一种混凝土后张梁孔道加热方法及加热装置.pdf

本发明公开了一种低温条件下后张梁孔道灌浆的加热养护方法及装置，该方法在孔道中通入热空气或者热蒸汽，并对热空气或热蒸汽进行循环使用，加热孔道壁的混凝土，并在锚头外侧固定加热带加热锚头，使孔道混凝土的温度达到5℃以上，然后通过压浆设备将孔道灌浆材料压入孔道，通过孔道壁混凝土的热量养护压入的灌浆剂，灌浆材料压入后，在梁端锚头出固定保温材料，可避免灌浆材料受冻，进而保障梁体不被冻裂。具有加热效率高、节约能量、施工安全等有益效果。

1、  一种混凝土后张梁孔道加热方法，其具体工艺为：使用热气发生及驱动装置加热空气或水，并驱动热气或蒸汽进入进风连接器，然后经过多道单向阀及保温导气管压入梁体孔道中，对孔道进行加热，加热后的热气或蒸汽通过保温导气管及单向阀汇集到出风连接器，然后经保温导气管重新导入热气发生及驱动装置中，进行循环运作，并在孔道入口处测试温度和湿度，在孔道出口处设置温度和湿度监控装置，对温度和湿度进行调节。

2、  根据权利要求1所述的混凝土后张梁孔道加热方法，其特征在于，所述加热过程中，保持通入孔道中热气或热汽相对湿度在60％～85％，湿度低于50％时，通过加湿器在进风处加湿，湿度高于85％时停止加湿，温度在10℃～80℃之间，加热时间30min～24h。

3、  根据权利要求3所述的混凝土后张梁孔道加热方法，其特征在于，所述加热过程中，在梁体上增加辅助保温措施，包覆保温材料。

4、  一种混凝土后张梁孔道加热装置，其特征在于，包括热气发生及驱动装置、进风连接器、出风连接器及保温导气管，所述进风连接器的一端设置有进风口，另一端设置有出风口，进风口与热气发生及驱动装置输出端相连通，出风口通过保温导气管与梁体孔道相连通，其上设置有进风单向阀，所述出风连接器的一端设置有进风口，另一端设置有出风口，进风口通过保温导气管与梁体孔道另一端相连通，其上设置有出风单向阀，出风口则通过保温导气管与热气发生及驱动装置输入端相连通，形成循环回路。

5、  根据权利要求4所述的一种混凝土后张梁孔道加热装置，其特征在于，所述进风连接器上设置有多个进风口和多个出风口，其中进风口与多台热气发生及驱动装置相连，各出风口分别与梁体的多条孔道相连通。

6、  根据权利要求4所述的一种混凝土后张梁孔道加热装置，其特征在于，所述出风连接器上设置有多个进风口，各进风口分别与梁体的多条孔道相连通。

7、  根据权利要求4所述的一种混凝土后张梁孔道加热装置，其特征在于，所述进风连接器上设置有加湿器，进风连接器中设置有加湿孔，加湿器通过加湿孔与进风连接器相连接。

8、  根据权利要求4所述的一种混凝土后张梁孔道加热装置，其特征在于，所述进风连接器和出风连接器中均设置有温度、湿度测试装置，并通过导线与温度、湿度监控装置相连接。

9、  根据权利要求4所述的一种混凝土后张梁孔道加热装置，其特征在于，所述热气发生及驱动装置采用暖风机或蒸汽加热器，该设备能够产生热气或热汽，并能将其压入梁体孔道中。

