混凝土蒸汽养护技术规程

混凝土蒸汽养护技术规程  

一、工程概况及气候条件 

      凝土拌制采用自建拌和站，混凝土运输采用搅拌运输车，运输距离4公里以内，混凝土灌注采用地泵或汽车泵灌注。 
      就本工程概况和气候情况看，本项目冬季施工难度较大，其主要需要解决难题和控制点如下： 
      1、现浇箱梁单位工程量较大，施工时间长且难度相对较大，从而更不利于冬季温度的控制。 
      2、预应力箱梁由于其受力的特殊性以及压浆、张拉等工序较多，对环境温度的要求更高，因此，在温度控制上更增加了控制难点。 
      3、如何保证大规模、大体积的冬季混凝土施工质量稳定、措施可行、工艺成熟是本项目冬季施工确保质量的关键。 

二、冬季施工控制目标 

      根据《建筑工程冬季施工规范JGJ104-97》和《公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000》结合本项目特点，当工地昼夜气温连续3d低于5℃或最底气温低于-3℃应采用冬季施工措施，并能满足以下目标： 
      1、冬季施工的混凝土在入模后，混凝土强度未达到设计强度30%以前不得受冻。

      2、混凝土出厂及入模温度在5℃以上。
      3、箱梁砼入模时，模板温度不低于2℃。 
      4、从施工工艺及工期考虑，砼在7天内达到设计强度和弹模。

三、冬季施工有关计算

     （一）、混凝土搅拌、运输、浇筑温度计算 
      1、假定凤翔地区冬期外界温度-5℃，混凝土入模温度按要求不低于5℃，混凝土运输采用搅拌车运输，则混凝土在运输过程中的温度损失： 
      ts=（at1+0.032n）（T1-Ta）
      ts—运输过程温度损失
      a—温度损失系数，采用损失系数为0.25
      t1—运输到浇筑的时间，取0.3小时
      n—拌和物运转次数，取2
      T1—拌和物出机温度
      Ta—运输时环境温度，取-5℃ 
      所以，TS=（0.075+0.064）（T1+5℃）=0.139T1+5℃
      故：混凝土浇注时温度（5℃）T2≤Ｔ１－ｔｓ
      即： Ｔ１-０.１3９Ｔ１-5℃≥5℃
     ∴       ０.８6１Ｔ１≥10℃ 
                 Ｔ１≥11.6℃
                取Ｔ１＝11.6℃
      ２、计算混凝土拌和物温度
      根据以上计算，取Ｔ１＝11.6℃ 
      由公式：Ｔ１＝Ｔ０-０.１６（Ｔ０－Ｔ３）
      得：Ｔ０＝（Ｔ１-０.１６Ｔｉ）÷０.８４＝11.9℃
      式中：T0—混凝土拌和物温度 
               T1—混凝土出机温度，取11.6℃
               Ti—拌和机棚内温度，取10℃ 
      3、假设水加热至60℃，砂石料0℃，根据配合比每m3混凝土用水泥、水、砂，石用量分别为543Kg、190Kg、639Kg、1088Kg，假定砂子含水量4%，石子1%，根据公式： 
      T0=[0.92(MceTce+MsaTsa+MgTg)+4.2Tw(Mw-WsaMsa-WgMg)+C1(WsaMsaTsa+WgMgTg)-C2(WsaMsa+WgMg)]÷[4.2Mw+0.9(Mce+Msa+Mg)]㎏ 
      得T0=13.6℃＞11.9℃ （能满足要求）
      式中T0—混凝土拌合物温度（℃）； 
      Mw—水用量（Kg）；
      Mce—水泥用量（Kg）；
      Msa—砂子用量（Kg）；
      Mg—石子用量（Kg）；
      Tw—水的温度（℃）；
      Tce—水泥的温度（℃）；
