预应力梁体冬季压浆养生工艺方法及装置与流程

技术领域：

本发明涉及一种土木工程技术领域，特别是涉及一种预应力梁体冬季压浆养生装置。

背景技术：
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桥梁预应力结构的张拉、压浆已成为普遍采用的成熟技术。《公路桥涵施工技术规范》对张拉后在规定时间内压浆、后张法构件的移运安装、体系转换、拆除临时支架等环节均有相关要求，其中“压浆后浆体强度达到规定值”已成为重要前提条件，成为制约后续施工、影响施工效率的重要因素。

经过多年的探索研究、施工实践，发现环境温度对浆体的强度即水泥的水化速度影响较为显著。温度升高，浆体强度增长快，温度降低则增长缓慢。当温度降至0℃以下时，浆体中的水多已结冰，水泥颗粒不能继续水化，强度停止增长，且孔隙内的水分结冰会引起膨胀而作用在空隙毛细管的内壁，导致浆体内部的结构遭到破坏，已获得的强度也受损失，在反复冻融的情况下，浆体内部的微裂将逐渐扩大，使其强度逐渐降低。

因此，《公路桥涵施工技术规范》规定，压浆过程中及压浆后48h内，结构或构件混凝土的温度及环境温度不得低于5℃，否则应采取保温措施，并按冬季施工要求处理。

而在冬季实际施工操作时，往往忽视压浆过程中及压浆后的早期保温工作，

造成结构或构件混凝土的温度及环境温度尤其是夜间环境温度低于5℃，影响浆液强度的增加，甚至造成冻裂破坏。在桥面板负弯矩范围内的预应力孔道及板顶横向预应力孔道，孔道的壁厚低于梁体腔室内的孔道，这一问题尤为突出，虽然压浆后有的采取覆盖保温，但效果不佳。

这一现状不但对梁体内的浆体质量和耐久性产生不利影响，更直接地影响了台座周转、体系转换、支架拆除，降低了施工效率。

技术实现要素：
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本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种设计合理、操作简便且有利于提高施工效率的预应力梁体冬季压浆养生工艺方法及装置。

本发明的技术方案是：

一种预应力梁体冬季压浆养生工艺方法，包括以下步骤：

a、梁体张拉完成后，在规范规定的时间内进行压浆，压浆时，按设计配比拌制浆液，设定控制参数，智能压浆机的出浆口与压浆管的一端连接，所述压浆管的另一端依次插入梁体的各个孔道进行压注浆液；

b、压浆后及时封闭梁体腔室，蒸汽发生器的蒸汽出口与蒸汽管的一端连接，所述蒸汽管的另一端插入梁体腔室中，向梁体腔室内通入蒸汽，进行加热养护，加快浆液强度增长；

c、制作试件放入梁体腔室内进行现场养护，按规范要求通过蒸汽进行升温、持温、降温，试件强度达到移梁要求后停止养护；

d、养护完成，及时进行移梁、吊装、体系转换、拆除支架，防止浆液冻胀对梁体受力产生不利影响。

预制装配式梁体在台座上张拉后，移至存放场地，在此之前，预制与两端腔室断面相适应的混凝土挡板，如安装后不现浇湿接头，则采用临时挡板并在张拉前安装，在挡板下端钻孔，孔径以便于蒸汽管插入、移出为准。

预制整体式梁体需在台座上进行整体张拉，压浆并达到设计强度后，方能移至存放场地；

在此之前，预制与两端腔室断面相适应的混凝土挡板，如架梁后不现浇湿接头，则采用临时挡板并在张拉前安装，在堵挡板下端钻孔，孔径以便于蒸汽管插入、移出为准；

张拉后，在规定时间内进行压浆，根据环境温度，压浆前或压浆结束后及时启动蒸汽发生器，将蒸汽管插进腔室，按规范要求进行升温、持温、降温，试件强度达到移梁要求后停止养护，及时移梁。

现浇预应力梁体纵向张拉后，在规范规定时间内压浆，根据环境温度，压浆前或压浆结束后及时启动蒸汽发生器，将蒸汽管插进腔室，封堵预留槽，将制作的试件放入腔室，随同养生，按规范要求进行升温、持温、降温，试件强度达到拆除支架要求后停止养护。

