CN110983974A - 混凝土箱梁冬期施工综合养护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土箱梁冬期施工综合养护方法，包括以下步骤：步骤一、现浇混凝土箱梁的支架搭设完成后，进行电热膜底模的安装；步骤二、进行混凝土箱梁钢筋、箱室内模施工，并在混凝土箱梁内部预埋温差电偶温度计；步骤三、设置暖棚立柱，其底部固定可利用箱梁钢筋、模板或支架进行焊接、螺栓固定和/或捆绑的形式；其中，位于混凝土箱梁中间的暖棚立柱需预埋入梁体内部一定深度；步骤四、安装暖棚面层，所述暖棚面层由钢丝绳和保温层构成，利用钢丝绳连接暖棚立柱，形成保温层的支撑骨架，并通过保温层进行封闭。本发明提高混凝土箱梁冬期施工时混凝土的养护质量，降低养护成本。

Description

混凝土箱梁冬期施工综合养护方法

技术领域

本发明土木工程桥梁上部结构施工领域。更具体地说，本发明涉及一种混凝土箱梁冬期施工综合养护方法。

背景技术

国内外对于混凝土箱梁冬期施工时的保温养护方法较多，各自有不同的优缺点，常见的有覆盖法、蒸汽暖棚法、电热保温模板法、防冻剂法等。

覆盖法是比较常规的一种，是利用混凝土自身的水化热产生的热量，在覆盖的作用下扩散，使梁体处于养护所需的温度下。但对于外部气温较低时，覆盖的隔热效果不佳，混凝土自身水化热的产生量小于向外的流失量，养护效果不能达到要求。

蒸汽暖棚法是将混凝土箱梁整体置于所搭设的暖棚之内，同时在暖棚内部进行蒸汽加热，以提供混凝土养护所需要的温度。但对于采用支架法的高净空混凝土箱梁进行冬期施工时，所搭设的暖棚的需从支架底部一直搭设至梁面顶部，暖棚结构材料消耗较多；且蒸汽加热需充满整个空间并维持温度，其能源消耗较大；同时热量从底部上升至箱梁底部时，热量损失较大，致使梁底温度低于梁面的温度，易因顶底不均匀养护造成混凝土开裂问题。

电热保温模板法是对混凝土模板进行改造，将电热系统设置到模板上，是模板自身具备加热功能，以提供混凝土养护所需温度。但需要对整个梁体的模板进行研发制作，当混凝土箱梁施工规模较大时，其研发费用较高。

防冻剂法是在混凝土配制阶段加入防冻剂等，在混凝土养护时期，混凝土对温度的要求降低，能够在低温条件下进行养护。但是防冻剂的使用易对混凝土的强度等产生影响，存在质量风险。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中的不足，提高混凝土箱梁冬期施工时混凝土的养护质量，降低养护成本，提出一种混凝土箱梁冬期施工综合养护方法。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种混凝土箱梁冬期施工综合养护方法，包括以下步骤：

