浅谈简支箱梁梁体蒸汽养护施工技术

【摘 要】随着国家高速铁路客运专线建设发展的加快，铁路客运专线大规模采用后张法预应力混凝土双线整孔简支箱梁作为主型梁，为有效缩短工期，保证施工质量，而采用蒸汽养护这项技术越来越广泛用于客运专线桥梁建设中。采用蒸汽养护可以加速混凝土的水化反应，加快混凝土成熟度，使混凝土提前达到所需的抗拉强度。在蒸汽养护过程中，水泥水化过程中伴随着大量的热量产生，热量在混凝土中不断积蓄，使内部温度升高；由于混凝土导热性比较差，热量传递具有延时性和衰减性，内部水化热不能瞬时传递到表面，开始养护罩内的环境温度比较低，混凝土外层表面通过对流和其他方式与养护罩内的空气和水蒸气混合物进行热量交换，随时间变化将形成内部温度高而外部表层温度低的温度分布状态，即混凝土结构蒸汽养护瞬态温度场，导致混凝土梁体各处温度不均，芯部、表面之间的温差过大，养护质量得不到保证，严重会产生裂缝。蒸汽养护技术既适用于恶略环境、严寒季节，还可以提高预制混凝土箱梁的品质、缩短施工周期；该技术的难点在于严格、准确、实时地控制温度变化。

【关键词】客运专线蒸汽养护；特点；养护工艺；养护控制

0.工程概况

新建铁路兰新第二双线平安至西宁段LXSQZ-1标段位于青海省海东地区，线路里程DK165+450～DK189+300段，本标段箱梁选用无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁（双线），分别是跨度31.5m和23.5m简支箱梁，还有部分现浇梁、连续梁；箱梁结构形式是截面类型为单箱单室等高度简支箱梁，梁端顶板、腹板局部向内侧加厚，底板分部向内、外侧加厚；桥面宽度-防护墙内侧宽度9.0m，桥上人行道栏杆内侧净宽12.2m，桥梁宽12.2m，桥梁建筑总宽12.5m；梁长为32.6m计算跨度为31.5m，梁长为24.6m计算跨度为23.5m，跨中截面梁体中心线梁高为2.85m、底板宽5.74m、厚0.30m、腹板厚0.48m、顶板厚0.30m；支点截面梁体中心线处梁高3.05m、底板宽5.68m、厚0.70m、腹板厚1.08m、顶板厚0.60m；横桥向支座中心距为4.70m。

1.特点

具有工艺新、可操作性强、适用广泛，施工方法简便、速度快、有效缩短工期，保证施工质量，社会效益显著。

2.适用范围

适用于兰新第二双线客运专线平安至西宁段LXSQZ-1标段平安制梁场预制31.5m、23.5m无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁梁体蒸汽养护作业；还适用于现浇梁、主跨小于35m连续箱梁、高度小于18m桥墩等工程冬季施工作业。

3.蒸汽养护工艺

蒸汽养护分为静停、升温、恒温和降温四个阶段，为防止箱梁因内外温差过大或恒温温度过高而导致混凝土产生裂缝，势必严格控制蒸汽养护过程中升温、恒温温度及降温速度。

3.1静停阶段

静停阶段也称为预养期、前置期或静置期，主要是保证混凝土中水泥进行一定程度的水化，使之具有一定的结构强度，以防止升温阶段混凝土体积膨胀对梁体结构产生的破坏。根据实际情况调整，静停期间环境温度保持不低于5℃，梁场选择静停4h后进行升温。

3.2升温阶段

蒸汽养护水泥与梁体混凝土的结构强度及整体性能主要是在升温阶段形成，该阶段决定箱梁梁体的蒸养质量，兰新第二双线平西段地理位置处于大西北，此处是低气温环境，要保持的升温速率必须控制在10℃/h左右。如果箱梁梁体早期预养时间越长，初期结构结构强度越高，升温速率可以相应提高；反之，则需要缓慢升温。

3.3恒温阶段

恒温阶段的主要控制参数是恒温温度和恒温时间。对于水泥与混凝土箱梁梁体，恒温阶段的温度越高和养护时间越长，梁体的强度发展越快和最终获得的强度越高。但过高的恒温温度和较长的热养时间会造成梁体后期强度的损失或其他特性受损，所以选择合适的恒温温度对于蒸汽养护过程非常重要。根据实际情况调整，恒温期间的蒸养温度45℃，此时混凝土芯部温度不超过60℃，个别最大不得超过65℃。

