关于预制箱梁养生的两点探讨

关于预制箱梁养生的两点探讨

魏光廷崔胜强

1.临沂市高速公路建设办公室山东临沂276001；2.临沂市公路局山东临沂276001

摘要：小箱梁在我国桥梁建设的应用中也越来越多，在以往施工中，箱梁养生存在不到位、不规范现象，使工程质量有时存在隐患。本文结合实际工程应用，在方法、要点、效果等方面就如何提高箱梁养生质量进行了两点探讨。

关键词：箱梁；喷淋养生；蒸汽养生

一、引言

箱梁具有较大的截面抗扭强度、抗弯强度,其弯曲应力图形合理,剪应力小及良好的稳定性等优点，目前在我国桥梁工程建设中占据越来越重要的位置。除了混凝土的配合比设计、原材料质量和浇筑施工工艺等因素，混凝土成型后的养生对强度形成也有非常大的影响。混凝土在硬化过程中，对温度和湿度的变化很敏感，如果养护不当或者不及时，使混凝土表面水分散失太快，混凝土在拆模甚至终凝前会出现裂纹，这直接影响箱梁的强度和耐久性，甚至会影响结构安全。因此，对混凝土的养生条件、方法以及时效性等需要格外重视，下面主要探讨一下混凝土喷淋养生和蒸汽养生中需注意的事项。

二、喷淋养生

传统的箱梁养生方式大多数是用草苫或者再生棉直接覆盖，然后采取人工喷淋，以保持顶板湿润。采用的人工较多，水量较大，尤其是箱梁较多时，需不断的来回喷洒，而且收操作者工作态度和其他因素影响，容易产生洒水量的不均匀，尤其是腹板和箱梁腹腔又缺乏保水的有效措施，容易形成干湿循环，基本上无法做到全方位湿润养生，不仅浪费了大量的人力和水，效果也很差。加强箱梁混凝土的养生，减少混凝土干缩裂缝，提高实体质量，可采用以下的改进的喷淋养生方法。

1、养生设备材料以及系统形成

本项目使用的喷淋养生系统设备材料主要为胶管、水泵、钢管、土工布以及部分三通等辅助材料。在预制场建设前，预留好纵、横向的混凝土水沟形成网络，并与场地一同硬化，硬化需注意水沟沟底的标高控制，形成小落差以利于喷淋系统的回水收集。

在两排箱梁底座之间铺设供水总管，然后在每个底座对应位置铺设供水分管，用三通接头与供水总管相连，并独立配备开关分阀门，利于针对性的养护供水。为做好回水收集，节约用水，在水沟网络的尽头做一处沉淀池和供水池，水经沉淀后流入供水池，再从供水池用水泵抽水进行养护，做到水的循环利用。

2、喷淋养生工艺过程

浇筑完混凝土在初凝后即在顶板覆盖土工布，并开始洒水养生，在模板拆除后，即开始将软管接上供水分管接头，启动水泵，开放水管阀门，开始喷淋养生。喷淋软管出水眼间距25cm,直径1.0-1.5mm，在箱梁顶板和腋角分别铺设通长的两根软管作为喷淋管道。在以往的箱梁养生过程中，往往忽视了对箱梁内部混凝土的养生，为粱体安全埋下隐患，为克服这个问题，我们在箱梁腹腔内部也采用了软管喷淋养生。腋角和腹腔内的软管分别每隔2~3米用木质支架或油漆过的钢筋支架固定，确保养生无死角，同时避免了钢筋架修饰污染的问题。

顶板软管需设置于土工布以下，使得喷出的水向工土工布渗透后均匀的分布于顶板。同时，顶板的土工布往下搭接，并采用钢筋架使土工布靠在箱梁腹板上，腋角处的喷水软管向梁板喷水时由于有土工布的缓冲，避免了水直接冲击腹板产生的混凝土颜色变化，又过滤了水中的杂质避免了污染，同时还能更好地使腹板更均匀地全面保持湿润，确保了腹板颜色和混凝土强度的均匀性。

