1、*高速公路 箱梁預制冬季專項施工方案 施工單位：* 編制日期：*箱梁預制冬季專項施工方案為加快制梁速度，縮短工期，拆模前采用自動溫控蒸汽養護系統進行梁體養護，拆模后進行灑水自然養護。在灌注混凝土收面時養護罩要及時跟進，做到收面與覆蓋基本同步。蒸汽管道分別布置在外模的兩側及內腔，蒸汽不得直接吹向混凝土和模板。混凝土早期養護，派專人負責，使混凝土處于濕潤狀態，養護時間應能滿足混凝土硬化和強度增長的要求，使混凝土強度滿足設計要求。一、養護1.1蒸汽養護梁體混凝土蒸氣養護分靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段，靜停期間應保持棚內溫度不低于5，靜停時間一般為3-6小時，以防止構件表面產生裂縫和疏松現象，然后開
2、始升溫，升溫溫度不宜過快，以免由于構件表面和內部產生過大溫差而出現裂縫，升溫速度不應大于10/h，恒溫養護階段恒溫養護溫度不得大于80（普通硅酸鹽水泥），相對濕度應保持在90100，恒溫養護時間一般為38h，梁體芯部混凝土溫度不超過60，降溫速度不大于10/h。蒸養其間及撤除保溫設施時，梁體混凝土芯部與表層、表層與環境溫差不超過20。蒸汽養護每小時進行一次記錄。蒸汽養護結束后，立即進入灑水養護。蒸汽供應采用兩臺1t的蒸汽鍋爐進行。在箱梁兩側及箱梁內部布設蒸汽管道。整個養護過程由專人觀測溫度，分別對養護棚內和環境溫度進行監控，采取合理的養護方案防止因溫差造成箱梁開裂。1.2自然養護自然養護采用草
3、袋或麻袋覆蓋灑水，并在其上覆蓋塑料薄膜養護。灑水養護采用自動噴水系統和噴霧器進行，保證養護不間斷。灑水次數以能保持混凝土表面充分潮濕為度。當環境相對濕度小于60%時，養護不少于28d；相對濕度在60%以上時，養護不少于14d。當環境溫度低于5時，預制梁表面應噴涂養護劑，并采取保溫措施，不得對混凝土灑水。2、拆模預制箱梁拆模時的混凝土的強度要符合設計要求，混凝土強度應達到設計強度的60%以上方可拆模。拆模時，梁體混凝土芯部與表層、表層與環境溫差均不大于15；且要保證棱角完整。當環境溫度低于0，應待表層混凝土冷卻至5以下方可拆模。二、蒸汽養護蒸汽養護法是一種加速混凝土水化反應，在一短時間內提早達到
4、所需之抗壓強度，可大幅的減少工期。本文將探討現地烝汽養護與試驗室蒸汽養生法的比較，并就相關強度發展作一討論。關于預力及預鑄混凝土之蒸汽養護，由于變數甚多且相互影響，對養護后的混凝土品質性能會有差異，而且，烝汽養護有助于大幅提高早期強度的因素通常與提高晚期強度者相互矛盾，所以只有經由嘗試才能決定最佳養護流程。在適當養護流程下，只要濕室能保持相對濕度60%以上，理論上的28天強度可在24小時的烝養流程中達到，而且，養護流程的前置時間若越長，28天的強度損失會約在5%15%，但未經適當前置而直接進入高溫蒸汽養生流程，28天的強度損失恐會高達50%。一般試驗室之蒸汽養護在溫度設定上因處密閉濕室，所以在
5、實際蒸汽養護時的流程可跑出與計算機程序設定溫度之下之流程有較近的圖形,誤差較小。當養護溫度愈高時，所需的前置時間也較長，可得較高的早期強度，但28天強度會相對較低；而降溫速率一般認為對混凝土的強度影響不大，但若構件尺寸較大時有可能會造成表層裂縫，因此，在保守之下，仍建議以較慢速方式降溫，確保混凝土品質及耐久性。相對之下，以現地蒸養方式對整體工程成本而言有較明顯的效益，因此在橋梁工程中也普遍允許采用蒸汽養生法；現地蒸養主要是以鍋爐提供所需蒸氣，透過適當的蒸汽管路配置及養護棚蓋以養護及保溫混凝土，其蒸養流程如同試驗室之設定一般，惟最大不同處在于：(1)現地缺乏良好的溫控設備,且現地是以控制蒸汽輸出
