聚氨酯噴涂快速全封閉蓄熱技術(shù)在高架現(xiàn)澆梁冬期施工中的應(yīng)用

北京通州文化旅游區(qū)日新路（京哈高速北側(cè)路~萬盛南街）23號(hào)橋跨蕭太后河分洪渠，全橋長96?m，全寬50?m，橋梁面積4800?m，在0至1軸間有6?m寬混凝土導(dǎo)流明渠以便河流通水。現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁分兩幅布置，采用單箱五室截面，跨徑為3×32?m，單幅1次性連續(xù)澆筑含阻銹劑的抗?jié)BW6級(jí)C50混凝土1?760?m3，混凝土在冬期施工。1、施工要求現(xiàn)澆梁采用滿堂盤扣支架與工字鋼門洞綜合支架體系，支架高7?m。冬期施工時(shí)，若利用支架搭設(shè)暖棚，受北京地區(qū)冬季風(fēng)力較強(qiáng)影響，支架覆蓋篷布后阻風(fēng)面積大，會(huì)影響支架穩(wěn)定；因暖棚空間大導(dǎo)致篷布接縫多，增設(shè)出入口也會(huì)影響保溫效果；搭設(shè)需較多材料和人力，投入較大且工期較長；暖棚內(nèi)使用暖風(fēng)炮加溫也存在火災(zāi)隱患。通過對(duì)比分析，采用箱室內(nèi)暖風(fēng)炮加熱、頂板棉被覆蓋與發(fā)泡聚氨酯噴涂外模保溫的方法進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)（圖1）。圖1現(xiàn)澆梁混凝土保溫方式2、施工工藝2.1箱梁外模及板肋聚氨酯噴涂保溫2.1.1施工準(zhǔn)備按冬期施工要求作業(yè)地點(diǎn)溫度不得低于5?℃?；鶎禹毲謇砀蓛簦坏糜袎m土、雜物、油污?；鶎颖仨毟稍?，不得有積水潮濕；現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備聚氨酯噴涂設(shè)備所用5芯電纜線及標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)配電箱。施工前生產(chǎn)、技術(shù)、質(zhì)量人員應(yīng)熟悉圖紙，掌握工程做法；技術(shù)部門編制專項(xiàng)施工方案并對(duì)項(xiàng)目部管理人員進(jìn)行方案交底；生產(chǎn)部門組織作業(yè)人員進(jìn)行交底。施工前在現(xiàn)場(chǎng)做實(shí)體現(xiàn)場(chǎng)樣板，經(jīng)各方驗(yàn)收后方可開始正式施工。2.1.2設(shè)備調(diào)試噴涂設(shè)備接電檢查，主機(jī)及附屬設(shè)備所需的總電流約為30?A，調(diào)試時(shí)應(yīng)注意調(diào)節(jié)主機(jī)和空壓機(jī)的接電相位。2.1.3噴涂作業(yè)聚氨酯采用連續(xù)多遍噴涂工藝，在梁體澆筑前3?d完成，以充分發(fā)泡，確保保溫效果。將噴涂設(shè)備管線及噴槍運(yùn)至梁體作業(yè)面，聚氨酯的2種原料組合聚醚和異氰酸酯配合比為1∶1，經(jīng)由管線輸送到噴槍，2種原料的混合液體噴涂到箱梁外模及板肋后1~2?s立即開始反應(yīng)發(fā)泡；定型并達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度的時(shí)間為10~20?s，每遍噴涂間隔15~20?s，每層發(fā)泡厚度為10~20?mm，達(dá)到70?mm厚度需噴涂4~5遍。采用GB50404—2017《硬泡聚氨酯保溫防水工程技術(shù)規(guī)范》中III型噴涂硬泡聚氨酯，其性能見表1。表1聚氨酯性能參數(shù)2.1.4厚度檢測(cè)噴涂層厚度允許偏差為±5?mm，每100?㎡抽查1個(gè)點(diǎn)，測(cè)量平均厚度。采用針刺法檢測(cè)，噴涂完成3~4遍即可進(jìn)行初步測(cè)量，如未達(dá)到要求厚度可加噴1~2遍，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求的厚度70?mm。為不影響發(fā)泡聚氨酯整體保溫效果，扎刺后表面應(yīng)再加噴一遍。2.1.5成品保護(hù)聚氨酯噴涂層不得隨意開鑿孔洞，嚴(yán)禁重物銳器沖擊保溫面。地面鋪設(shè)鋼筋時(shí)不得直接拋扔，鋼筋鋪設(shè)后不得在聚氨酯涂層上硬拉硬推。2.2箱梁內(nèi)室暖風(fēng)炮保溫水箱保溫、保濕措施在每跨梁體的中、邊箱室頂板上（若將暖風(fēng)炮設(shè)置在箱室內(nèi)存在火災(zāi)隱患）設(shè)3個(gè)30?kW暖風(fēng)炮，單幅共設(shè)置12個(gè)暖風(fēng)炮，通過進(jìn)人孔利用熱風(fēng)進(jìn)氣管對(duì)箱室內(nèi)進(jìn)行加熱保溫，同時(shí)在熱風(fēng)進(jìn)氣管下方設(shè)置60?mm×60?mm×60?mm水箱進(jìn)行水蒸氣保濕以防熱空氣對(duì)吹混凝土造成開裂，經(jīng)箱室間?100，間距3?m的通風(fēng)孔散發(fā)熱量，使箱室內(nèi)溫度保持在10?