论公路桥梁项目的预制T梁蒸汽养生技术

唐骏

摘要 高速公路桥梁工程具有工序复杂、工期紧、任务重等特点，为有效提升预制T梁施工效率，保证桥梁施工工期要求，文章依托某高速公路桥梁施工实践，针对预制T梁蒸汽养生技术展开综合探究，介绍了蒸汽养生主要设备，总结了蒸汽养生施工技术要点及注意事项，通过试验检测，验证预制T梁蒸汽养生48 h后的抗压强度、弹性模量均能达到张拉要求。同时，针对蒸汽养护对T梁结构耐久性造成的不良影响，提出了针对性的处治措施，可为后续同类工程提供参考和借鉴。

关键词 公路桥梁项目；预制T梁；蒸汽养护；质量控制

中图分类号 U445.4文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）14-0117-03

0 引言

近年来，随着交通运输行业的不断发展，公路桥梁工程建设取得显著进步，预制T梁凭借强度高、跨度大、质量轻、耐久性好等优点，在桥梁工程建设中得到了大规模应用。但由于公路桥梁施工工期较紧、任务繁重，对预制T梁质量和进度提出了更加严苛的要求。因此，为保证预制T梁施工质量，加快桥梁施工进度，该文提出了预制T梁蒸汽养生技术，可以有效增强混凝土水化反应速率，提高T梁早期强度，缩短施工工期，保证项目建设的综合效益[1]。

1 工程概况

某高速公路位于山区地带，设计长度9.934 km，全线桥隧占比超过85%，工期700 d。由于现场地形条件复杂，施工空间有限，结合现场实际情况，预制T梁场设置于现场仅有的挖方路基区域，长度125 m，总面积约3 720 m2。因预制场地狭小，预制梁工期较紧，为保证项目整体施工进度，该工程预制T梁采用蒸汽养生技术。

2 蒸汽养生设备

预制T梁蒸汽养生涉及设备较多，其基本类型及要求如下：

（1）蒸汽锅炉。其作用是为T梁提供蒸汽，结合该工程实际情况，现场共设置2台锅炉，单体功率72 kW·h，锅炉安装、调试完毕应实施压力试验，检测达标后方可使用。

（2）蒸汽管道。主要作用是将来自锅炉的蒸汽输送至T梁蒸养棚，管道规格为φ100 mm的耐高温PVC管，并在外侧设置保温层，防止散热过快。管道与台座等长，并沿台座纵向设置。

（3）保温棚。主要作用是为T梁蒸养提供封闭空间，保持蒸养温度恒定。其主体结构采用规格为100 mm×

100 mm×1.8 mm方管；墙面板为双面0.326 mm铁皮岩棉板；顶板为双面0.326 mm铁皮泡沫板；单块板长为11 m。

（4）蓄水池。T梁蒸养期间用水量巨大，为确保水源充足，该工程从附近引水，并在现场设置容量为10 m3的蓄水池，保持供水稳定[2]。

3 蒸汽养生施工工艺要点

3.1 施工准备

预制T梁蒸汽养生前，应科学做好以下施工准备工作：

（1）技术准备。提前编制T梁蒸养施工组织设计及技术方案，确定施工材料、蒸养设备、技术人员、施工人员配置计划，并明确T梁施工质量控制要点、混凝土强度管控要点、温湿度控制要点、安全管控要点等，保证T梁蒸养工作的顺序实施。

（2）物资准备。蒸养施工前，物质部应结合实际情况制定材料和设备购置计划，合理配置锅炉、管道、保温材料、保温棚等设施，具体包括蒸汽锅炉2台，保温棚4个、耐高温PVC管200 m、三通阀门10套等[3]。

（3）设备安装。蒸汽管道敷设时，每间隔3 m预留排气孔，并设置阀门，通过阀门自由调节蒸汽流量，进而实现温度控制。但应特别强调的是T梁蒸养期间禁止温度突变，同时针对T梁两端、边缘等散热过快区域应采取必要的保温措施，并禁止在T梁表面洒水，蒸养温度不得超过65 ℃。