6、量的方式來間接控制現地溫度,因此難以有效掌控；(2)現地無法達到密閉空間,所以恒溫期間溫度大多也僅能介于5060；(3)降溫期間在實際現地操作時是以關閉鍋爐方式作自然降溫，降溫速率難以控制。當水灰比較低時，作蒸汽養護較易得到預計設計強度，若在現場以較高水灰比設計混凝土配比時，則以蒸汽養護的效果會有限，本文將就不同水灰比、養生溫度等來探討試驗室所得數據與現地的結果作一比較。現地蒸汽養護中將前置時間控制在3小時、升溫時間控制在2小時、恒溫時間控制在12小時、降溫時間控制在2小時的蒸汽養護流程下，我們可以相當清楚的發現出現的強度曲線與試驗室嚴格掌控下的曲線雷同，但有較低的現象產生，原因不外乎是現地試
7、驗中產生的溫濕度變異較大而導致，是相當合理的結果；由這個試驗中發現，現地試驗所得到的強度值約為試驗室中所得數據的九成左右，換句話說，在配比設計時，若時空背景無法用現地試驗做設計依據時，可改以試驗室之試驗作為依據，另外再加一合理的15%安全系數值，設計現地配比。三、總結在日益講求經濟與效率的年代中，許多傳統的觀念及做法已無法應付現在的多元化環境與社會，甚至于像建筑、土木、營造等傳統事業也無法避免這種潮流，只有今天比昨天省更多的成本、追求更快速的效率，而明天又要比今天省更多、走更快速的方式，才能應付競爭與日俱增的未來。從試驗發現，若要讓成本更為經濟有效，0.45以上的水灰比及低于55的養護溫度不建
8、議采用，宜考慮0.40以下的水灰比及60的養護環境方為精簡有效的良方；若在經1822小時恒溫養護后仍無法達到設計需求時，以提高設計溫度或降低水灰比的方式來做改善，不可只增加養護恒溫時間，成效必定不佳也勞民傷財。另外現地養護時，溫濕變異度較大，在密閉性的考量上，以帆布等防水材質作覆蓋是最佳的選擇；而在構件模具部分，盡量考慮采用木模，隔熱保溫效果較好，并架高帆布支架高度在2040公分，也不宜過低，以使蒸汽流通順利.1、冬季施工準備工作1.1氣象資料調查冬季施工是指根據當地多年氣溫資料，室外日平均氣溫連續5天穩定低于5時混凝土、鋼筋混凝土、預應力混凝土及砌體工程的施工。符合上述所規定冬季施工的條件，
9、可以確定為冬季施工期。我部由于工期比較緊迫，預制箱梁需要進行冬季施工，根據氣溫情況和經濟的角度著想，-10以上進行冬季施工，-10以下不再進行施工。1.2冬季施工特點冬季施工由于施工條件及環境不利，故為工程質量事故出現的多發季節，質量事故出現多為隱蔽性、滯后性，即工程是冬天干的，而事故在春天才暴露，因而給事故處理帶來很大難度。1.3冬季施工具體要求：（1）加強計劃安排，加緊施工準備工作。其中包括材料、專用機具設備、能源等。（2）制定技術方案，確定主要技術措施，規定單項工程施工方案和主要的技術規定。（3）制定單項工程施工方案。在冬期施工技術措施等文件指導下，針對某單項工程特點，編制單項工程施工方
10、案，內容包括工程進度、施工方法、勞動組織、操作要點、測量監控方法質量要求和試驗檢測規定等內容。（4）重視技術培訓和技術交底工作，保證工程質量，加快工程進度。1.4技術準備在進入冬季施工之前，首先編制冬季施工方案。冬季施工生產任務安排及施工部署；冬期施工方法及組織；熱源設備計劃；保溫材料、外加劑材料計劃；冬期施工人員技術培訓、勞動力計劃；工程質量管理控制要點；冬期安全生產及消防要點等。1.5物資準備材料部門應按現場需要以及材料計劃落實進場材料，冬施期間所需要使用的保溫材料應在開工前準備就緒。50mm鋼管200m、50mm軟塑料管300m可以控制蒸汽流量三通及閥門20套。2、混凝土配制、攪拌、運輸
