预应力混凝土梁蒸养及温差控制

[摘要]预制公路30m混凝土箱梁时，蒸汽养护中各工序控制非常重要。为了避免蒸养中产生砼裂纹和早期结构破坏，又能使砼强度尽快增长，严格控制蒸养各工序施工质量、保证砼梁强度而采取的措施。

[Abstract] prefabricated highway 30m concrete box girder steam curing process control is very important. In order to avoid the steam curing concrete cracks and early structural damage, but also make the measures taken by the concrete strength growth as soon as possible, and strict control of the steam curing process of construction quality to ensure the strength of concrete beams.......

文图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：

1蒸汽养护、温差控制原则

1．1蒸汽养护各阶段温度控制原则

①升温阶段：缓慢升温、高湿低温，前2 h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而导致混凝土发生较大膨胀。②恒温阶段：恒温温度严格控制在规定值以下，不得出现正误差；避免梁体结构内外出现较大温差。③降温阶段：缓慢停汽，均匀降温，保持湿度。前2h的控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℃)。

1．2温差控制

砼拌合物出料温度控制在20℃左右，以免混凝土坍落度损失过快或入模砼温度过低；砼入模温度>15℃，以免延长静停时间，影响整个工程进度

2 .蒸汽养护工艺要点及注意事项

2．1静停阶段

静停时间的长短受多个因素的制约，但最主要还是由梁体砼强度决定。根据气温条件及灌注每片梁砼所需的时间，静停时间一般控制在3～6 h左右。当外界气温较高时，砼强度发展较快，静停时间较短，相应地其它平行作业工序需快速完成。平行作业工序包括DN80蒸汽支管及DN32蒸养管的安装、15个测温点的布置、蒸养棚的架设和安置、DN32和DN80蒸养管和蒸汽支管的连接和输汽管路检查等。但静停时间≮3 h，以保证砼具有抵抗热冲击所必须的强度。当外界气温较低时，砼强度很难在短时间内达到要求值，除应保证静停时间外，还应防止时间延长后，梁体内部因水泥的持续水化而使内部温度升高，内外温差加剧，钢模特别是外模与混凝土间的温度差、湿度差增大，使梁体表面出现裂纹。

作业顺序及要点：①组装DN80蒸汽支管，再与主管(已预先铺设完毕)预留阀门连接。安装时先检查和更换所在法兰处的石棉垫，并检查阀门启闭是否灵活、有无异物堵塞；②在侧模、底模上安装DN32蒸养管(DN32蒸养管与两排直径2 mm的蒸汽喷孔每200—300mm布置一对)，调整好蒸汽喷射方向，避免因蒸汽直接喷射至钢模和梁体局部而使局部升温过快；③用蒸汽胶管将DN32蒸养管与DN80蒸汽支管上的预留阀门连接牢固；④在两侧模的L／2、L／3、L／6处分别安装远传式温度计或康铜热电偶并依次编号。将表盘置于台座两端直接观测处(当为康铜热电偶时，电位差计安置于锅炉房，实行远端控温)；⑤为防止漏气，封闭台座基础两端工作坑槽；⑥抽拔橡胶棒；⑦安装蒸养棚，封闭好与台座接触处的蓬布；⑧对所有阀门进行初步调整，以确保各个蒸汽出口汽量均匀，距进汽口越远阀门开启越大。

2．2升温阶段

升温阶段最主要的问题是温度与湿度的协调、升温速率的控制以及钢模板与梁体砼间的温差控制。升温开始时梁体砼的强度还较低(8．0—10．0MPa)，应采取缓慢升温的方式，即前2h的升温速率控制在6～8℃／h。

蒸养初期，由于钢模的高导热和低蓄热性，在钢模和砼的接触界面上，会形成从混凝土侧到钢模侧的温度差梯度，当该温度差梯度较大时，砼表面将承受较大的拉应力，造成砼表面结构的破坏；在钢模向砼传递热能时，由于石子和水泥砂浆的热膨胀系数相差较大，将导致砼内部产生热应力，表现为拉应力和剪应力，当砼的抗拉、抗剪强度小于热拉应力和剪应力时，砼早期结构就遭破坏，会出现内部的微裂纹，早期强度受损；当升温过速时，水泥水化过速，生成较多的板状氢氧化钙等结晶，且这些结晶畸形生长，产生的结晶压力引起结构的局部破坏。因此，升温阶段尤其是前2h必须低温高湿、慢速升温。

作业顺序：①检查主管上各阀门与伸缩器有无异常；②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；③每10 min进行一次温度观察并作好记录，严格控制升温速率。

2．3恒温阶段

恒温温度控制在50～53 ℃，并以两外侧和梁体中心处测温点为控制基准。为降低蒸养棚内的上下温差，在适当位置加设微风扇，形成搅动汽幕。当温度超过规定值时，对梁体施喷40℃左右的温水(雾状)。

作业顺序：①每30 min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50～47℃；②经常检查蒸养棚的密闭性，防止漏汽；③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，以确保梁体砼强度达到规定值。

2．4降温阶段

根据施工时环境气温，由度时积确定恒温结束时间。进入降温阶段时，应注意以下几点：①梁顶表面系数大，降温迅速，易发生收缩裂纹；②梁体结构截面尺寸变化大的地方，降温时如温度控制不均匀，翼板砼表面承受较大剪应力；③蒸养恒温结束时，若突然停汽，蒸养棚内湿度急剧变化，会引起砼干裂。

操作措施：①每10 min测温一次，把降温速率控制在10℃／h以内，禁止过快降温。当梁体砼表面温度与环境温度之差≯15 ℃、梁体内外温差≯15 ℃时方可撤除蒸养棚；②梁顶砼每30 min左右依次喷洒40、35、30、25℃的温水，至梁体温度

2．5蒸养注意事项

升温时间按施工季节、当地环境气温的影响，一般控制在3—4 h左右；恒温时间同样受环境温度的制约，一般为10—16h，也可通过计算度时积和试压混凝土试块来确定，应严格控制恒温温度；只有当梁体温度与环境温度之差

3主要机具、设备及人员组织

3．1主要机具与设备

额定蒸汽量4．0t／h、额定蒸汽温度183 ℃、额定蒸汽压力1.0MPa的蒸汽锅炉；自制蒸养棚；远传式压力温度计(WTZ-288天津欧迪仪表有限公司生产)；热电偶和电位差计。

3．2一个工班人员的组织

蒸养管布设、喷洒水、测温点布置为4人，阀门调节及测温记录等3人，锅炉房内3人，工班长为1人，技术人员1人。

4蒸汽养护施工经验

①根据环境气温的不同，用度时积确定恒温时间十分重要，但度时积需经大量室内试验得出；②采用远传式压力温度计或热电偶测量温度，操作方便，测控温度准确，是现场预制箱梁蒸汽养护中较科学、实用的方法；③通过有效的控温措施，可最大程度克服温差引起的混凝土裂纹；④采用自制的蒸养棚，能满足棚内温度和湿度控制要求，经济实用。