      Tsa—砂子的温度（℃）；
      Tg—石子的温度（℃）；
      Wsa—砂子的含水率（℃）；
      Wg—石子的含水率（℃）；
      C1—水的比热容（KJ/kg·K）;
      C2—冰的溶解热（KJ/kg）。
      当骨料温度大于0℃时，C1=4.2，C2=0。 
      同以上计算，当环境温度为-10℃时，T0应不小于18.8℃，此时假定水、砂石料加热温度分别为70℃、5℃、５℃，根据公式计算，得
      T0=18.9℃＞18.8℃ 满足要求
     （二）砂石料暖棚耗热量计算    
      假定砂石料保温棚温度为10℃，暖棚设计为40m×40m×5m。 
                      Q=MbK(tb-ta)=Mb·K·Δt      
      Q—每立方米暖棚的耗热量 
      Mb---表面系数，即冷却面与外部度量暖棚的体积之比；为0.3。
      K—暖棚围护结构的平均传热系数（W/m·K）
      tb—棚内温度（℃） 
      ta—棚外大气温度（℃）,取-10℃。
      k=1/[0.043+a1/λ1+a2/λ2+a3/λ3]=2.9 
      式中：a1、a2、a3分别是棉棚布、单棚布和棉毡的厚度，λ1、λ2、λ3分 别是各种材料的导热系数，取0.06。 
      ∴ Q=0.3×2.9×20=17.4W 
      ∴暖棚每小时耗热量Qh=Q×a×V=17.4×1.25×（40×40×5）=174000W  
（相当于150000大卡） 
     （三）箱梁保温棚的计算 
      同砂石料暖棚的计算（暖棚体积为10m×2m×80）: Q=MbK(tb-ta)=Mb·K·Δt=116W
      式中Mb为1，K为2.9，Δt为30℃。 
      Qh=Q×a×V=69.6×1.25×（10×2×80）=139200W(相当于119686大卡)
     （四）拌合用水用锅炉的选择 
      根据拌合站施工能力，每小时需要热水8吨，每次施工需要70吨热水，采用预先加热并储存一定数量（20吨）的办法，每小时需供热水5吨，选用CLHS0.47MW-95/70Y型常压热水锅炉可满足要求。
      四、混凝土施工技术保证措施 
      1、混凝土的搅拌： 
     （1）在混凝土中掺加防冻剂，对搅拌站主机采取挡风和保温措施，采用棉蓬布对砂石料进行覆盖，避免砂石料结冰。 
     （2）、搅拌站蓄水池用保温材料覆盖并密封，热水采用热水锅炉（直接加热，加热温度控制在60℃以内（环境温度-5℃以上时），当环境温度低于-10℃，可将水加热到70℃，但此时混凝土搅拌时应将水和砂石料搅拌均匀后方可投入水泥，避免水泥和热水直接接触。  
     （3）为确保冬季施工混凝土的和易性和流动性，混凝土搅拌时间应不小于2.5min，但不宜大于3min 
      2、混凝土的运输 
      混凝土运输采用搅拌运输车运送，运送距离4公里以内，地泵或泵车进行混凝土的灌注，为减小混凝土运输过程温度损失，采取了如下措施： 
     （1）、施工时间应尽量避免交通高峰期，缩短混凝土运输时间。
     （2）、加强调度协调，避免运输车在施工现场等待时间过长。 
     （4）、混凝土输送泵尽量采用直管，不宜铺设过长，以免发生堵管现象，发生堵管时，维修时间不宜过长，必要时及时采用备用管道。 
      3、箱梁混凝土的浇筑 
      暖棚采用多功能脚手架做骨架，外套采用棉棚布、单  棚布一层。棉棚布按暖棚布尺寸及相互搭接减小漏风的要求进行特殊加工，棚布中均夹杂毛毡，毛毡厚度为1.5cm，棚底为现浇支架的木板、铁皮共同构成的保温层组成。