为保证养生效果，避免产生色差，土工布的搭接不少于20cm，同时保证土工布要紧贴砼表面。采用做标识牌或盖章的方法标明梁板所在结构物桩号、编号、生产时间、养生时间等信息,做好养生记录。

3、工艺要求和注意事项

a、供水池需设置在预制场的合适位置，以方便管理和不影响箱梁浇注及吊出的顺利进行为宜。供水池的大小需根据预制箱梁台座的数量和养护箱梁的实际数量进行合理化设置，一般不小于10m3。

b、总供水管采用φ5cm钢管铺设在前后台座之间，每个台座的端部铺设养护用的分支，总管道与每片梁的分支喷射接头有三通接头连接，加装独立开关，利于实际生产中控制水供应的大小，并可以进行选择性喷淋。

c、为保证箱梁喷淋养护时有足够的水源供应，水流量要满足20m3/h，可适当增加供水池的容量。供水设备选用50m扬程的高压水泵，在喷淋时启动水泵电源，用高压水泵将水泵入总管道，再进入各分支区域进行控制。

d、为防止管道铺设后影响施工，并确保人员和管道的安全。在场地建设和硬化前，应使综合考虑管道的铺设和回流水沟的设置，尽量使管道设于水沟内，并将管道涂橙色漆，引起警示，防止施工中对管道造成破坏。使用过程中，禁止将软管硬拉硬拽并避免与尖锐物接触，注意对软管与分支接头处连接的保护，防止破损及变形带来的水压损失。

e、不间断喷淋会造成水电的浪费，但长时间停用会造成混凝土的干湿不均及循环。每次喷淋后在箱梁表面水分还没有完全蒸发时，应进行二次喷淋，确保全养护期的混凝土湿润，这就要求操作人员根据天气及温度变化定时巡视箱梁干湿情况，并合理调整喷淋间隔时间及水量大小。

4、安全注意事项

a、施工现场必须有安全警示标志，喷淋操作人员进入现场必须佩带安全帽、穿绝缘鞋，遵守现场安全管理规定。

b、安装和移动喷淋管时，须事先观察箱梁的稳定情况，上下安装喷淋管时，需使用专用爬梯，并禁止在梁板上攀爬跳跃造成伤害。

c、在供水池和沉淀池处设置警告警示标志，并设置围栏进行围挡，防止落水事故发生。由于喷淋养护现场水多地湿，尤其注意不能乱拉电线，并经常性的检查电线的完好情况，防止触电事故的发生。

三、蒸汽养生

按照《公路桥涵施工技术规范》规定，当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃时混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土及砌体工程的施工为冬期施工，这时按规范规定，选择对混凝土进行蒸汽养生。进入11月份以后，随着气温的降低，新浇筑混凝土的强度增长减慢，达到张拉强度的时间也随之延长，同时也延长了底模的周转时间，影响了箱梁生产的速度，即使气温在五度以上，当气温较低时，为加快箱梁底模的周转，提高箱梁生产速度，也可以对箱梁采用蒸汽养生。

采用蒸汽养生时，主要注意以下几点：

1、锅炉及管道安装：根据需要蒸养的箱梁尺寸大小和数量等综合考虑选择合适锅炉并合理设置位置，用Ф50mm钢管做主管道沿预制场铺设，同时分支到每排台座之间，每个台座位置留两个三通，并安装阀门，蒸汽管道布设合理，出气孔间距不超过4米。采用蒸汽养生时，需在模板外搭设养生棚，养生棚采用移动支架法，高度不超过1.5m，支架间距不得超过3米，必须使用帆布进行覆盖保温，视情况随温度降低可在帆布外铺棉被进行覆盖。

2、如外界温度低于5℃，浇注混凝土前先用养生棚把预制模板进行覆盖，并开放蒸汽管道适当的充入一些热蒸汽，棚内和模板温度都达到5℃以上。混凝土浇筑后，由于混凝土中水泥的水化放出的热量使得混凝土温度升高，应在浇筑完成后立即进行养生棚覆盖，使这部分热量得以储备。