梁体装配完成，进行板顶负弯矩张拉、横向张拉后，在规范规定时间内压浆，压浆结束后，及时搭设支架、覆盖篷布并压覆固定，及时启动蒸汽发生器，将蒸汽管插进篷布下，将制作的试件放在篷布下，随同养生，按规范要求进行升温、持温、降温，试件强度达到体系转换要求后停止养护；

需要进行竖向张拉的结构，进行竖向张拉后，及时压浆，压浆时从下端的压浆孔压入，对于小断面结构，根据结构断面尺寸，搭设临时支架，以保温篷布覆盖，包裹结构，进行蒸养。

一种预应力梁体冬季压浆养生装置，包括智能压浆机和蒸汽发生器，梁体张拉完成后，所述智能压浆机的出浆口与压浆管的一端连接，所述压浆管的另一端依次插入梁体的各个孔道进行压注浆液，压浆后及时封闭梁体腔室，所述蒸汽发生器的蒸汽出口与蒸汽管的一端连接，所述蒸汽管的另一端插入梁体腔室中，向梁体腔室内通入蒸汽；所述蒸汽管的内端管壁上间隔设置有喷射孔，能够扩大喷射的区域，或者所述蒸汽管上设置分支，更加分散喷雾。

所述梁体腔室为装配式预制梁体腔室，所述梁体腔室的两端分别设置有挡板，其中一端所述挡板上设置有钻孔，所述蒸汽管从所述钻孔中插入，进入所述梁体腔室中，所述梁体腔室内或靠近所述挡板处放置试件，进行同步养护。

所述梁体腔室为现浇式梁体腔室，所述智能压浆机和蒸汽发生器均位于所述现浇式梁体腔室的上端面上，所述蒸汽管通过预留的张拉槽进入梁体腔室内，所述压浆管通过所述张拉槽内的压浆孔进行注浆，试件放入梁体腔室内，随同养生。

所述梁体腔室为梁顶负弯矩区腔室，所述梁顶负弯矩区上搭设支架，覆盖篷布，并用压覆物固定，所述智能压浆机和蒸汽发生器均位于所述梁顶负弯矩区的上端面上，所述压浆管和蒸汽管均插入所述篷布下，并且，所述压浆管通过所述张拉槽内的压浆孔进行注浆，试件放入梁体腔室内，随同养生。

所述梁体腔室为梁顶横向预应力压浆腔室，所述梁顶横向预应力压浆腔室上搭设支架，覆盖篷布，并用压覆物固定，所述智能压浆机和蒸汽发生器均位于所述梁顶横向预应力压浆腔室的上端面上，所述压浆管和蒸汽管均插入所述篷布下，并且，所述压浆管通过所述张拉槽内的压浆孔进行注浆，试件放入梁体腔室内，随同养生。

本发明的有益效果是：

1、本发明在梁体张拉完成后，在规范规定的时间内进行压浆，压浆后及时封闭梁体腔室，通入蒸汽，进行加热养护，加快浆液强度增长，及时进行移梁、吊装、体系转换、拆除支架，防止浆液冻胀对梁体受力产生不利影响。

2、本发明采用的设备、管道、挡板、支架、覆盖物、压覆物，均为定型产品，容易购得或加工，造价低廉，可多次周转使用。

3、本发明可与桥面系冬季施工协调进行，对断面尺寸较小的结构进行蒸汽养生，加快强度增长，做到一套设备、多处利用，提高效率。

4、本发明利用边角废料，根据常见结构型式，制作常见的杆件、支架，配以篷布、薄膜组合成常见构件的遮盖棚，进行蒸汽养生。

5、本发明操作简便、容易推广、有利于提高施工效率，适用于在冬季后张法预应力装配式梁体、先简支后连续梁体、后张法整体预制梁体、现浇预应力梁体、桥面板负弯矩张拉、桥面板横向张拉后的孔道压浆的保温养护，还可扩展应用于冬季施工的桥面铺装养护、装配式桥梁、建筑构件压浆后的保温养护，具有较好的效益。