3.4降温阶段

降温阶段需要缓慢停汽、均匀降温、保持湿度。根据实际情况调整，必须要保持降温速率控制在5～10℃/h左右。

4.蒸汽管道和测温系统的布置

蒸汽供应选用一台DZL2-1.25-AII和一台DZL4-1.25-AII蒸汽锅炉进行供养，分别是从蒸汽锅炉房、蒸汽管道、管道分接口操作阀门、制梁台位分气包和台位蒸养管道构成，在制梁台位从钢模板底板底部、腹板左右两侧、内模内箱两侧分别布设蒸养管道进行蒸汽养护。

4.1蒸汽管道系统布置由蒸汽锅炉、蒸汽管道、操作阀门和蒸养管道等组成

为保证升温的均衡，蒸养管道的布置、喷射口孔径和孔径间距大小经过计算，分别在蒸养管道上将其均匀的分为3段，每隔40mm钻制一对梅花形喷孔，第1管段钻制直径为3.2mm，第2管段钻制直径为3.5mm，第3管段钻制直径为4.2mm，这既能保持从第1段至第3段蒸汽的均匀，也考虑到蒸汽沿管道有压力降和温度降。两喷孔的夹角为120°，以防止蒸汽直接喷到混凝土或钢模板表面上。

4.2测温控制系统

测温在养护控制上共选择使用了两种方法：一种是利用测温枪和数字点温仪、温度计按照不定或制定的时间周期进行监测，一种是利用SZWT-MCU型无线自动测温系统软件通过远程控制进行监测。

利用测温枪和数字点温仪、温度计进行监测；为保证所测数据同步的精确度，需要测温人员分工明确，完成一次测温共需要7人、温度计10只、测温枪4把、数字点温仪2台；通过监测发现不仅使用同步率低，而且工作效率也低，这样对所测数据就不能保证在第一时间通知锅炉房进行升温或降温、恒温、气压等的调整。

5.蒸汽养护控制

（1）蒸汽养护由专人进行，并有专人定期检查、测温记录表，根据各点温度的高低，控制阀门，调节蒸汽供气量；整个养护过程做好养护记录，包括环境温度、湿度、蒸养罩内温度及梁体芯部温度等。

（2）混凝土浇筑前，清除模板及钢筋上的冰雪和圬垢。当环境温度低于-5℃时，在浇筑混凝土之前采用蒸汽对模型及钢筋笼进行通蒸汽预热处理。

（3）升、恒、降温根据实际情况应多加频次测量温度，防止混凝土养护温度高低产生裂纹。

（4）蒸汽养护结束后，要立即采取覆盖养护，对箱梁裸露表面喷涂养护剂养护。

6.结束语

通过对测温在养护控制上使用的两种方法进行对比比较和分析得出，利用SZWT-MCU型无线自动测温系统软件通过远程控制进行监测，保证了蒸汽养护全过程处于安全、稳定、快速、优质的情况下：

（1）既缩短了工期保证了质量，还有效节约人力资源和物资的浪费。

（2）混凝土及试件质量稳定，达到了内实外美的效果，合格率100%，优良率95%以上。

（3）缓解冬季施工带来的施工压力，综合创造经济效益显著。

（4）在业主和监理的综合评比中名列前茅，受到指挥部、业主、监理站的好评。

综合以上对蒸汽养护温度分析的结果，利用无线自动测温系统软件通过远程控制进行监测进行混凝土蒸汽养护，有效地防止施工裂缝出现，保证预制箱梁的养护质量；可为类似工程引用，而且还可以大力的进行推广。 [科]

【参考文献】

[1]无砟轨道后张拉法预应力混凝土简支箱梁（跨度31.5m，直曲线）.专桥兰新02.

[2]混凝土冬季施工.北京：水利水电出版社出版.

[3]铁路混凝土工程施工质量验收补充标准（铁建设【2005】160号）.

推荐访问:浅谈 蒸汽 养护 施工技术 简支箱梁梁体