延续蒸养工艺在跨座式单轨交通PC轨道梁冬季生产中的应用.doc

1、1延续蒸养工艺在跨座式单轨交通 PC 轨道梁冬季生产中的应用摘要 延续蒸养技术就是将原蒸养工艺中模具室内的恒温阶段分解成了“模内恒温”和“模外延续恒温”两个阶段，是一种工艺技术创新。重庆轻轨三号线工程采用跨座式单轨交通设计，其 PC 轨道梁既是承重梁，也是直接作为车辆运行轨道，梁体表面质量直接影响其耐久性。本文系统地阐述了在冬季生产中采用延续蒸养工艺控制 PC 轨道梁的强度和表面质量过程。 关键词 跨座式单轨交通 PC 轨道梁 延续蒸养 中图分类号： C913 文献标识码： A 1 前言 重庆轻轨三号线一期工程线路起点位于南岸区二塘，终点位于重庆江北区龙头寺（重庆火车北站） ，全线长 20.2

2、00km，沿途共有 18 个车站，一个车辆段及综合基地，其中高架车站 9 座，地下车站 9 座。该工程采用跨座式单轨交通系统，其线路情况为：最大时速 80Km/h， 最小平曲线半径 75m ， 最小竖曲线半径 1000m ，最大纵坡 60 ，全线采用 PC 轨道梁作为承重结构，运行轨道线路长 56000 m（包含车辆段和综合基地） ，梁长在 1024 m 范围内。PC 轨道梁既是承重梁，也是直接作为车辆运行轨道，梁体混凝土设计强度为 C60，弹性模量大于 37.5Gpa，梁断面最小尺寸为 1.5m0.85m，采用空心工字形截面设计，两端及中间设橫隔板。2PC 轨道梁其预应力筋采用 75（公称直

3、径 15.20）低松弛预应力钢绞线，其强度级别为 1860Mpa，弹模为 195Gpa。 2 生产方案 PC 轨道梁采用工厂化预制生产。工序分为钢筋工程，模板工程，混凝土工程和预应力体系，在生产中采用蒸汽养护工艺提高混凝土早期强度，以尽快达到脱模和一次张拉条件，采用蒸汽养护工艺生产流程为： 在台车上放样定位支座、钢筋及埋件 内模、波纹管、端模、预应力筋安装 台车进入模具室（0.5 小时）侧模、底模、端模组合安装（5 小时 ） 浇灌混凝土、收平拉毛（5 小时） 静停（4 小时）升温温度15/h 升温 4 小时恒温温度 505 恒温 8 小时降温温度10/h降温 10 小时 脱模 0.5 小时 混

4、凝土养生 、初张拉梁体吊离台车 终张拉、管道压浆 封端、存梁 由于冬季气温偏低，模具室内恒温蒸汽养护时间较长，直接影响到PC 轨道梁的生产效率，为缩短模具室内恒温蒸汽养护时间，我们将原来的养护工艺分解成“模内恒温”和“模外延续恒温”两个阶段，使 PC 轨道梁在规定时间内达到设计要求的强度和弹模，从而缩短了模具占用时间，提高了生产效率。采用延续蒸养工艺流程为：在台车上放样定位支座、钢筋及埋件 内模、波纹管、端模、预应力筋安装 台车进入模具室（0.5 小时）侧模、底模、端模组合安装（5 小时 ） 浇灌混凝土、收平拉毛（5 小时） 静停（4 小时）升温温度15/h 升温 4 小时恒温温度505恒温

5、4 小时恒温温度 505脱模 0.5 小时 将梁体移至保温室恒温温度 455恒温 4 小时降温温度5/h 降温 10 小时混凝土3养生、初张拉梁体吊离台车 终张拉、管道压浆 封端、存梁 由于冬季气温较低，混凝土容易产生温差裂缝，采用延续蒸养技术达到了有效提高生产效率和加快施工进度的目的，同时也能有效防止混凝土裂缝的产生。 3 冬季延续蒸养工艺 冬季气温较低，采用延续蒸养技术进行早期养护，关键在于控制温度和湿度，湿度和温度控制不当将会使混凝土产生裂纹而影响结构质量。脱模前沿用蒸汽养护技术，脱模后异地再完成恒温以及降温的蒸养控制过程。 3.1 静停阶段。为防止混凝土表面因失水过快而造成混凝土表面出