附图说明：

图1为预应力梁体冬季压浆养生装置的结构示意图之一；

图2为预应力梁体冬季压浆养生装置的结构示意图之二；

图3为预应力梁体冬季压浆养生装置的结构示意图之三；

图4为预应力梁体冬季压浆养生装置的结构示意图之四。

具体实施方式：

实施例：参见图1-图4，图中，1-智能压浆机，2-压浆管，3-蒸汽发生器，4-蒸汽管，5-挡板，6-压浆孔，7-张拉槽，8-支架，9-覆盖物，10-压覆物，11-湿接头，12-预应力筋。

预应力梁体冬季压浆养生装置，包括智能压浆机1和蒸汽发生器3，其中：梁体张拉完成后，智能压浆机1的出浆口与压浆管2的一端连接，压浆管2的另一端依次插入梁体的各个孔道进行压注浆液，压浆后及时封闭梁体腔室，蒸汽发生器3的蒸汽出口与蒸汽管4的一端连接，蒸汽管4的另一端插入梁体腔室中，向梁体腔室内通入蒸汽。

蒸汽管4的内端管壁上间隔设置有喷射孔，能够扩大喷射的区域，或者蒸汽管4上设置分支，更加分散喷雾。

一、装配式预制梁体的压浆养护：

1、参照图1，预制装配式梁体在台座上张拉后，移至存放场地。在此之前，预制与两端腔室断面相适应的预制挡板5（如装配后不现浇湿接头，则采用其他材质的临时挡板）并在张拉前安装，在挡板5下端钻孔，孔径以便于蒸汽管4插入、移出为准。

2、移梁后，在规定时间内进行压浆。按设计配比拌制浆液，设定控制参数，依次对各孔道压注浆液，并制作试件放入腔室或靠近挡板5蒸汽泄漏处，适当覆盖，使其温度与腔室内接近，进行现场养护。

3、根据环境温度，提前或在压浆结束后将蒸汽管4插入梁体腔室，启动蒸汽发生器3，按规范要求进行升温、持温、降温，试件强度达到移梁要求后停止养护。

4、预制整体式梁体在台座上进行整体张拉、压浆，操作同前述。

二、现浇梁体的压浆养护：

参照图2，现浇预应力梁体纵向张拉后，在规范规定时间内压浆，具体操作同前述。根据环境温度，压浆前或压浆结束后及时启动蒸汽发生器3，将蒸汽管4插进腔室，封堵预留槽，将制作的试件放入腔室，随同养生，按规范要求进行升温、持温、降温，试件强度达到拆除支架要求后停止养护。

三、梁顶负弯矩区压浆养护：

参照图3，梁体装配完成，进行板顶负弯矩张拉后，在规范规定时间内压浆，具体操作同前述。根据环境气温，提前或在压浆结束后，及时搭设支架8，覆盖篷布9并用压覆物10固定，及时启动蒸汽发生器3，将蒸汽管4插进篷布下，按规范要求进行升温、持温、降温，制作试件，放在覆盖物9下面，随同养护。试件强度达到体系转换要求后停止养护。

四、梁顶横向预应力压浆养护：

参照图4，进行梁顶横向张拉后，在规范规定时间内压浆，具体操作同前述。根据环境气温，提前或在压浆结束后，及时搭设支架8，覆盖篷布9并用压覆物10固定，及时启动蒸汽发生器3，将蒸汽管4插进篷布下，按规范要求进行升温、持温、降温，制作试件，放在覆盖物9下面，随同养护。试件强度达到要求后停止养护。

支架8采用钢筋或其他边角料制作成“马蹬筋”，长度、高度根据现场需要确定，覆盖物根据气温环境采用保温篷布、单层篷布或薄膜，压覆物10采用帆布装细砂，预制梁体腔室端头挡板根据安装后是否浇筑湿接头，选择预制混凝土挡板或木质临时挡板，下端钻孔，孔径以方便蒸汽管4插入、拔出为准。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。