3、混凝土蒸汽养生分静放、升温、恒温、降温四个阶段。

静放阶段：塑性混凝土为2～4小时；干硬性混凝土为1个小时，掺有缓凝型外加剂的混凝土为4～6小时，静放时环境温度不宜低于10℃。

升温阶段：待混凝土终凝时可通入蒸汽进行养生，升温速度控制在10℃/h以内，以防止混凝土受热急剧产生膨胀变形开裂，采用低压（小于0.07MPa）饱和（湿度90%-95%）蒸汽以防混凝土产生裂纹，加热时应保持构件均匀受热。

恒温阶段：当升温至30左右时应暂停通入热蒸汽，使棚内内温度保持在这个范围内而处于恒温养生阶段，并作好温度记录。混凝土养护温度以不超过30℃为宜，待混凝土强度达到100％后方可降温。

降温阶段：降温速度不大于5℃/h。注意填写蒸汽养护记录。通气管口不得直接对着混凝土，以免造成混凝土强度局部增长相对过快出现裂纹。

4、拆模时间根据现场同期养生混凝土试块强度而定（一般情况下蒸养12小时后可拆模），同时注意拆模方式，避免对混凝土造成人为损伤。拆模前应停止通汽，将棚内温度降下来，使棚内温度与外界温差不大于15℃，降温速度不大于5℃/h,边拆模边将梁体进行覆盖。压浆前用蒸气对孔道进行预热，使孔道内温度在5℃以上，拌浆用水为40℃-60℃的热水以提高水泥浆的入孔温度，压完浆后用土工布塑料布包裹进行孔道保温。

5、为提高混凝土耐久性，保证箱梁外观质量，提倡采用低温蒸养（接近于雾气法，即使用锅炉加热水蒸气，通过管道至混凝土浇筑地，在无压力或很小压力下，使水蒸气成雾状养护混凝土的方法，同时温度不能过高，以不超过30℃为宜）。对于砼温度的测量，除对升、降温速度每小时测量一次外，对构件恒温每2小时进行一次。由试验室对试块进行抗压强度检验，达到100%设计强度后方允许进行降温。

6、当混凝土在抗压强度达到设计强度的40%及5Mpa之前，砼不得受冻。在砼冷却至5℃以后方可拆除模板，拆模时混凝土芯部与表层、表层与环境温度之间的温度差不得大于15℃。

7、在冬季施工时，混凝土除留标准养护试件外，并制取相同数量与构件同条件养护的试件，对于蒸汽养生，应同时制取与混凝土结构同条件蒸养后再在标准条件下养护到28天的试件。

四、使用效果

使用喷淋养生技术，克服了许多原来在箱梁养生上的一些薄弱点，尤其是做到对腹板、翼板和腹腔的养生效果较之以往有了大幅的提升，对箱梁保持全表面湿润和箱梁梁体内外的全面均衡养生有明显提高，实现箱梁强度的整体均衡提高。而对蒸汽养生的操作具体化和明细量化，养生棚的设置使用，对蒸养过程中升、降温速度和恒温最高温度的限制，尤其采用雾气法养生，较好地解决了蒸养产生裂缝以及梁体颜色、强度不均匀的问题，通过检测，箱梁后期强度的增长也较以前有较大幅度的提高。

这两种养生方法在使用后，得到了建设管理及施工人员的一致认可，由于设置简单，效果明显，且具有很强的可操作性，所以也被其他一些项目和单位所借鉴采纳，取得了较好的经济效益和社会效益。

五、结语

在借鉴以往经验的基础上，结合工程实际和精细化管理要求，采用的这两种方法，整体还是较为科学、简单可行的，基本上避免了以往养生方法带来的干缩膨胀裂缝和强度不均及不足等问题，在箱梁混凝土养生方面取得了较好的效果，可以在其他工程或项目中推行。

参考文献:

[1]徐伟民，预制箱梁喷淋养生技术浅述，《交通世界》，2010年19期，103~104

[2]《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011人民交通出版社2011北京