步骤一、现浇混凝土箱梁的支架搭设完成后，进行电热膜底模的安装；

步骤二、进行混凝土箱梁钢筋、箱室内模施工，并在混凝土箱梁内部预埋温差电偶温度计；

步骤三、设置暖棚立柱，其底部固定可利用箱梁钢筋、模板或支架进行焊接、螺栓固定和/或捆绑的形式；其中，位于混凝土箱梁中间的暖棚立柱需预埋入梁体内部一定深度；

步骤四、安装暖棚面层，所述暖棚面层由钢丝绳和保温层构成，利用钢丝绳连接暖棚立柱，形成保温层的支撑骨架，并通过保温层进行封闭。

优选的是，还包括：步骤五、在混凝土浇筑前，在暖棚内设置供热源；

步骤六、浇筑混凝土并进行养护，期间通过温差电偶温度计的检测数据，调整热源数量及电热膜底模的供热档位。

优选的是，所述暖棚面层设置有可随时开合的预留孔，供混凝土浇筑导管进出。

优选的是，电热膜底模由内向外依次包括：

多块导热板相互拼接呈一个整体，其贴靠混凝土设置；

多块电热膜，其间隔设置于多块导热板外层；

保温板，其设置于电热膜的外层，并通过螺栓螺母将导热板、电热膜和保温板固定成一个整体；

其中，所述多块导热板相互拼接呈一个整体的内层面为平面，所述保温板上设置有预留孔，以供电热膜的接线端子和电缆线穿出。

优选的是，所述导热板由第一金属导热板和第二导热硅胶垫构成，所述第一金属导热板贴靠混凝土的面为光滑面，所述第一金属导热板的另一面具有向内凹陷的卡槽，所述第二导热硅胶垫通过胶水层固定于卡槽中，且第二硅胶垫的表面与第一金属导热板的另一面在同一平面；

所述电热膜置于第二硅胶垫所在的区域。

优选的是，所述导热板为金属板、竹胶板或者塑料；所述保温板为木胶板或塑料；所述导热板和保温板之间通过防水帆布包裹；

所述导热板的另一面具有多个T形卡柱，所述T形卡柱的长度小于电热膜的厚度；

所述电热膜为长方形结构，其外周固定有一圈框架，所述框架上对应T形卡柱处设置有橡胶套圈，所述电热膜通过橡胶套圈与T形卡柱固定；

所述导热板之间的拼接缝、预留孔、保温板与螺栓之间的缝隙填充有封堵层。

优选的是，在暖棚和/或箱室内挂设碘钨灯。

优选的是，温差电偶温度计布置为沿混凝土箱梁的长度方向和宽度方向均匀间隔布置。

优选的是，所述热源为暖风机，其数量为混凝土箱梁箱室数量的两倍，每组箱室上方的两端各设置一组暖风机；

所述暖风机的出风口与衔接风筒连接，所述衔接风筒为弯管结构，其另一端伸入对应箱室的端口并与可调节风筒连接；

所述可调节风筒包括第一风筒、第二风筒、第三风筒、第一液压杆和第二液压杆；

所述第一风筒内同轴设置有第一内筒，所述第一内筒的外径小于所述第一风筒的内径，所述第一内筒的第一端通过支架与第一风筒固定，所述第一内筒相对的侧面上沿其长度方向设置有第一滑槽；

所述第二风筒的第一端的两侧设置有一对第一滑块，所述第一滑块可滑动的卡设于第一滑槽内，所述第二风筒内同轴设置有第二内筒，所述第二内筒的第一端通过支架与第二风筒固定，所述第二内筒相对的侧面上沿其长度方向设置有第二滑槽；

所述第三风筒的第一端的两侧设置有一对第二滑块，所述第二滑块可滑动的卡设于第二滑槽内；

所述第一液压杆固定于第一风筒第二端的外壁，所述第一液压杆的伸缩端通过连接件与第二风筒第二端的外壁固定；所述第二液压杆固定于第二风筒第二端的外壁，所述第二液压杆的伸缩端通过连接件与第三风筒第二端的外壁固定；所述第一液压杆和第二液压杆分别驱动第二风筒和第三风筒沿平行于其轴线的方向移动；

其中，所述第一风筒与第一内筒形成的腔室、第一内筒的腔室、第二风筒与第二内筒形成的腔室、第二内筒的腔室、第三风筒的腔室之间相互贯通。

优选的是，还包括：

液压控制系统，其与第一液压杆、第二液压杆连接；

控制器，其接收温差电偶温度计检测温度，当同一箱室内沿其长度方向温差大于设定温度时，所述控制器向液压控制系统发送指令，所述液压控制系统控制第一液压杆和第二液压杆的伸缩。