一种混凝土后张梁孔道加热方法及加热装置
技术领域
本发明涉及一种孔道加热的方法及装置，更确切地说是一种适于冬季施工的混凝土后张梁孔道加热方法及加热装置。
技术背景
近年来，随着高速公路和铁路建设的不断发展，由于施工工期紧，往往会不可避免地经历冬季施工，尤其是在我国北方地区，怎样挖掘冬季施工的潜力已经成为施工组织的一项重要内容，而作为后张梁的预制，因其工艺的特殊性，在冬季施工时，必须有合理的施工工艺才能满足施工要求，因为是冬季施工，受外界低温及寒风风速的影响，棚内蒸汽养护的温度会受到很大的影响，因此保温措施非常重要，目前的主要技术手段有：1、通过对集料、水、搅拌设备进行预温和对混凝土接触环境进行预热，来保证入模混凝土的温度，从而免受冻害影响；2、通过在混凝土中掺入高效减水剂来加速混凝土强度的提高；3、通过覆盖和蒸汽养护来控制构件的环境温度，加快混凝土强度的提高，从而提高功效，提前工期。而具体到后张梁的孔道压浆，为了避免压入的浆体受冻胀裂梁体，采取在梁体外覆盖帆布棚，在帆布棚内通入热蒸汽对梁体进行加热的方法，其工艺步骤主要有：在预应力钢束张拉完毕后开始孔道压浆，压浆前封闭帆布棚，并通入蒸汽，控制棚内温度在8℃～10℃之间，压浆时先用30℃～40℃温水冲洗波纹管孔道，然后用30℃～40℃温水拌制水泥浆，用压浆机压入孔道，孔道压浆完成后，对梁体进行二次蒸养，蒸养的恒定温度可控制在30℃～40℃，待同期养成的试块强度达到设计要求后，即可降温，当梁体表面温度与棚外温度差不大于20℃时，方可拆棚。由于后张梁一般体积较大，长度一般在24米以上，最长可达100米以上，高度3米以上，宽度十几米，因此所需蒸汽梁较大，热量由外向内传入孔道较慢，而且热量向地下和环境中散失较大，加热效率低、速度慢，因此在经济上和时间上都造成很大损失，而且在孔道中通入热水的办法，容易造成孔道中积水，而残留的水难以排除干净，在孔道中的温度进入负温后，又导致冻涨。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种预加热后张梁孔道的方法及装置。该方法及装置使用加有湿气的热空气或者热蒸汽由内而外直接加热孔道，通过简单的操作，能够在较短的时间内直接加热与压浆浆体相接触的孔道壁的混凝土和孔道中的钢绞线，进而通过钢绞线和孔道壁混凝土或波纹管的热量来养护压入孔道中的浆体，能够快速经济地达到冬季孔道压浆的目的。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种混凝土后张梁孔道加热方法，其具体工艺为：使用热气发生及驱动装置加热空气或水，并驱动热气或蒸汽进入进风连接器，然后经过多道单向阀及保温导气管压入梁体孔道中，对孔道进行加热，加热后的热气或蒸汽通过保温导气管及单向阀汇集到出风连接器，然后经保温导气管重新导入热气发生及驱动装置中，进行循环运作，并在孔道入口处测试温度和湿度，在孔道出口处设置温度和湿度监控装置，对温度和湿度进行调节。
所述加热过程中，保持孔道中相对湿度在60％～85％，湿度低于50％时，通过加湿器在进风处加湿，湿度高于85％时停止加湿，温度在10℃～80℃之间，加热时间30min～24h。
所述加热过程中，在梁体上增加辅助保温措施，包覆保温材料。
一种混凝土后张梁孔道加热装置，包括热气发生及驱动装置、进风连接器、出风连接器及保温导气管，所述进风连接器的一端设置有进风口，另一端设置有出风口，进风口与热气发生及驱动装置输出端相连通，出风口通过保温导气管与梁体孔道相连通，其上设置有进风单向阀，所述出风连接器的一端设置有进风口，另一端设置有出风口，进风口通过保温导气管与梁体孔道另一端相连通，其上设置有出风单向阀，出风口则通过保温导气管与热气发生及驱动装置输入端相连通，形成循环回路。
所述进风连接器上设置有多个进风口和多个出风口，其中进风口与多台热气发生及驱动装置相连，各出风口分别与梁体孔道相连通。
所述出风连接器上设置有多个进风口，各进风口分别与梁体孔道相连通。
所述进风连接器上设置有加湿器，进风连接器中设置有加湿孔，加湿器通过加湿孔与进风连接器相连接。
所述进风连接器和出风连接器中均设置有温度、湿度测试装置，并通过导线与温度、湿度监控装置相连接。
所述热气发生及驱动装置采用暖风机或蒸汽加热器，该设备能够产生热气或热汽，并能将其压入梁体孔道中。
本发明通过在孔道中通入热空气或者热蒸汽，并对热空气或热蒸汽循环进行循环使用来加热孔道壁的混凝土，同时在锚头外侧固定加热带，加热锚头，使孔道混凝土的温度达到10℃以上，然后通过压浆设备将孔道灌浆材料压入孔道，通过孔道壁混凝土的热量养护压入的灌浆剂，灌浆材料压入后，在梁端锚头处固定保温材料，避免灌浆材料受冻，进而保障梁体不被冻裂，必要时，可在梁体表面覆盖保温材料，避免热量散发。该方法及装置最重要的一点就是打破了因低温影响的工期界限，能最大限度的挖掘冬季施工工期的潜力，对严寒地区工程的顺利施工来讲，具有重要的社会效益。