11、及澆注2.1混凝土配制、攪拌、運輸（1）拌和物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。本項目從成本及工期方面綜合考慮，只采取水加熱，不考慮對骨料加熱。（2）室外日平均氣溫連續5天穩定低于5,我項目擬采用對拌和用水采用蒸氣鍋爐加熱的方法，同時對水池采取覆蓋保溫措施，水溫控制在30-50之間，最高不超過80。（3）骨料不得帶有冰雪和凍塊以及易凍裂的物質，嚴格控制混凝土的配合比和坍落度，由骨料帶入的水分以及外加劑溶液中的水分均應從拌合水中扣除。投料前，先用熱水沖洗攪拌機，投骨料、水泥、加熱水攪拌，攪拌時間比常溫延長50%，使水
12、泥顆粒充分分散并和骨料充分包裹，對于摻有外加劑的混凝土拌制時間應取常溫拌制時間的1.5倍。注意水泥不與80以上的水接觸，防止發生假凝現象。（4）試驗室定期觀測拌和用水加熱溫度、混凝土出料及入模溫度。并觀測運輸、施工等溫度損耗，若入模溫度達不到要求，后臺調整水溫，確保符合規范要求。（5）取現場養生試塊，掌握混凝土強度增長狀態。（6）為減少、防止混凝土凍害，選用較小的水灰比和較低的坍落度，以減少拌合用水量，此時可適當提高水泥標號，水泥標號不低于P.O42.5。（7）拌合設備進行必要的防寒處理。我項目采取將拌和站料倉用篷布覆蓋，然后在里面燒煤爐子的方法進行骨料加熱的辦法（8）混凝土的運輸過程快裝快卸
13、，不得中途轉運或受阻，運送中罐車覆蓋保溫防寒。當拌制的混凝土出現坍落度減小或發生速凝現象時，應進行重新調整水的加熱溫度。（9）冬季施工運輸混凝土拌和物時，盡量減少混凝土拌和物熱量損失措施：盡量縮短運輸距離，選擇最佳運輸路線，縮短運輸時間。盡量減少裝卸次數并合理組織裝入、運輸和卸出混凝土工作。現場開盤前必須做好充分的準備工作，減少混凝土在施工現場的停留時間。精心組織，合理安排，使混凝土運輸時間盡可能縮短，保證混凝土運輸過程保溫蓄熱。2.2混凝土澆注（1）混凝土澆注前，清除干凈模板和鋼筋上的冰雪和污垢，當環境氣溫低于-5時，將整片箱梁用篷布覆蓋然后通蒸氣加熱至5。然后從箱梁一端至另外一端邊澆注混凝
14、土邊覆蓋保溫。（2）混凝土的灌注溫度按照規范要求，細薄截面混凝土結構的灌注溫度不宜低于10，混凝土分層連續灌注，中途不間斷，每層灌注厚度不大于30cm，縮短施工間隙時間。3、鋼筋工程施工保證措施在負溫條件下，鋼筋的力學性能發生變化，屈服點和抗拉強度增加，伸長率和抗沖擊韌性降低，脆性增加，加工性能下降。（1）冬季鋼筋焊接時的環境氣溫不低于0。（2）鋼筋提前運入加工棚內，焊接完畢后的鋼筋待完全冷卻后才能搬運往室外。（3）冬期電弧焊接或閃光對焊時，有防雪、防風、及保溫措施，并選擇韌性較好的焊條。焊接后的接頭嚴禁立即接觸冰雪。4、預制箱梁 4.1冬季施工蒸汽養生設備選擇計算根據水利水電出版社出版的混凝
15、土冬季施工，采用篷罩法蒸汽養護每方混凝土耗用蒸汽量為300450kg，我部按每方混凝土耗用蒸汽量375kg計算，每片箱梁養護3天計算，則每方混凝土每小時耗用蒸汽量為5.21kg，按照進度要求，由于冬季施工效率較低，每天出1片梁，號40m箱梁場每天有3片梁需要養護，每片梁按43m3混凝土計算，則每小時需要蒸汽量為672.08kg，號30mT梁場，按照兩天出一片梁，每天有2片梁需要養護，每片梁按29m3混凝土計算，則每小時需要蒸汽量為302.18kg。根據上述計算結果，號梁場需要生產蒸汽1000kg/h的蒸汽鍋爐1臺，篷布5套，號梁場需要生產蒸汽500kg/h的蒸汽鍋爐1臺，篷布5套。 4.2冬季
16、施工工藝 4.2.1施工工藝（1）準備保溫材料：大蓬布、鍋爐、煤塊。（2）試驗室前后臺安排人員值班，及時掌握施工過程混凝土狀況，保證混凝土質量（和易性和坍落度）穩定。定期觀測拌和用水、混凝土出料及入模溫度，并測出混凝土各階段損耗，便于及時調整確保混凝土入模溫度符合規范要求的5以上。（3）如外界氣溫低于5，澆注混凝土前先用大蓬布把整個預制梁模板覆蓋，適當的通入一些熱蒸汽，使篷布內溫度在5以上。（4）混凝土澆筑后，先覆蓋蓄熱，由于水泥的水化作用釋放出的熱量使混凝土集料溫度上升，先覆蓋混凝土面使水化熱量蓄保起來，以減少熱量的散失。要使混凝土獲得抵抗急劇升溫、體積膨脹而發生開裂所需的初期結構強度后方可