本发明至少包括以下有益效果：对混凝土的养护效果较好，供热稳定，可避免混凝土顶底板养护不均匀而产生的的质量问题；同时对暖棚的空间要求较小，节约大量辅助材料；适应性强，对温度较低的情况也能满足要求；电热膜底模结构简单，操作方便，研发及制作成本较低。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本发明暖棚横断面示意图；

图2是本发明暖棚纵断面示意图；

图3是本发明电热膜底模的立面示意图；

图4是本发明电热膜底模的平面示意图；

图5是本发明导热板的结构示意图；

图6是本发明导热板和电热膜的连接结构示意图；

图7是本发明电热膜的示意图；

图8是本发明暖风机的布置示意图；

图9是本发明可调节风筒的结构示意图。

附图标记说明：1暖棚面层，2暖棚立柱，3碘钨灯，4供热源，5电热膜底模，6温差电偶温度计，7混凝土浇筑导管，41暖风机，51导热板，52电热膜，53保温板，54拼接缝，55螺栓，56预留孔，57第一金属导热板，58第二导热硅胶垫，59T形卡柱，510框架，511橡胶套圈，513接线端子，81第一风筒，811第一内筒，82第二风筒，821第二内筒，822第一滑块，83第三风筒，831第二滑块，84支架，85第一液压杆，86第二液压杆，87连接件。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1～2所示，本发明提供一种混凝土箱梁冬期施工综合养护方法，包括以下步骤：

步骤一、现浇混凝土箱梁的支架搭设完成后，进行电热膜底模5的安装；

步骤二、进行混凝土箱梁钢筋、箱室内模施工，并在混凝土箱梁内部预埋温差电偶温度计6；

步骤三、设置暖棚立柱2，其底部固定可利用箱梁钢筋、模板或支架进行焊接、螺栓55固定和/或捆绑的形式；其中，位于混凝土箱梁中间的暖棚立柱2需预埋入梁体内部一定深度，增强稳定性；暖棚立柱2可用型钢材料进行制作，具体规格型号需根据实际工况进行计算通过后选用；

步骤四、安装暖棚面层1，所述暖棚面层1由钢丝绳和保温层构成，所述保温层可以是加厚土工膜构成，也可由其他材料构成，保证其结构安全和隔热效果即可，利用钢丝绳连接暖棚立柱2，形成保温层的支撑骨架，并通过保温层进行封闭。

本申请的混凝土箱梁冬期施工综合养护方法的一优选实施例中，还包括：步骤五、在混凝土浇筑前，在暖棚内设置供热源4；

步骤六、浇筑混凝土并进行养护，期间通过温差电偶温度计6的检测数据，调整热源数量及电热膜底模5的供热档位，以保证混凝土处于最佳养护温度。

本申请的混凝土箱梁冬期施工综合养护方法的一优选实施例中，所述暖棚面层1设置有可随时开合的预留孔56，供混凝土浇筑导管7进出。

本申请的混凝土箱梁冬期施工综合养护方法的一优选实施例中，如图3～7所示，电热膜底模5由内向外依次包括：

多块导热板51相互拼接呈一个整体，其贴靠混凝土设置，起到传递电热膜52产生的热量作用，导热板51需要是导热性好且光滑的材料，便于混凝土脱模等施工。

多块电热膜52，其间隔设置于多块导热板51外层，起到供热的作用。

保温板53，其设置于电热膜52的外层，并通过螺栓55螺母将导热板51、电热膜52和保温板53固定成一个整体，保温板53起隔热作用，防止热量往空气中流失。

其中，所述多块导热板51相互拼接呈一个整体的内层面为平面，所述保温板53上设置有预留孔56，以供电热膜52的接线端子513和电缆线穿出。

在上述技术方案中，根据混凝土结构施工要求，并结合供热量需求，设计模板整体尺寸，从而计算出导热板51、电热膜52以及保温板53的数量以及布置位置。由于导热板51、电热膜52和保温板53都是装配式组件，因此方便现场制作且均为普通材料，其研发制作成本较低；电热膜52组装后的供热量档位为现有技术，可以利用配套的供热系统随时、准确调节，方便施工。当其他混凝土结构冬季施工要使用电热膜52时，只需拆开模板内外层，便可取出电热膜52进行再利用，相比其他类型专门定做的电热模板等，具有更好的周转性。