3.2 蒸汽养生流程

T梁早期养护阶段，需重点针对耐久性影响因素实施控制，以保证早期强度、耐久性等相关性能符合标准要求。T梁施工完毕，通过保温棚实施密闭蒸养，并对其密闭效果实施检测，防止出现漏气现象。

（1）蒸养设备及具体阶段。選用型号为CL-75自动蒸养发生器，此设备可自动完成开关、加水、加热等工作，具有耗能低、污染小、重量轻、免维护等优点，其实际耗能仅为常规电力发生器的1/3。预制T梁蒸养过程如图1所示，具体包括预养期、升温期、恒温期、降温期，各阶段温控要求如下：①预养期温度控制在10～20 ℃，养护时间为2～6 h；②升温期应严格控制保温棚内部温度，并按照10 ℃/h的速率匀速提升温度，将温度控制在60～65 ℃；③恒温期将保温棚内温度保持在60～65 ℃范围内，蒸养时间为8～10 h，若温度不足60 ℃时，应合理延长蒸养时间；④降温期的预制T梁强度满足要求后，应暂停通汽，并严格控制棚内温降速率，确保处于10 ℃/h范围内[4-5]。若温降过快，会造成混凝土温缩裂缝，降低T梁强度。

（2）T梁蒸养要求：①严格控制蒸养温度，每间隔1～2 h检测一次温度，详细记录检测数据，并以此判定T梁混凝土强度；②蒸养期间，实时监测棚内温度及T梁表面温度，避免温差过大；③温度监测时间为混凝土浇筑完成至保温棚移除；④温度监测频率按升温、降温期30 min/次，恒温期1 h/次；⑤各测温时间应分别标号，并在现场详细记录温度监测情况；⑥蒸养期间若温差过大，应及时报告，当棚内温差超过15 ℃时，应立即预警，查找具体影响原因，并采取必要的防控措施[6-7]。

（3）拆模要求：待混凝土达到一定强度，保证棱角不产生破坏时，进行模板拆除。同时，尽量选择温度较高时段拆模，以10：00—16：00为宜。模板拆除前，需暂停通汽，适当降低保温棚内温度，并严格控制棚内、外温差，确保处于15 ℃范围内，温降速率不超过5 ℃/h，模板拆除过程中及时采用毛毡进行覆盖保温。模板拆除完毕，继续进行通汽养护，直至T梁混凝土强度满足张拉要求，然后进行缓慢降温，待T梁表面温度接近常温水平时，将表面毛毡撤除，避免产生温缩裂缝[8]。

3.3 施工注意事项

预制T梁养护应建立科学完善的蒸养制度，严格控制升温、恒温、降温等各环节温度及时间，确保满足规范要求，同时，应确保蒸养湿度符合标准要求。

（1）T梁蒸养期间，应对保温棚及梁体表面温度、湿度实施全面监测。待蒸养混凝土试件抗压强度、弹性模量满足要求后，方可进行降温。

（2）蒸养装置喷嘴距离混凝土表面至少为300 mm，保温棚内湿度不得低于95% RH。

（3）预制T梁同条件蒸养试件抗压强度、弹性模量分别达到设计标准的90%和85%时，方能实施降温。

（4）蒸汽养护应根据施工现场具体情况，并结合蒸养设备功率及外界环境条件，制定满足该工程实际需求的蒸养方案，以科学指导实际施工。

（5）蒸养期间应采取必要的环保措施，避免因T梁蒸养而对生态环境造成破坏，结合现场实际情况，科学做好防护工作，实现工程建设与生态环境的和谐发展。

（6）T梁蒸养施工时，严格按照相关技术标准及设计要求开展环境保护工作，并制定如下环保措施：①制梁场地内建立完善的排水系统，确保现场无积水，现场施工便道应坚实和平整，宽度满足大型设备错车要求；②选择性能优良的低噪声施工机具，并在施工区域周边设置消声降噪设施，以有效降低噪声污染；③建立健全环保管控机制，严格遵循“预防为主、防治结合”的环保理念，科学强化水土保持工作，制定科学完善的水土保护措施，防止水体污染。