6、现裂纹，对梁体采取保湿措施，封闭整个蒸养室，启动温度控制系统。 3.2 升温阶段。在混凝土收平拉毛完成静养 4 小时后进行供汽升温，供汽过程中采用帆布进行密闭模具室空间，同时设置温度感应器进行测温，感温器布置间距为 5 米，上下两层布置，保证测温正确。供应蒸汽速度控制适当，控制升温速度小于 15/小时，每 15 分钟进行一次温度测量，感温器彼此间读数相差不大于 2。 3.3 带模恒温阶段。升温到 50后进行恒温养护，恒温温度控制在505，恒温养护过程中进行蒸汽压力控制和温度测量，保持温度相对稳定，误差不大于 5。 3.4 脱侧模阶段。恒温进行 4 小时后进行混凝土试件强度检测，强度达到设计强度

7、的 50%后进行退顶脱侧模，脱侧模过程中保持温度稳定在50左右，同时供应蒸汽到保温养护室进行升温预热至 455，封闭4蒸养室与保温室之间的纵向连接。 3.5 拖移梁体到保温室阶段。当保温室与蒸养室温度达到一致时即温差为零时，将蒸养室与保温室的横向连接打开，使蒸养室与保温室连接成一整体，利用卷扬机牵引载梁台车移至保温室并将保温室封闭，从而保证 PC 梁从模具室移至保温室的过程中不会形成温差。同时将蒸养室蒸汽关闭，模具室交至下道工序。 3.6 保温养护室恒温和降温阶段。因保温室内梁体已脱侧模，梁的表面尺寸大，梁体对温差反应很敏感，再恒温 4 小时后进行降温。当 PC 梁移动到保温室时，整个梁体已无

8、两侧模板约束。温度变化对混凝土影响较为直接，在降温阶段混凝土内部温度在 60以上，混凝土表面在 50左右，如按每小时15降温，在降温阶段会因保温室环境温度过低而混凝土内部温度过高而产生温度应力，使梁体可能产生裂缝。在掌握梁体混凝土温度变化后，将降温速度控制在每小时 5，以减小梁体内外温差。 3.7 后续工序和自然养生阶段。在保温养护室完成蒸汽养护后拖运到露天进行自然养生等待预应力钢筋张拉和灌浆封端，最后进行成品梁的存放。 4 生产实测效果 重庆轻轨三号线一期工程 PC 轨道梁预制工程自 2007 年 6 月开工以来，在寒冷的冬季共计预制生产了近 300 榀成品梁，采用延续蒸养技术进行早期养护，

9、通过近 300 榀轨道梁的混凝土试件力学性能报告分析可知，4 天龄期混凝土平均强度达到 60.3 Mpa，弹模达到53.97104Mpa，14 天龄期混凝土平均强度达到 63.5 Mpa，弹模值达到4.23104Mpa， 28 天龄期混凝土平均强度达到 68.7 Mpa，混凝土强度在预定时间内满足各个阶段施工技术要求，从而使模具（兼蒸养室）的周转加快，产量翻番。 5 延续蒸养对产量质量的影响： 轻轨 PC 轨道梁既是承重结构梁，同时也是轨道运输车行走的轨道，其设计要求非常高。除了对混凝土强度，梁体几何尺寸等方面要求严格外，对梁体顶面（即行走面）整体和局部线型走行面垂直度、侧面工作面线型等也提出

10、了相当高的要求，轻轨 PC 预制梁 4 天设计弹模值为3.95104Mpa，14 天弹模值为 4.10104Mpa。设计按以上弹模值对预应力张拉值和行走面线型进行控制，当弹模值偏低，设计预拱度超标，当弹模值偏高时，设计预拱度不够，从而不能满足设计线型要求，并影响乘车舒适度，因此当弹模值不够时，为保证设计线型和质量，只能推迟张拉时间，因 4 天张拉在载梁台车上进行而影响载梁台车的周转，并对正常生产造成影响。采用延续蒸养技术，可通过在保温室内延长降温和保温时间来改善和提高混凝土力学性能。不但使混凝土强度值提高而且弹模值与设计要求弹模值接近并相对稳定，既保证梁体预应力张拉后产品的质量，也保证了载梁台车的正常周转，保证了生产正常、有序的进行。 6、结语 采取技术可行和可靠的延续蒸养工艺，可以使构件质量得到保证，工程进度明显加快。通过生产实践，摸索出了一套在气温较低，结构表6面系数较大的情况下采用延续蒸养技术的方法。通过加强延续蒸养过程各个环节的质量控制，较好的解决了在冬季施工既要求混凝土早期强度高又要求不出现温度裂纹的矛盾，确保了工程质量。