17、加熱養護。一般靜放時間4-6h，靜放環境溫度不宜低于10c。（5）混凝土養生采用蒸汽養生，即用鍋爐燒水生成熱蒸汽，通過預先安裝的管道通入預制梁內。通氣管道沿梁兩側布設。（養生辦法詳見下節敘述）（6）待混凝土終凝時就可通入蒸汽升溫進行養生，升溫速度不大于8/h,以防混凝土受熱急劇膨脹變形開裂。采用低壓（小于0.07MPa）飽和（濕度90%-95%）蒸汽以防混凝土產生裂紋。加熱時應保持構件均勻受熱。并安排專人觀測棚內溫度，養生時在梁兩端懸掛一支溫度計，升溫過程中觀測每小時進行一次，并作好記錄。（7）當升溫至20左右時應暫停通入熱蒸汽，使棚內內溫度保持在這個范圍內而處于恒溫養生階段。恒溫養生階段每2
18、-4小時觀測一次，并作好記錄。（8）在棚內溫度保持20左右的環境下養生，12小時后（也即離澆注完12小時左右）可拆模。拆模前應停止通汽，將棚內溫度降下來，使棚內溫度與外界溫差不大于15，降溫速度不大于5/h,邊拆模邊用篷布將箱梁覆蓋。具體可根據現場同期養生混凝土試塊強度，作為拆模和預應力張拉的依據。（9）蒸汽養生時間一般不少于3天，拆模后繼續用篷布將箱梁覆蓋通蒸汽養護，經過升溫、恒溫、降溫三個過程，升溫速度不大于8/h,降溫速度不大于5。（10）在混凝土達到設計強度90%后就可進行預應力張拉和壓漿。張拉時油壓表工作環境溫度不低于10。（11）壓漿前用蒸氣對孔道進行預熱，使孔道內溫度在5以上，拌
19、漿用水為40-60的熱水以提高水泥漿的入孔溫度，壓完漿后用土工布塑料布包裹進行孔道保溫。4.2.2蒸汽養生（1）鍋爐及管道安裝：鍋爐安裝后必須由勞動部門檢查驗收后方可投入使用。鍋爐安放在合理位置，用50mm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三通，并安裝閥門。每個臺座兩側鋪設有出氣孔的橡膠管，出氣孔每1.0m設一個。（2）養護過程：將箱梁用蓬布進行覆蓋，在蓬布內鋪設好管道，并與三通連接好，打開閥門，使飽和蒸汽通入暖棚內，按靜置、升溫、恒溫、降溫四個程序對梁體進行蒸養。5、質量保證措施（1）成立冬季施工工程質量專檢小組，由項目總工牽頭，內部監理工程師帶領質檢組負責
20、實施。（2）試驗室加大對原材料、半成品抽檢頻率，保證所用材料及加工件符合規范要求。（3）試驗室每天觀測室外實際氣溫，并在施工中定期觀測加熱水、水泥、砂、石料等溫度，并且做好記錄。（4）測量組做到每個施工控制點有放樣必復核，保證定位準確。及時檢測儀器，保證低溫下正常工作。（5）執行逐級匯報制度，要求各工區、班組遇到異常情況，及時向項目經理、總工或主管領導匯報。（6）成立溫度測控小組，定期觀測混凝土各環節溫度，對混凝土溫度進行動態控制，并做好記錄。（7）做好施工過程責任檔案記錄、交接檢記錄。（8）完善責任體系，將責任細化、明確到作業班組和作業人身上。（9）機修部門保證施工期間機械正常運轉，不能因機械故障出質量隱患。6、安全與文明施工（1）成立安全領導小組，由項目經理為組長，定期進行安全巡視。（2）施工現場材料碼放整齊，鋼筋用彩條布覆蓋。（3）提前對所有電器、電線等進行檢查，磨損嚴重的及時更換，同時應確保每個電器都使用漏電保護器。（4）現場使用明火，注意預防火災。（5）避免明火接觸結構物表面，引起結構物破壞。（6）禁止用電爐取暖，注意安全用電。（7）施工現場配備足量消防器材，并組織人員學習使用方法，做到有火情時能夠及時撲滅。（8）做好蒸氣鍋爐工的上崗培訓工作，保證持證上崗。確保混凝土品質及耐久性。
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