冬期施工蒸汽養(yǎng)護(hù)實(shí)用性分析

楊正云

隨著我國(guó)高速鐵路、高速公路等基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的迅速發(fā)展，為促使工程按期完工并早日投產(chǎn)，盡快發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，在我國(guó)北方及高海拔地區(qū)，冬期施工是不可避免的，所以有效解決冬期混凝土施工方法、確保工程質(zhì)量已經(jīng)成為工程建設(shè)的一個(gè)重要課題。

1 方案選擇

1.1 技術(shù)要求

1)澆筑前模板、鋼筋、混凝土溫度大于 10℃，且混凝土入模溫度與模板溫差不能大于15℃;2)蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得小于5 d; 3)保證混凝土在硬化過程早期不受凍，且混凝土停止養(yǎng)護(hù)時(shí)臨界強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上;4)拆模時(shí)混凝土表面溫度與環(huán)境溫差不大于 15℃;5)混凝土在低溫條件下強(qiáng)度能繼續(xù)發(fā)展，并能滿足施工工期的要求以及設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求。

1.2 養(yǎng)護(hù)方案的比對(duì)與選擇

為了使工程建設(shè)達(dá)到優(yōu)質(zhì)、安全、高效的目的，根據(jù)冬期混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)，選用以下兩種養(yǎng)護(hù)方法，進(jìn)行比較分析。

方案 1:火爐及電加熱養(yǎng)護(hù)。

搭設(shè)保溫架，用棉被封閉圍護(hù)，用火爐及電加熱器在封閉作業(yè)區(qū)內(nèi)進(jìn)行加熱，做到混凝土澆筑前的環(huán)境預(yù)熱、混凝土澆筑過程中的保溫以及混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)(見圖 1)。

此方案安全性較差，容易造成保溫棉被起火及操作人員煤氣中毒等事故的發(fā)生。

用電加熱器取暖升溫，此種方法耗電及柴油量極大，溫度集中。棚內(nèi)溫度不均勻，難以滿足混凝土澆筑溫度要求(見圖2)。

方案2:蒸汽養(yǎng)護(hù)。

采用 0.2 t蒸汽鍋爐進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，將鍋爐置于距墩臺(tái)稍遠(yuǎn)處(10m～15m)，將蒸汽管沿墩身纏繞一圈，在蒸汽管上均勻布滿出氣孔，使蒸汽均勻放出，保證封閉棚內(nèi)布滿蒸汽，不存在死角(見圖 3)。根據(jù)表 1數(shù)據(jù)，從工程的安全、質(zhì)量、進(jìn)度等方面考慮，蒸汽養(yǎng)護(hù)的優(yōu)點(diǎn)明顯大于火爐養(yǎng)護(hù)。

表1 養(yǎng)護(hù)方案數(shù)據(jù)對(duì)比

2 施工工藝

首先搭設(shè)保溫架，利用綁扎鋼筋時(shí)的腳手架作為保溫架，在墩身模板支立完畢后立即用棉被封閉圍護(hù)。所有棉被搭接處要求搭接不小于50 cm，同時(shí)用鐵絲連接牢固，確保不被風(fēng)吹開。

澆筑混凝土前 12 h開始通蒸汽，對(duì)模板及鋼筋進(jìn)行預(yù)熱，確保在澆筑混凝土?xí)r模板及鋼筋溫度大于 10℃。在澆筑過程中加強(qiáng)對(duì)溫度量測(cè)，保證在澆筑過程中 2h測(cè)溫一次，如發(fā)現(xiàn)溫度有下降趨勢(shì)則增大蒸汽量，確保保溫棚內(nèi)溫度大于 10℃。

蒸汽養(yǎng)護(hù)期分為靜停、升溫、恒溫、降溫四個(gè)階段:

1)靜停:澆筑完畢后6 h內(nèi)，保持棚內(nèi)溫度不低于 10℃;

2)升溫:6 h后開始升溫，升溫速度不大于10℃/h;

3)恒溫:升溫結(jié)束后，恒溫養(yǎng)護(hù)至48 h，且混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 30%為止，恒溫期間棚內(nèi)溫度保持在 20℃～30℃之間;

4)降溫:恒溫養(yǎng)護(hù)結(jié)束后即可降溫，降溫速度不宜大于10℃/h，降溫后保持棚內(nèi)溫度不低于 10℃，養(yǎng)護(hù) 3 d。

整個(gè)養(yǎng)護(hù)期不小于 5 d，養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后方可拆模。

3 養(yǎng)護(hù)效果

1)安全方面。本工法比火爐或電加熱法養(yǎng)護(hù)更安全，由于本工法養(yǎng)護(hù)用鍋爐在保溫棚外，明火距離保溫棚較遠(yuǎn)，能有效避免因人為疏忽造成火災(zāi)，更能減少電器危險(xiǎn)源。

2)質(zhì)量方面。能保證棚內(nèi)溫度相對(duì)穩(wěn)定，有效保證混凝土的耐久性、入模溫度及與鄰近介質(zhì)溫差要求，保證混凝土表面溫度與環(huán)境溫差不大于 15℃。在恒溫結(jié)束后，采取緩慢降溫，保證拆模前混凝土表面溫度與大氣溫度之差不大于 15℃，蒸汽養(yǎng)護(hù)能提供混凝土水化熱所需要的水，有效避免因溫差過大和表面干燥引起的墩身表面裂縫。

3)進(jìn)度方面。采用此法養(yǎng)護(hù)的承臺(tái)墩身混凝土強(qiáng)度上升較快，在棚內(nèi)的同條件試塊3 d抗壓強(qiáng)度即可達(dá)到30%以上，有效地保證了拆模時(shí)間，避免因強(qiáng)度問題造成拆模時(shí)間延誤，保證模板循環(huán)周期，加快了施工進(jìn)度。

4)效益方面。本工藝操作簡(jiǎn)單、設(shè)備投入少、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)方便，配套設(shè)備少，施工人員容易接受，并很快可以熟練地操作。每個(gè)部位僅需要一臺(tái)鍋爐、配備兩名操作工人，相比其他保溫措施更加節(jié)省資源。

5)施工中的經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)。在混凝土澆筑前必須對(duì)模板及鋼筋進(jìn)行預(yù)熱，在混凝土澆筑期間要拆開保溫棚頂部分棉被以保證下料，必須加強(qiáng)溫度量測(cè)及時(shí)調(diào)整蒸汽量，保證棚內(nèi)溫度不小于 10℃。絕對(duì)禁止?jié)仓戤吅罅⒓瓷郎亍?/p>

選派有責(zé)任心的人員在夜間對(duì)鍋爐進(jìn)行看護(hù)，及時(shí)對(duì)鍋爐內(nèi)加水，避免因水燒干造成鍋爐損壞。蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得小于 5 d。

4 結(jié)語

此方法具有工藝簡(jiǎn)易、可控制性強(qiáng)、速度快、滿足耐久性混凝土溫度要求、能夠加快施工進(jìn)度、縮短工期等特點(diǎn)，具有很廣闊的推廣前景。

[1] 文雪峰.冬期混凝土施工溫度控制技術(shù)[J].山西建筑，2009，35(8):144-155.