1、工程概況

　　哈大鐵路客運專線中交三航局德惠制梁場負責承擔哈大鐵路客運專線TJ-3標段伊通河特大橋673#墩~1334#墩共661榀箱梁預制、安裝，里程范圍為DK715+287.50～DK736+719.76，正線全長21.432km。我們所施工段落位于長春地區，該地區年平均氣溫4.4℃～8.4℃，極端最高溫度36.1℃～39.8℃，極端最低溫度-39.9℃～-32.8℃。

　　2、蒸汽養護系統的設置

　　蒸汽養護系統采用2臺額定蒸發量4t/h、工作壓力1.25Mpa的鍋爐供汽。

　　3、蒸汽養護溫控系統介紹

　　采用蒸汽養護技術預制混凝土箱梁可以提高梁的品質,縮短施工周期,該技術的難點在于嚴格、準確、實時地控制溫度變化。針對這種情況,提出了一套完善的溫度自控系統,使混凝土的蒸汽養護工藝更加成熟、完備、可靠。

　　3.1、 溫控養護系統EIP產品介紹

　　基本組成。蒸養系統主要由四部分構成，即蒸養罩系統;蒸汽加熱系統和自動溫控系統。

　　3.2、 蒸養原理。整個蒸養系統的實施由兩步完成，第一步，試驗梁的測試。即在梁體內部設置溫度測試點，測量梁體溫度，得到溫度的變化特征。第二步，取消內部測點，依據試驗梁的測試溫度規則，設置梁體外部測試點，確定蒸養方案和策略。

　　3.2.1、試驗梁。試驗梁內部溫度的采集是溫控系統的關鍵，通過溫度的采集來分析制定出控制參數，從而控制梁體養護溫度，使梁體表層與梁體內部、梁體表層與梁體養護溫度的溫差不超過15°。試驗梁溫度的采集首先要在梁體內外布置16個pt100傳感器，其中梁體內部布置8個，外部及表面布置8個，通過16路JCJ500B巡檢儀對其溫度進行采集。

　　3.2.2、控制柜使用說明。臺座的溫度控制柜包括：多點溫度巡檢儀、程序溫度控制儀、手動的加溫按鈕、蒸汽閥門的控制電氣裝置等。

　　控制柜主要由一臺巡檢儀、兩臺溫控儀、四組繼電器組成。

　　溫控儀是通過試驗量測得到的梁體內部溫度變化曲線參數來控制梁體外部溫度的，參數反映的是溫度與時間的曲線，溫控儀通過布置的熱電阻來實時獲得各點溫度值，根據控制參數來控制梁體底部、內部、側部和頂部的溫度，正常的溫控參數為例，一半曲線分為兩個階段。曲線第一階段是靜養、制完梁后混凝土有一段靜養時間，不用加蒸汽。第二個階段開始加蒸汽，如果測量的溫度值低于設定的溫度(如30℃)時，溫控儀就有信號輸出，內部繼電器吸合，控制大繼電器吸合，電磁閥通電開始送入蒸汽，如果測量值高于設定溫度(如30℃)時則相反，停止蒸汽。

　　3.3、施工梁。根據試驗梁所確定的蒸養方案，分析出溫度變化規律，設定溫控儀的控制參數，從而在施工中控制梁的表面溫度，加快養護過程，縮短凝固時間。

　　4、蒸汽養護溫度控制措施

　　4.1施工控制

　　4.1.1配合比控制。合理設計混凝土的配合比，從材料特性出發，主動控制混凝土的溫差值。為降低高速鐵路箱梁混凝土澆注時的水化熱，除水泥應選用低熱或中熱水泥外，在不降低混凝土強度等級C50的前提下，進行混凝土的配合比試驗，同時摻入緩凝劑和水泥總量的15%粉煤灰。

　　4.1.2合理分層澆注。該箱梁采用一次性分層澆注，箱梁混凝土先分層澆注腹板與底板結合部，再腹板60㎝左右，然后底板，再腹板、最后頂板。采用兩臺布料機同時從兩端向中間水平分層、斜向分段、兩側對稱、連續澆注。每層混凝土的澆注高度不超過30cm，保證在下層混凝土初凝前澆注上層混凝土，也使得混凝土的熱量能夠散發到外界，有利于溫度控制。澆注時間不超過6小時。