本发明与现有技术相比的优点是：
1、由于热气或蒸汽直接导入孔道，因此能够直接加热孔道和钢绞线，加热效率高；
2、加热方式由内而外，加热速度快，热量向外界散失少，损失小，节约能量；
3、能够在野外的施工现场进行施工，尤其针对大跨度的桥梁；
4、施工简单、安全，不会造成蒸汽伤人的安全事故；
5、可根据施工现场的条件在暖风机或蒸汽加热器(如锅炉)之间进行选择。
附图说明
图1为本发明混凝土后张梁孔道加热装置的组成示意图；
图2为本发明混凝土后张梁孔道加热装置的进风连接器组成示意图；
图3为本发明混凝土后张梁孔道加热装置的出风连接器组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的说明。
附图标记说明如下：
1——暖风机                    2——暖风机进风口
3——保温导气管                4——加湿器
5——进风连接器                6——单向阀
7——温度、湿度测试装置        8——导线
9——待加热的混凝土梁体        10——出风连接器
11——温度、湿度监控装置       12——进风口
13——加湿口                   14——温度传感器
15——湿度传感器               16——气体混合室
17——出风口
如图1所示，该加热装置主要由暖风机1、进风连接器5、出风连接器10及保温导气管3组成，暖风机1能够产生热气并压入梁体孔道中，进风连接器5的一端设置有一个进风口，另一端设置有多个出风口，进风口与暖风机1的输出端相连通，出风口通过保温导气管3与梁体孔道相连通，其上设置有进风单向阀6，出风连接器10的一端设置有多个进风口，另一端设置有一个出风口，进风口通过保温导气管3与梁体孔道另一端相连通，其上设置有出风单向阀6，出风口则通过保温导气管3与暖风机1的输入端相连通，形成循环回路，进风单向阀和出风单向阀都只允许热气或热汽单向通过，进风连接器5上设置有加湿器4，进风连接器5中设置有加湿孔，加湿器4通过加湿孔与进风连接器5相连接，进风连接器5和出风连接器10中均设置有温度、湿度测试装置7，并通过导线8与温度、湿度监控装置11相连接。
如图2所示，进风连接器的进风口12上开设有加湿口13，气体混合室16的内部安装有温度传感器14及湿度传感器15，每个出风口17上均安装有单向阀6。
如图3所示，出风连接器的每个进风口12上均安装有单向阀6，气体混合室16的内部安装有温度传感器14及湿度传感器15，出风口17通过保温导气管连通至暖风机。
应用上述加热装置进行后张梁压浆的具体工艺步骤如下：
1)孔道加热
暖风机1加热并驱动空气通过进风连接器5和进风单向阀6进入孔道，对孔道进行加热，加热后的热气或蒸汽通过保温导气管及出风单向阀汇集到出风连接器10，然后经保温导气管3重新导入暖风机1，进行循环运作，并在孔道入口处测试温度和湿度，在孔道出口处设置温度和湿度监控装置，对温度和湿度进行调节，在加热过程中，保持孔道中相对湿度在60％～85％，温度在20℃～45℃为宜，加热时间24h左右，必要时在梁体上增加辅助保温措施，包覆保温材料。
2)设备预热
将搅拌机的缠绕加热带加热，并在搅拌机中装入40℃～60℃的热水，启动搅拌机和压浆泵，将出料管管口放入搅拌机上，将热水循环10～20分钟，然后将搅拌机和压浆管中的热水全部压出，将拌和水加热，拌和水的温度在20℃～40℃为宜。
3)搅拌
浆体搅拌操作顺序为：先计量好每批浆体所需的灌浆剂和和加热的拌和水，准备好拌和水计量工具(以塑料筒为宜)，在搅拌机中先加入所需水分的2/3，慢慢加入全部灌浆剂，边加入边搅拌，不可整袋到入，以免分散不均匀，全部加入后搅拌2～4分钟，然后加入剩下的1/3的拌和水，继续搅拌2～4分钟，搅拌均匀即可。整个过程有序进行，保证浆体搅拌均匀，搅拌时间视搅拌机的工作性能而定，搅拌过程中不可额外加入拌和水，如果搅拌机的搅拌效率较低，可采用正转和反转交替进行的方式。
4)保温养护措施
压浆完毕，在梁端锚头外固定加热器，并包覆保温材料，对梁端锚头进行保温加热。
以上对本发明所提供的混凝土后张梁孔道加热方法及加热装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式作了阐述，这些实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，同时对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，但不论作怎样的变化，凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。