預應力簡支箱梁冬季施工蒸養溫度控制

2023-01-05 01:30:05 字數 3113 閱讀 7482

預應力混凝土簡支箱梁

冬季施工蒸養溫度控制

【摘要】冬季預製箱梁,混凝土澆築後,在凝結硬化過程中水泥水化放熱,混凝土內部溫度公升高,同時由於外界氣溫低,會造成內外溫差大,易使箱梁表面出現裂縫,強度也增長緩慢,這樣不但難以保證生產的箱梁質量,生產強度也跟不上,勢必影響工程進度。為此,採取蒸汽養護方式,通過對蒸養過程中4個階段的溫度控制來解決上述問題,這樣即可以保證箱梁質量同時也可滿足生產進度。

【關鍵詞】預製箱梁冬季蒸汽養護溫度控制

工程概況:

中交一公局新化制梁場位於滬昆高鐵正線dk199+430~dk199+730左側,梁場正常產梁1孔/天,制梁台座5個,其中32m箱梁制梁台座4個(其中32m與24m混合制梁台座1個)24m乙個272存梁台座36個,其中32m箱梁存梁台座30個,32m與24m箱梁混合存梁台座6個,24m存梁台座6個,採用雙層存梁,最大存梁能力為72孔。

1箱梁蒸汽養護意義:

滬昆客專新化制梁場負責預製的295孔單孔簡支箱梁,長31.5m、寬12m、梁中部高度3.134m,預製如此大批量、大體積的箱梁,冬季施工是個關鍵。

根據規範要求箱梁生產採取三次張拉工藝:箱梁砼強度達到設計強度(50mpa)的60%方可脫模,砼強度達到33.5 mpa方可進行預張拉,砼強度達到43.

5mpa才能進行初張拉,初張拉後才允許箱梁從制梁台座移到存梁台座,為確保不影響模板周轉因此,提高砼早期強度,對加快制梁速度至關重要。

為此,依據相關鐵路規範和參考大量生產實踐,採取蒸汽養護方式,來解決上述問題,這樣即可以保證箱梁質量同時也可滿足生產進度。

2 建立蒸養制度必要性:

蒸養主要目的是獲得足夠的高早期強度,有利於盡早脫模、減少養護儲存空間等,這些措施都可以帶來一定的經濟效益。蒸養主要是利用濕熱作用來加熱混凝土並加速混凝土的硬化和化學反應過程,從而提高了混凝土的巨集觀效能;另一方面,蒸養對混凝土效能也帶來一些不利的影響。混凝土在蒸養過程中尤其是公升溫過程中其內部的氣相和液相受熱膨脹,對混凝土內部結構產生應力作用;同時在混凝土蒸養公升溫過程中,水、氣要發生轉移可能造成混凝土中定向孔隙,這些作用使混凝土強度有所降低;蒸養水泥水化速度過快,短期內生成大量的水化產物,對水泥後期水化有一定的阻礙作用,這些給混凝土效能將帶來不利影響。

為此,要建立合適的蒸養制度。

混凝土蒸汽養護期間,混凝土芯部最高溫度不宜超過60℃,混凝土芯部溫度與表層溫度之差、表層溫度與環境溫度之差、箱內與箱外溫度之差均不得大於15℃。

蒸汽養護時:蒸汽養護分為靜停、公升溫、恆溫、降溫四個階段。靜停期間應保持環境溫度不低於5℃,混凝土澆築完成4-6h後方可公升溫。

公升溫、降溫速度不得大於10℃/h,恆溫期間混凝土芯部溫度不宜超過60℃,最高不得大於65℃;蒸養結束後,應及時採取措施,繼續對混凝土進行保溫保濕自然養護,混凝土養護時間不宜小於14d。

3蒸養工藝:

3.1蒸養工藝流程:

箱梁澆築完成靜停公升溫恆溫降溫自然養護

箱梁澆築完成後,在環境溫度不低於5℃時靜停4-6h,經8-10h公升溫至環境溫度不大於45℃恆溫20h(公升溫速度不大於10℃/h),經16小時緩慢降溫(降溫速度不得大於10℃/h)至環境溫度。