本申请的混凝土箱梁冬期施工综合养护方法的一优选实施例中，所述导热板51由第一金属导热板5751和第二导热硅胶垫58构成，所述第一金属导热板5751贴靠混凝土的面为光滑面，所述第一金属导热板5751的另一面具有向内凹陷的卡槽，所述第二导热硅胶垫58通过胶水层固定于卡槽中，且第二硅胶垫的表面与第一金属导热板5751的另一面在同一平面；

所述电热膜52置于第二硅胶垫所在的区域。

在上述实施例中，导热硅胶垫具有绝缘导热的效果，将电热膜52置于第二硅胶垫所在的区域不仅能绝缘导热，同时导热硅胶垫的摩擦系数相较于第一金属导热板5751要高，能够防止在安装过程中电热膜52的偏移。

本申请的混凝土箱梁冬期施工综合养护方法的一优选实施例中，所述导热板51为金属板、竹胶板或者塑料；所述保温板53为木胶板或塑料，保温板53需是隔热性比较好的材料，同时具有一定的刚度、强度等力学性能，满足混凝土的施工要求，例如比较厚的木胶板、耐热性较好的塑料、泡沫等材料。所述导热板51和保温板53之间通过防水帆布包裹；

所述导热板51的另一面具有多个T形卡柱59，所述T形卡柱59的长度小于电热膜52的厚度；

所述电热膜52为长方形结构，其外周固定有一圈框架510，所述框架510上对应T形卡柱59处设置有橡胶套圈511，所述电热膜52通过橡胶套圈511与T形卡柱59固定；

所述导热板51之间的拼接缝54、预留孔56、保温板53与螺栓55之间的缝隙填充有封堵层。

本申请的混凝土箱梁冬期施工综合养护方法的一优选实施例中，在暖棚和/或箱室内挂设碘钨灯3。

本申请的混凝土箱梁冬期施工综合养护方法的一优选实施例中，温差电偶温度计布置为沿混凝土箱梁的长度方向和宽度方向均匀间隔布置。

本申请的混凝土箱梁冬期施工综合养护方法的一优选实施例中，如图8所示，所述热源为暖风机41，其数量为混凝土箱梁箱室数量的两倍，每组箱室上方的两端各设置一组暖风机；

所述暖风机的出风口与衔接风筒连接，所述衔接风筒为弯管结构，其另一端伸入对应箱室的端口并与可调节风筒连接；

如图9所示，所述可调节风筒包括第一风筒81、第二风筒82、第三风筒83、第一液压杆和第二液压杆86；

所述第一风筒81内同轴设置有第一内筒811，所述第一内筒811的外径小于所述第一风筒81的内径，所述第一内筒811的第一端通过支架84与第一风筒81固定，所述第一内筒811相对的侧面上沿其长度方向设置有第一滑槽；

所述第二风筒82的第一端的两侧设置有一对第一滑块822，所述第一滑块822可滑动的卡设于第一滑槽内，所述第二风筒82内同轴设置有第二内筒821，所述第二内筒821的第一端通过支架84与第二风筒82固定，所述第二内筒821相对的侧面上沿其长度方向设置有第二滑槽；

所述第三风筒83的第一端的两侧设置有一对第二滑块831，所述第二滑块831可滑动的卡设于第二滑槽内；

所述第一液压杆固定于第一风筒81第二端的外壁，所述第一液压杆的伸缩端通过连接件87与第二风筒82第二端的外壁固定；所述第二液压杆86固定于第二风筒82第二端的外壁，所述第二液压杆86的伸缩端通过连接件87与第三风筒83第二端的外壁固定；所述第一液压杆和第二液压杆86分别驱动第二风筒82和第三风筒83沿平行于其轴线的方向移动；