℃左右。2.3箱梁表面土工織物薄膜覆蓋保溫保濕箱室逐個(gè)澆筑完畢后，需及時(shí)在頂板表面覆蓋兩布一膜土工織物，以減少頂板混凝土水分損失，再覆蓋1層棉被，用于減少頂板混凝土熱量散失。每層土工織物和棉被搭接寬度均不得不少于30?cm，以確保保溫保濕效果。最后用方木壓住棉被防止被風(fēng)刮起。3、測(cè)溫要求3.1大氣溫度測(cè)量在0軸橋臺(tái)西側(cè)及3軸橋臺(tái)東側(cè)各設(shè)1個(gè)百葉窗，測(cè)溫箱應(yīng)遠(yuǎn)離熱源，設(shè)在距地面以上1.5?m通風(fēng)處。每天8∶00,14∶00,20∶00,2∶00左右進(jìn)行記錄，為確定澆筑混凝土?xí)r間和調(diào)整冬施保溫措施提供參考。3.2混凝土出罐溫度測(cè)量待混凝土罐車傾倒出一半混凝土?xí)r，將電子測(cè)溫儀的探測(cè)棒伸入混凝土內(nèi)50?mm，保持10?s后讀取顯示屏上的數(shù)據(jù)。測(cè)讀每車混凝土的出罐溫度，出罐溫度應(yīng)不低于10?℃。3.3混凝土入模溫度測(cè)量澆筑混凝土?xí)r，用電子測(cè)溫儀測(cè)讀混凝土的入模溫度，入模溫度應(yīng)不低于5?℃。3.4混凝土實(shí)體測(cè)溫混凝土實(shí)體溫度使用預(yù)埋溫度傳感器測(cè)量?；炷翆?shí)體測(cè)溫點(diǎn)按箱室，分別布置在端橫梁和中橫梁的邊梁腹板及每跨箱室按梅花形布置在頂板、底板和腹板厚度的1/2處；箱室測(cè)溫點(diǎn)按箱室設(shè)置，分別布置在兩側(cè)邊梁箱室內(nèi)。每晝夜定點(diǎn)定時(shí)檢查4次。在8∶00,14∶00,20∶00,2∶00左右進(jìn)行測(cè)溫并記錄。4、質(zhì)量控制要點(diǎn)（1）箱室內(nèi)應(yīng)有一定濕度（不得有失水現(xiàn)象），若濕度過低應(yīng)向箱梁箱室內(nèi)灑水。箱室內(nèi)溫度應(yīng)不低于10?℃，每隔4~6?h測(cè)量1次，每晝夜測(cè)溫不少于4次，混凝土達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度后可停止測(cè)溫。當(dāng)溫度低于5?℃時(shí)應(yīng)增加暖風(fēng)炮數(shù)量。（2）混凝土養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)安排專人管理暖風(fēng)炮、水箱及土工織物和棉被覆蓋，尤其是進(jìn)入口和土工織物與棉被的接縫應(yīng)及時(shí)覆蓋保溫，防止風(fēng)口部位的混凝土受凍。（3）若因搶工期需早日張拉或拆除支架，宜在端、中橫梁處覆蓋1層電熱毯進(jìn)行加熱，以確保盡快滿足預(yù)應(yīng)力張拉的強(qiáng)度要求。（4）選擇白天氣溫較高時(shí)段（9∶00~17∶00）澆筑混凝土，混凝土初凝后應(yīng)立即覆蓋塑料薄膜和防火巖棉被，棉被上鋪方木（按橫橋向間距4?m設(shè)置）壓蓋，確?；炷敛皇軆觥?、停止保溫措施的條件本工程在GB50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定的同條件養(yǎng)護(hù)試件數(shù)量基礎(chǔ)上，增設(shè)2組同條件養(yǎng)護(hù)試件，一組用于檢查混凝土受凍臨界強(qiáng)度，另一組（或一組以上）則用于檢查拆除模板或拆除支撐或負(fù)溫轉(zhuǎn)常溫后的強(qiáng)度檢查等。（1）混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度、表面溫度與外部溫度之差應(yīng)不得超過15?℃，須待混凝土冷卻至5℃以下后方可拆模。（2）當(dāng)環(huán)境溫度為–8~?–5?℃時(shí)，拆模板時(shí)間不少于48?h；當(dāng)環(huán)境溫度為–12~?–8?℃時(shí)，拆模板時(shí)間不少于72?h。（3）考慮到本工程混凝土有W6級(jí)抗?jié)B要求，故混凝土強(qiáng)度達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度（即不小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度50%）時(shí)方可拆除保溫設(shè)施。