蒸汽養生在預制箱梁冬季施工中的應用

郭云杰

（中交一公局海威工程建設有限公司，北京 101119）

1 冬季施工

根據本地多年氣溫資料，室外晝夜日平均氣溫連續5d穩定低于5℃時，鋼筋、預應力、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：當冬天到來時，如連續5d的日平均氣溫穩定在5℃以下，則此5d的第一天為進入冬季施工的初日，當氣溫轉暖時，最后一個5d的日平均氣溫穩定在5℃以上，則此5d的最后一天為冬季施工的終日。

2 物資準備

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

鍋爐安裝后必須由勞動部門檢查驗收后投入使用。鍋爐安放在遠離居民區，用φ50mm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接口，并安裝閥門。

3 人員準備

項目部成立以項目經理為組長的冬季施工領導小組，專門負責預制箱梁冬季施工工作，明確每個人的職責分工，確保箱梁各工序的銜接。切實做到預制一片箱梁，保證一片的施工質量，避免造成質量事故。

4 施工中的保溫措施

冬季施工主要在于采取保溫措施，項目部針對剩余7片箱梁，對箱梁各施工環節采取如下保溫措施。

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，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。鑒于本地冬季夜間最低氣溫為－15℃，白天最低溫度為－10℃，本項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5m3儲水鐵罐，在鐵罐下方用煤加熱，上方用棉被覆蓋保溫，混凝土拌和過程中控制水溫在50～60℃，最高不超過80℃。每盤混凝土拌和前檢測水溫，適時調整水溫，確?；炷脸鰴C溫度不低于15℃（《公路橋涵施工技術規范》（JTG／T F50—2011）（以下簡稱“《橋規》”）要求不低于10℃）。

4.1.2 砂、碎石

因本項目要求砂、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，使碎石不結冰，提高砂、碎石溫度，從而提高混凝土溫度。當砂、碎石有少量凍結團塊時，應人工去除；當有大面積凍結團塊時，使用暖風機解凍。

4.1.3 外加劑

外加劑存儲桶外搭設暖棚，棚內放置2個火爐取暖，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封閉彩鋼棚，外面覆蓋一層帆布，具備防風、保溫作用，拌和樓放置2個火爐，提高拌和樓內溫度，保證拌和機不受凍，正常運轉。

4.1.5 混凝土的拌制

混凝土攪拌站執行混凝土施工配合比通知單制度和專職試驗員盯崗制度，嚴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，提高拌和機內溫度，減少混凝土攪拌時的熱量損失。為了不使水化熱過早損失，采取兩次投料兩次攪拌，先投砂、碎石、水攪拌，再投水泥、粉煤灰、礦粉、外加劑第二次充分攪拌，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。水泥不能直接與熱水接觸，防止發生假凝現象。

4.1.6 混凝土的運輸

拌和站至梁場運輸距離200m。混凝土采用罐車運輸，存儲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，專人協調梁場和拌和站，避免混凝土在施工現場長時間等待而導致混凝土熱量損失。

4.1.7 混凝土的澆筑

選擇每天氣溫高的時段10:00～16:00進行混凝土澆筑，箱梁澆筑持續時間為4～5h。

混凝土澆筑前，用苫布蓋好模板，先通蒸汽預熱鋼筋、模板，當模板溫度不低于5℃時，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生棚，箱梁全部澆筑完成后，密封好養生棚，開始通蒸汽養生。

4.2 鋼筋

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

4.3 混凝土蒸汽養生

本項目養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。每個養生棚內通三條橡膠管，箱室內一條，箱室外左右各一條，橡膠管每隔1m開直徑1cm小孔，調整小孔朝上釋放蒸汽。

混凝土澆筑完畢后整理密封好養生棚棉被，開始蒸汽養生。

養生期分為靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段，具體操作方法如下：

a）預養期（靜停階段）混凝土蒸汽養生的預養期為0～2h（從混凝土澆筑完成至通蒸汽的時間間隔）；

b）升溫期（升溫階段）預養期后開始向蒸養棚內通入蒸汽升溫，以5℃／h的速度連續、均勻升溫，直至蒸養棚內的溫度達到30～35℃；

c）恒溫期（恒溫階段）恒溫期溫度控制在30～35℃之間，蒸汽養生不少于3d，直至強度達到設計強度的100%（實踐證明，恒溫30℃養生3d，混凝土強度能達到設計強度的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，并直到棚內外溫差不大于5℃時，方可掀棚（此處升降溫速度均為混凝土咨詢組給定數據，比《橋規》中速度要慢）。

養生棚內溫度計6支（兩側各3支，兩端各1支，中間1支），為便于觀測溫度，在棉被上開一小孔插入溫度計檢測溫度。升溫及降溫階段每小時測一次，恒溫階段每2h測一次，并根據實測溫度，調整蒸汽閥門，控制棚內溫度。

4.4 模板拆除期間保溫

拆除內模：拆除內模時，箱室內的管道停止通蒸汽，梁體外側的管道正常通蒸汽養生，保證內模拆除過程中養生棚里的溫度不低于20℃（在梁端掀起養生棚棉被一角，運輸模板）。內模拆除完成后覆蓋好端頭棉被繼續養生。

拆除外模：持續蒸汽養生，強度達到設計強度的50%時（以同期養生試塊強度為準），拆除外側模板。外模拆除時，保持通蒸汽。掀開一段頂板棉被，拆除一段外模，覆蓋好一段棉被。如此反復，直至外模全部拆除。所有外模拆除后，整理好養生棚棉被，繼續蒸汽養生，直至混凝土強度達到設計強度的100%（以回彈強度和同期養生試塊強度雙控）。

4.5 張拉壓漿保溫

《橋規》規定，張拉預應力筋時的環境溫度不低于－15℃，張拉時只需掀起梁端養生棚棉被，露出張拉作業面進行張拉。

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

壓漿后及時對非連續端張拉槽封錨，使封錨混凝土與梁體一起養生。養生不少于3d，且水泥凈漿同條件養生試件強度達到設計強度的100%后移除養生棚。

5 施工管理和安全生產

施工管理和安全生產主要應注意以下幾點：

a）成立冬季施工工程質量安全小組，由項目經理牽頭，項目總工和安全工程師負責實施，項目總工和質檢工程師每天對施工質量進行專檢，安全工程師每天對現場蒸汽養生設備安全隱患進行排查，操作人員持證上崗；

b）建立冬期施工臺帳，安排專人進行室外溫度，砂、碎石、外加劑、水原材料溫度，混凝土出機溫度，入模溫度，養生期間棚內溫度等溫度記錄；

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

d）棚內通蒸汽視線不好，使用的碘鎢燈要防水，避免觸電。

6 結語

預制箱梁蒸汽養生能加快混凝土的水化熱反應，短時間內提高混凝土強度，可縮短工期。同時，也對混凝土工程質量提供了保障。

[1]JTG/T F50—2011，公路橋涵施工技術規范[S].