其中，所述第一风筒81与第一内筒811形成的腔室、第一内筒811的腔室、第二风筒82与第二内筒821形成的腔室、第二内筒821的腔室、第三风筒83的腔室之间相互贯通。

在上述技术方案中，所有部件的第一端均相对位于图9中的左侧，第二端均相对位于图9中的右侧。在现有技术中，由于热空气密度相对较小，容易向上运动，导致暖棚从下至上之间的温差大，造成混凝土箱梁下部箱室的温度往往低于箱梁上部，本申请通过将暖风机的暖风可调节的导入到混凝土箱梁的各个箱室内，改善暖棚内热循环分布不均匀，使混凝土箱梁在养护过程中各个箱室的温度能够达到一个基本相同的条件，防止温差过大造成混凝土冷却速度不一致，影响养护质量。可调节风筒的第二风筒82通过第一液压杆调节其相对第一风筒81的移动距离，第三风筒83通过第二液压杆86调节其相对第二风筒82的移动距离。同一箱室内的两端均设置有暖风机，暖风机的暖风通过可调节风筒输送，位于同一箱室两端暖风机输送的暖风通过第三风筒83的移动位置向对应箱室的不同部位集中输送暖风，在第三风筒83向箱室温度相对低的部位输出暖风的同时，第一风筒81与第一内筒811形成腔室的出风口、第二风筒82与第二内筒821形成腔室的出风口也向箱室的其他部位输送暖风。

本申请的混凝土箱梁冬期施工综合养护方法的一优选实施例中，还包括：

液压控制系统，其与第一液压杆、第二液压杆连接；

控制器，其接收温差电偶温度计检测温度，当同一箱室内沿其长度方向温差大于设定温度时，所述控制器向液压控制系统发送指令，所述液压控制系统控制第一液压杆和第二液压杆的伸缩。

在本技术方案中，每个温差电偶温度计以及第三风筒的第二端均设置有GPS芯片，控制器根据温度异常区域的温差电偶GPS芯片，来调整可调节风筒的位置，该距离不用特别精确，第三风筒的第二端与异常区域的温差电偶GPS芯片距离0.5m范围内即可。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (10)

1.一种混凝土箱梁冬期施工综合养护方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、现浇混凝土箱梁的支架搭设完成后，进行电热膜底模的安装；