6、箱室內(nèi)暖風(fēng)炮數(shù)量計(jì)算計(jì)算箱梁內(nèi)設(shè)置的暖風(fēng)炮數(shù)量則，室外平均溫度Ta=–10?℃，箱梁內(nèi)平均溫度Tb=10℃，箱梁為5倉室結(jié)構(gòu)，單倉寬3.6?m，長14?m，高1.1?m，按圖紙要求箱梁內(nèi)部距梁頂0.8?m，每隔3?m設(shè)置?100透氣孔。箱梁混凝土頂板厚0.25?m，底板厚0.22?m、腹板厚0.5?m，平均厚度按最薄處0.22?m計(jì)算。箱梁原計(jì)劃使用30?kW暖風(fēng)炮，為增強(qiáng)加熱效果，經(jīng)計(jì)算，在每跨梁體中、邊箱室頂板上設(shè)3個(gè)30?kW暖風(fēng)炮，單幅共設(shè)置12個(gè)暖風(fēng)炮。7、施工管理措施（1）箱室內(nèi)安裝溫度及濕度計(jì)，每天記錄室內(nèi)外溫度及濕度變化。（2）養(yǎng)護(hù)期間溫度不得低于防凍劑規(guī)定的溫度（本工程為–10?℃），為利于強(qiáng)度增長，將養(yǎng)護(hù)溫度控制在10?℃。（3）在未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度以前每至少測(cè)量4次，每次測(cè)量時(shí)間不少于3?min。（4）現(xiàn)場(chǎng)安排專職測(cè)溫員，由技術(shù)部和質(zhì)量部負(fù)責(zé)實(shí)施。所有測(cè)量及檢驗(yàn)結(jié)果均填入記錄，夜間由值班人員測(cè)量溫度，并于次日上午向技術(shù)負(fù)責(zé)人匯報(bào)。8、質(zhì)量保證措施（1）所用材料須符合設(shè)計(jì)要求的品種規(guī)格并符合相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，材料應(yīng)有檢驗(yàn)報(bào)告、合格證及復(fù)試檢測(cè)報(bào)告。（2）施工前由技術(shù)負(fù)責(zé)人向班組操作人員進(jìn)行技術(shù)交底，使操作人員心中有數(shù)，避免出現(xiàn)差錯(cuò)。各部位發(fā)泡做法應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。（3）施工時(shí)質(zhì)檢員應(yīng)隨時(shí)有序地進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)破損或扎壞處應(yīng)及時(shí)組織人員進(jìn)行修補(bǔ)，避免產(chǎn)生隱患。（4）所有工序每完成一步均由專人檢查驗(yàn)收，合格后方可進(jìn)行下一工序施工。（5）混凝土澆筑后應(yīng)使用土工織物及時(shí)覆蓋裸露表面。邊角和棱角保溫層厚度應(yīng)增加2~3倍。養(yǎng)護(hù)期間混凝土應(yīng)防風(fēng)防失水。（6）養(yǎng)護(hù)期間測(cè)量溫度應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，并及時(shí)記錄。（7）提前配備各種冬期施工所需物資，以備現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)使用。9、安全保證措施（1）使用噴涂設(shè)備進(jìn)行噴涂作業(yè)時(shí)應(yīng)熟悉設(shè)備保養(yǎng)規(guī)則及安全操作規(guī)程。（2）由于噴涂施工時(shí)原料會(huì)產(chǎn)生熱量且會(huì)發(fā)生飛濺，故施工人員須穿戴防護(hù)用品，做好個(gè)人保護(hù)；由于噴涂時(shí)產(chǎn)生的氣霧會(huì)刺激呼吸道，故施工人員應(yīng)佩戴經(jīng)認(rèn)證的呼吸設(shè)備。（3）任何時(shí)候、任何情況下噴槍口不能朝向有人的方向。（4）暖風(fēng)炮應(yīng)設(shè)專人管理，易燃物品應(yīng)遠(yuǎn)離熱源，定期檢查更換消防器材，完善消防組織；風(fēng)雪后應(yīng)及時(shí)檢查暖風(fēng)炮，及時(shí)清掃暖風(fēng)炮上的積水、積雪。（5）認(rèn)真落實(shí)冬季五防（防水、防凍、防滑、防毒、防觸電）措施，禁止使用明火取暖，用火點(diǎn)應(yīng)設(shè)專人看護(hù)，防止火星落在易燃物上。配備滅火器，杜絕火災(zāi)隱患。（6）混凝土澆筑前應(yīng)提前檢查模板、鋼筋和預(yù)埋件，清理梁內(nèi)冰塊，積雪、馬道和腳手架應(yīng)保證使用安全，人員行走處均應(yīng)鋪設(shè)