/h，避免温升过快引起混凝土细观结构的破坏，导致混凝土发生较大膨胀。最高温度不超过60℃。整个过程应在棚内放置温水，让其自然蒸发，以加大棚内湿度。该阶段作业程序如下：
①、锅炉房继续开大阀门送汽；
②、每1h进行一次温度观察并作好记录，严格控制升温速率。
（3）恒温阶段
恒温温度严格控制在45～50℃以内，保持梁体横断面及纵断面内上下内外的恒温温度基本一致，避免梁体内外、底板与顶板间的较大温差，降低局部热冲击对梁体混凝土的损害。恒温时间根据同期混凝土试件的试压强度确定，一般控制在10～16h左右。当同期养生的混凝土试块强度达到设计强度的85%以上,就可开始降温。该阶段作业程序如下：
①、每小时对蒸养棚内温度进行一次观察、记录。根据环境温度及升温情况，恒温温度控制在45～50℃；
②、经常检查蒸养棚的密闭性,防止漏汽；对供汽管道进行巡检，发现问题及时处理并作好记录；保持与锅炉房的密切联系，注意调整工况，保证恒温的温度及时间，以确保梁体混凝土强度达到规定值。
（4）降温阶段
缓慢停汽,均匀降温,保持湿度。特别控制前2h的降温速率和降温结束时梁体表面温度与环境温度差不超标(15℃)。该阶段作业程序如下：
①、每1h测温一次，把降温速率控制在10℃/h以内,禁止过快降温。当梁体混凝土表面温度与环境温度之差≦15℃、梁体温度
②、降温开始时，由实验室发出通知单，通知锅炉房降低供汽压力，并调节主供汽阀和回汽阀；
③、当环境温度较高时，通过揭开小范围蓬布来控制降温；当环境温度较低时，通过控制供汽量进行调节。
4.4 张拉压浆
4.4.1 预应力张拉
1、张拉预应力钢绞线时的温度不低于-15℃。
2、钢绞线的张拉设备、仪表以及工作油液，应根据实际使用时的环境温度选用，并应在使用时的环境温度条件下经行配套校验。
4.4.2 预应力管道压浆
预应力张拉封锚完毕，将梁板再次用暖棚覆盖供暖升温保温，当梁体温度达到压浆所需温度时，经行压浆。压浆拌和用水用蒸汽加热，加热水温应低于80℃。压浆过程中，即对梁板进行升温保温，直至压浆48h后，视其同条件养护下净浆试件强度达到25MPa后即可降温拆除暖棚。降温速度每小时不大于10℃
4.5 温度测试
混凝土冬季施工过程中，由试验室（负责搅拌站混凝土）和质检工程师（负责梁体温度测试）按时测量水、骨料，混凝土出罐、入模时的温度、测量环境温度以及混凝土温度变化情况，尤其注意混凝土养生期的温度观测；压浆后的温度观测也可参照混凝土养生时候的温度观测进行。
5、成品保护
5.1 梁板混凝土强度在未达到模板拆除时的强度以前严禁拆除模板，尤其梁板端头模板和边板翼缘板模板要等梁板强度达到要求之后拆除。
5.2 刚压完浆的空心板，不许立即起吊，需等净浆达到50%强度后，方可移梁。
5.3 梁板在起吊、下落过程中两侧加设方木，防止碰伤梁板。
5.4 梁板存放最多存放三层，并且浇筑存梁底台，内加放钢架防止底台不均匀沉降，造成梁板倾倒。