步骤二、进行混凝土箱梁钢筋、箱室内模施工，并在混凝土箱梁内部预埋温差电偶温度计；

步骤三、设置暖棚立柱，其底部固定可利用箱梁钢筋、模板或支架进行焊接、螺栓固定和/或捆绑的形式；其中，位于混凝土箱梁中间的暖棚立柱需预埋入梁体内部一定深度；

步骤四、安装暖棚面层，所述暖棚面层由钢丝绳和保温层构成，利用钢丝绳连接暖棚立柱，形成保温层的支撑骨架，并通过保温层进行封闭。

2.如权利要求1所述的混凝土箱梁冬期施工综合养护方法，其特征在于，还包括：

步骤五、在混凝土浇筑前，在暖棚内设置供热源；

步骤六、浇筑混凝土并进行养护，期间通过温差电偶温度计的检测数据，调整热源数量及电热膜底模的供热档位。

3.如权利要求1所述的混凝土箱梁冬期施工综合养护方法，其特征在于，所述暖棚面层设置有可随时开合的预留孔，供混凝土浇筑导管进出。

4.如权利要求1或2所述的混凝土箱梁冬期施工综合养护方法，其特征在于，电热膜底模由内向外依次包括：

多块导热板相互拼接呈一个整体，其贴靠混凝土设置；

多块电热膜，其间隔设置于多块导热板外层；

保温板，其设置于电热膜的外层，并通过螺栓螺母将导热板、电热膜和保温板固定成一个整体；

其中，所述多块导热板相互拼接呈一个整体的内层面为平面，所述保温板上设置有预留孔，以供电热膜的接线端子和电缆线穿出。

5.如权利要求4所述的混凝土箱梁冬期施工综合养护方法，其特征在于，所述导热板由第一金属导热板和第二导热硅胶垫构成，所述第一金属导热板贴靠混凝土的面为光滑面，所述第一金属导热板的另一面具有向内凹陷的卡槽，所述第二导热硅胶垫通过胶水层固定于卡槽中，且第二硅胶垫的表面与第一金属导热板的另一面在同一平面；

所述电热膜置于第二硅胶垫所在的区域。

6.如权利要求5所述的混凝土箱梁冬期施工综合养护方法，其特征在于，所述导热板为金属板、竹胶板或者塑料；所述保温板为木胶板或塑料；所述导热板和保温板之间通过防水帆布包裹；

所述导热板的另一面具有多个T形卡柱，所述T形卡柱的长度小于电热膜的厚度；

所述电热膜为长方形结构，其外周固定有一圈框架，所述框架上对应T形卡柱处设置有橡胶套圈，所述电热膜通过橡胶套圈与T形卡柱固定；

所述导热板之间的拼接缝、预留孔、保温板与螺栓之间的缝隙填充有封堵层。

7.如权利要求1所述的混凝土箱梁冬期施工综合养护方法，其特征在于，在暖棚和/或箱室内挂设碘钨灯。

8.如权利要求2所述的混凝土箱梁冬期施工综合养护方法，其特征在于，温差电偶温度计布置为沿混凝土箱梁的长度方向和宽度方向均匀间隔布置。

9.如权利要求8所述的混凝土箱梁冬期施工综合养护方法，其特征在于，所述热源为暖风机，其数量为混凝土箱梁箱室数量的两倍，每组箱室上方的两端各设置一组暖风机；

所述暖风机的出风口与衔接风筒连接，所述衔接风筒为弯管结构，其另一端伸入对应箱室的端口并与可调节风筒连接；

所述可调节风筒包括第一风筒、第二风筒、第三风筒、第一液压杆和第二液压杆；

所述第一风筒内同轴设置有第一内筒，所述第一内筒的外径小于所述第一风筒的内径，所述第一内筒的第一端通过支架与第一风筒固定，所述第一内筒相对的侧面上沿其长度方向设置有第一滑槽；

所述第二风筒的第一端的两侧设置有一对第一滑块，所述第一滑块可滑动的卡设于第一滑槽内，所述第二风筒内同轴设置有第二内筒，所述第二内筒的第一端通过支架与第二风筒固定，所述第二内筒相对的侧面上沿其长度方向设置有第二滑槽；

所述第三风筒的第一端的两侧设置有一对第二滑块，所述第二滑块可滑动的卡设于第二滑槽内；

所述第一液压杆固定于第一风筒第二端的外壁，所述第一液压杆的伸缩端通过连接件与第二风筒第二端的外壁固定；所述第二液压杆固定于第二风筒第二端的外壁，所述第二液压杆的伸缩端通过连接件与第三风筒第二端的外壁固定；所述第一液压杆和第二液压杆分别驱动第二风筒和第三风筒沿平行于其轴线的方向移动；

其中，所述第一风筒与第一内筒形成的腔室、第一内筒的腔室、第二风筒与第二内筒形成的腔室、第二内筒的腔室、第三风筒的腔室之间相互贯通。

10.如权利要求9所述的混凝土箱梁冬期施工综合养护方法，其特征在于，还包括：

液压控制系统，其与第一液压杆、第二液压杆连接；

控制器，其接收温差电偶温度计检测温度，当同一箱室内沿其长度方向温差大于设定温度时，所述控制器向液压控制系统发送指令，所述液压控制系统控制第一液压杆和第二液压杆的伸缩。

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