      箱梁混凝土浇筑前，需对暖棚进行预热，始终保证棚内最低温度不低于10℃，同时除了对混凝土输送管道进行加热外，用采用温度不低于10℃的砂浆润湿管道，清理模板内杂物，用温水清洗，模板、钢筋、管道经过预热，表面温度在5℃以上。混凝土灌注应分层分段进行，桥面应根据混凝土灌注顺序及时进行覆盖。采用插入式振捣器时，特别注意钢筋密集的底层跟部的振捣，避免管道碰坏。 
      已浇筑层的混凝土在未被上一层混凝土覆盖前不应低于2℃，采取加热养护时，养护前的温度也不得低于2℃。混凝土温度控制由质检工程师和试验室共同分工负责。 
      4、混凝土的养生及温度测试
      （1）混凝土养生 
      混凝土浇筑完后，及时覆盖暖棚，通过蒸汽对梁底、腹板加热进行保温养护。

      由于大气温度较低，棚内外温差悬殊，棚内底部与顶部温差也较大，按设计要求棚内温差不大于10℃，为达到此目的，可在棚内空间设置两道温度屏障，以减弱空气在竖向的对流速度。 
      当混凝土强度大于30%设计强度后，方可停止供热保暖，但大棚内降温应满足《冬季施工规范》的要求，即降温速度每小时不大于10℃。 
      混凝土拆模时，环境温度与梁体温度差应小于15℃。 
      桥墩的养生中的升温-恒温-降温参照箱梁的养生要求，根据目前钻孔桩及征地拆迁进度，预计共有70个桥墩需冬季施工，桥墩强度达到设计强度30%以上后（养护两天），桥墩暖棚按照降温要求降温，当暖棚内温度与环境温度差小于10℃时拆除暖棚，当桥墩温度与环境温度差小于15℃后，拆除桥墩模板并用塑料薄膜包裹继续养生。 
     （2）温度测试 
      混凝土冬季施工过程中，由试验室（负责搅拌站、混凝土）和质检工程师（负责梁体温度控制）按时测量水、骨料，混凝土出罐、入模测量四周的温度以及混凝土温度变化情况，尤其注意混凝土养生期的温度观测： 
      ①测温仪器：外界气温和棚内气温均用自动温度计记录仪观测，混凝土出罐、入模温度用旁通温度计测试，箱梁内各观测点温度用多头温度仪测试。 
      ②观测点设置：在浇筑后的混凝土上设测温孔，测温孔位置设在腹板通风孔和梁底泄水孔位置，每联箱梁设12个测温点。分别设在腹板、底板、顶板。要求各侧点温度接近。 
      ③测温时间 
      大棚内各观测点，自混凝土浇筑完毕时间算起，每隔2小时测一次温度，外界气温在每天7时、12时、16时和24时4个时间进行记录。 
      ④具体做法 
      A、对测温孔进行编号，并编制测温孔布置图以备查。 
      B、测温时，温度计与外界气温隔离，避免冷空气影响，温度计在孔内停留时间在3min以上。 
      C、设专人负责测温工作，当发现温度发生异常变化时，立即向有关人员汇报，以便及时采取措施。 
     （三）安全技术措施 
      1、桥梁施工在高空条件下进行，因此应按有关高空作业规程，完善防滑、护栏，安全网等设备。 
      2、在棚内禁止吸烟和明火作业，电焊时应采取必要措施。
      3、设专人值班，负责安全、防火监督，项目部安全部门定时查岗。

      蒸汽锅炉操作规程 
      1 范围
      本操作规程适用于蒸汽锅炉的操作。 
      2 内容  
      2.1 蒸汽锅炉是高压容器的工艺设备，操作工必须熟知锅炉的结构，性能和设计说明，并经技术操作考试合格获得操作证方能操作，当班必须穿戴整齐劳保品。

      2.2 点火前，应对锅炉各部件----显示仪、电气回路、阀门、旋塞、管道、水面计、泵体、喷咀和各种安全装置等按程序进行检查，确认无异常和漏泄情况下方可起动。  
      2.3 封闭入孔应事先检查确认烟道、炉膛无人及异物方可进行。  
      2.4 起动后，按程序做好下列各项检查确认工作：水面计；给水装置的动作；低水位切断动作；压力开关动作；压力比例控制器动作；安全阀的动作。  
      2.5 锅炉运行中应定期排污(原则上每班一次)，排污时，禁止用手锤或其物具敲击开启排污阀，每班冲洗水位表一次。  
      2.6 锅炉运行时，操作工不许离岗位，应按时进行巡视检查(一般半小时检查一次，一小时作一次检查记录)。  
      2.7 巡视检查应戴上手套，不能用赤手摸触导热部件，观察炉膛燃烧情况要戴上防护镜。  
      2.8 遇到警报有不鸣、不息或自控警报失灵，经现场处理无效或无法处理时应立即停炉，并及时报告领导处理。  
      2.9 凡有下列情况之一应立即停炉处理  
      a) 汽压上升超过极置，虽加强给水，安全阀已排除蒸汽，但压力仍继续上升。 

      b) 严重缺水  
      c) 水位迅速下降(虽给水，但仍下降) 
      d) 水位表、压力表、安全阀等其失灵。 
      e) 炉墙损坏，大量冒烟  
      f) 给水设备失灵。  
      g) 炉体接缝处漏水，钢板变形，起泡或发现裂纹。 
      h) 锅炉满水经放水仍不下降。
      i) 烟道后部发现有严重燃烧或其它危极操作人员安全时。 
      j) 锅炉内突然发生严重的汽水共腾或炉体剧烈振动。  
      2.10 需要进入炉内检修时，必须停炉冷却到室温并充分换气后方可进行，在紧急情况下必须采取强制冷却和隔热等措施应经领导批准方可进行，并有专人负责安全监护工作。  
      2.11 链条锅炉运行时，其汽压、风压、温度不得超过规定压力。 
      2.12 不经许可不许任意拆除或毁坏安全阀，运行中安全阀不能自动排除蒸汽时，应及时报告领导用人工提起安全阀排汽，并检修好。  
      2.13 当一般缺水时，应立即进行“叫水”检查，如系严重缺水时，应立即停火停炉停止进水，如系不严重的缺水，可缓慢、少量进水，但要严格监视各种仪表的变化。  
      2.14 当停炉停火时，在气压降到零位前，司炉工不得离开岗位。 
      2.15 炉渣要定时清理，集中定点堆放。  
      2.16 必须检查确认锅炉系统各种仪表、警报、安全装置完好、正确、灵敏方可交接班。