4 蒸汽养生T梁早期力学性能

4.1 T梁早期混凝土抗压强度

蒸汽养护可为预制T梁混凝土提供适宜的温度、湿度条件，加快混凝土内部水化反应速率，显著提升混凝土抗压强度。为全面了解混凝土蒸养早期强度变化情况，在相同蒸养条件下，对混凝土抗压强度实施检测[9]。从现场随机抽取T梁检测试件，试件混凝土强度为C50，具体检测数据如表1所示。

通过表1能够看出，混凝土试件蒸养24 h后，其强度出现大幅度上升，与常规洒水养护方式相比，其强度上升幅度较大。蒸养48 h后，混凝土强度上升速率显著降低。

4.2 T梁早期混凝土弹性模量

混凝土弹性模量是评价混凝土构件承载能力的重要指标，能有效反映构件在荷载作用下的变形特征，当弹性模量较小时，混凝土在外界荷载作用下会产生变形，从而造成结构失稳。弹性模量检测是在混凝土构件受荷载作用发生形变的条件下，采用千分尺测量形变量，并依据形变状况，分析变形规律。在相同蒸养条件下，对混凝土弹性模量实施检测，具体检测数据如表2所示。

05 右（02） 28.10 36.30

通过表2能够看出，预制T梁蒸养期间，早期混凝土弹性模量增长速率较快，后期逐渐减慢，并呈现收敛趋势。该桥梁预制T梁混凝土弹性模量设计值为3.25×

104 MPa，检测结果显示，T梁构件蒸养48 h后，其弹性模量已超过设计值的80%，符合T梁张拉标准要求。

5 蒸汽养护对T梁耐久性的影响

5.1 蒸汽养护对混凝土水化速度的影响

混凝土材料内部存在较多空隙，长期暴露于高温环境条件下，空气中的氯离子等介质会通过空隙逐渐进入混凝土结构内部，造成混凝土碳化，引发钢筋锈蚀，严重影响混凝土结构承载性能和使用年限。预制T梁蒸养期间，混凝土水化反应速率迅速增大，反应生成物质贴附于混凝土表面，导致水化产物不均匀，严重影响后续水化反应的正常进行。

对于蒸养导致的水化产物不均匀、反应速率下降的状况，可采取蒸养+水养同步进行的方式进行养护，保持混凝土水化反应充分进行，以有效提升混凝土密实度与抗渗性能，从而全面增强耐久性[10]。

5.2 蒸汽养护对混凝土结构的影响

混凝土材料在高温环境中，其内部C3S会形成体积较大的水化物，从而显著增大混凝土内部孔隙，使其密实度及抗渗性能下降，影响混凝土结构耐久性。对于此类问题，可在混凝土材料中加入适量矿物材料，调整混凝土内部构造，从而有效提升其耐久性能。如：在混凝土材料中加入适量粉煤灰，能有效地增强其抗渗性能，主要是因为粉煤灰粒径小于水泥粒径，掺加粉煤灰后，粉煤灰颗粒有效填充水泥颗粒间的空隙，从而实现增加密实度的目的。同时，在混凝土掺加适量的粉煤灰，可有效增大水灰比，加快混凝土内部水化生成物扩散速率，并使生成物分散更均匀。因此，在混凝土材料中加入适量矿物材料，能有效改善其耐久性能。

6 结论

综上所述，为有效提升预制T梁施工质量，加快桥梁施工进度，该文结合某桥梁工程预制T梁养护实践，对预制T梁蒸汽养生技术进行分析，得出如下结论：

（1）蒸汽养生前，应科学做好施工准备工作，全面了解各环节施工要点，保证T梁蒸养工作的顺序实施。

（2）预制T梁蒸汽养生应建立科學完善的蒸养制度，严格按照蒸养流程开展养生工作，并采取分级升温、恒温、分级降温的方式实施养生，科学控制各阶段蒸养温度、湿度及时间，确保满足规范要求。

（3）采用蒸养方式养护48 h后，混凝土抗压强度、弹性模量均超过设计标准的80%，充分表明蒸养技术能有效提升混凝土早期强度。

（4）采用蒸汽养护时，在混凝土内部掺加适量粉煤灰，能有效增加混凝土密实度，提高抗渗性能，改善混凝土耐久性能。

参考文献

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