靜停階段:指箱梁混凝土構件灌築成型之後到公升溫之前一段在常溫下的放置時間。靜停階段可使箱梁獲得初步強度以抵抗公升溫階段對對混凝土內部結構的損傷,適當延長靜停期,混凝土初始強度增加,殘餘變形減少,密實度增加,養護後的強度顯著提高,但是時間過長上述現象就不明顯,反而會使蒸養週期增加,影響後續工作的正常進行。

靜停階段環境溫度不低於5℃時靜停4-6h。

公升溫階段:公升溫階段是混凝土結構的定型階段,在蒸養過程中最為重要。公升溫速度是公升溫期的主要引數,它影響著殘餘變形的大小及養護後的強度。

公升溫速度越快蒸養週期越短,但對箱梁的損傷也越嚴重;公升溫過快還將削弱混凝土與鋼筋的粘結。因此採用分段先慢後快逐步公升溫,公升溫至環境溫度不大於45℃,公升溫速度不大於10℃/h。

恆溫階段:恆溫階段是混凝土強度的主要增長期,故為混凝土結構的鞏固階段。恆溫階段決定混凝土強度及力學效能的工藝引數是恆溫溫度和恆溫時間。

恆溫溫度和恆溫時間這兩個引數是相互影響的,對不同品種的混凝土,其恆溫溫度和恆溫時間均有乙個適宜的範圍。結合實際情況,恆溫溫度控制在40℃-45℃,恆溫時間一般保持8~10h。

降溫階段:降溫期:按規定恆溫時間,取出隨梁養護的砼檢查試件經試驗達到混凝土脫模強度後,停止供汽降溫,降溫速度不大於10℃/h。

如檢查試件達不到脫模強度的要求,則按試驗室的通知延長恆溫時間,直至砼達到脫模強度後方能降溫。降溫至25℃以下,且梁體表面溫度與環境溫度之差不超過15℃時,方可撤除保溫設施和測試儀表。

4 箱梁蒸養具體施工工序:

梁體混凝土澆築完畢,立即覆蓋養護罩,進行蒸汽養護;

蒸養期間及撤除保溫設施時,保證梁體混凝土芯部與表層、表層與環境、箱內與箱外的溫差不超過15℃。從開始公升溫到降溫結束整個過程中,梁體外兩端及跨中和兩側,箱梁頂面與底面之間相對溫度不大於10℃。

蒸養結束後,立即進入自然養護,並按自然養護工藝辦理。

自然養護時,梁體表面覆蓋塑料薄膜與土工布。養護用水與拌制梁體混凝土用水相同,水溫與表面混凝土之間的溫差不得大於15℃。自然養護不少於14d。

5 測溫制度

在養護過程中,通汽以後應指定專人定時測溫,並作好記錄,及時繪製溫度曲線圖,當發現混凝土灌築溫度、內外溫差或公升降溫速率出現異常時,立即報告,分析原因,採取措施。

在公升溫和降溫階段,每隔半小時,觀測一次溫度。恆溫階段,每半小時測量一次,並作好記錄,根據實測溫度確定蒸汽放入量,以調節蒸養溫度,防止混凝土表面開裂。冬季蒸汽養護結束後,立即在養護棚內噴塗養護劑(兩遍)

棚內各部位的溫差應盡量控制一致,梁體外兩端與跨中及兩側,箱梁頂面與底面之間相對溫差不宜大於10℃。

通過對在不同齡期(22h,32h,48h),相同養護條件下的混凝土試件的抗壓強度試驗,恆溫結束時已能夠滿足脫模和預張拉的要求,因此達到了縮短生產週期提高功效的目的。

5 結束語

蒸養施工的運用,能夠有效的提高施工效率,但施工過程中仍存在一些問題,如蓬布的密封效果,文明施工管理等仍需不斷加強,針對上述問題,我們唯有不斷的學習、借鑑與創新,深化管理,科學組織,開拓進取,把蒸養模式應用到冬季施工中更多專案的關鍵工序與施工工藝中去。

《客運專線預應力混凝土預製梁暫行技術條件》鐵科技(2004)120號

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