　　4.1.3外部保溫。由于在箱梁混凝土澆注過程中晝夜溫差和天氣情況變化較大，在箱梁模板上加蓋了雨棚布，混凝土澆注結束后在上部加蓋土工布和蒸汽養護棚。梁體混凝土芯部與表層、表層與環境溫差不超過15℃。

　　4.2 溫度監控

　　4.2.1測點布置。測溫點的布置力求反映混凝土內部溫度的變化情況，考慮結構形狀和尺寸，箱梁1/2處、箱梁1/4處、變截面處和端頭縱向對稱共計8個點。箱梁內箱環境、模板、腹板下環境、底板、箱梁表層溫度和外界環境共計8個點。將溫度傳感器牢固綁扎在豎向鋼筋上，采用溫控養護系統FSC-1713VNA(B)從混凝土澆注到養護全過程監控混凝土的溫度值。

　　4.2.2溫度監控。傳感器被混凝土覆蓋后即開始測溫工作，24小時不間斷監控。

　　測溫測試頻率為：前12小時，每2小時測溫一次;第12～36小時，每1小時測溫一次;第3～5天，3小時測溫一次;第6～8天，每5小時測溫一次。第9到12天，每8小時測溫一次。

　　4.3溫度數據分析

　　(1)選取11~15號點對混凝土箱梁溫度變化曲線進行分析，芯部1/2處、變截面處、端頭溫度變化相對平緩穩定，1/4處測點溫度變化相對劇烈且波動較大，底板溫度溫度與混凝土芯部溫度相差10℃左右，預應力管道溫度和芯部溫度相差在5℃左右。由此可見混凝土的溫度受外界養護條件和預埋傳感器的不同位置所表現出來圖形曲線走向有很大的差異。

　　(2)根據溫度記錄，箱梁混凝土最高溫升值出現在端頭和變截面處，端頭和變截面處溫度高于1/4處和1/2處，底板溫度相對較低。分析其原因是箱梁混凝土芯部溫度和散熱受邊界影響，芯部溫度比其它預埋點溫度上升快，而下降相對比較緩慢。

　　(3)通過觀察測點溫度變化曲線趨勢，箱梁混凝土芯部溫度最大值達62℃，但是持續時間較短。混凝土的溫度最高值一般出現在開始澆注的第2-3天，持續1天左右，然后開始回落，且升溫段的曲線斜率小于降溫段的曲線斜率，即“升得慢降得快”。

　　(4)實施監控的最高溫度(62℃)也與規范上的(65℃)較為接近，但是未超過規范和設計允許值，同時說明箱梁混凝土實際施工過程中溫度影響因素很復雜。

　　(5)施工時長春市附近氣溫溫差很大，由此，在澆注和養護過程中，考慮的因素比較多，例如：入模溫度必須控制在10-30℃，模板溫度控制在5-35℃，水溫不高于10℃，澆注后蒸養棚環境溫度和混凝土表層溫度要根據混凝土芯部溫度升溫或降溫來適當調整，控制蒸汽的輸送大小，從而控制芯部溫度、混凝土表層溫度和蒸養棚環境溫度溫差均不大于15℃。

　　(6) 根據監測所知，靜停時間一般在澆注后6-8小時內，升溫時間一般在8-36小時內，恒溫時間一般在36-48小時內，降溫時間一般在5天左右(和外界溫度平衡)。

　　5 結語

　　養護期完成后，我們對箱梁混凝土裂縫情況進行了仔細觀察和記錄，從現場檢查來看箱梁未發現結構裂縫，說明了本工程箱梁混凝土的溫度控制措施合理，保證了工程質量。

　　參考文獻

　　【1】《混凝土徐變》 惠榮炎 黃國興 易冰弱

　　【2】《混凝土性能》 蔡正詠

　　【3】《哈大鐵路客運專線混凝土工程質量控制手冊》

　　【4】《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范》TB10002.3-2005

　　【5】《哈大鐵路客運專線橋梁工程質量控制手冊》