一种箱梁冬季施工用养护系统

摘要

本发明公开了一种箱梁冬季施工用养护系统，包括设置在箱梁外侧且的外加热保温结构和用于对箱梁的箱室进行加热的内加热保温结构，以及用于对箱梁温度进行实时检测的测温系统；外加热保温结构的外侧设置有凹字形支撑结构，外加热保温结构为组装式保温模板，组装式保温模板的横截面为凹字形，组装式保温模板包括设置在箱梁底部的底部模板和两个对称设置在底部模板左右两侧的侧部模板，底部模板和侧部模板均为加热式保温模板。本发明设计新颖合理，通过采用内加热保温结构和外加热保温结构同时对箱梁进行加热养护，有效避免了箱梁的混凝土外表面和混凝土内部之间的温差过大而导致混凝土表面产生裂纹，保证了冬季施工时箱梁的成型质量。

说明书

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种箱梁冬季施工用养护系统。

背景技术

混凝土施工中，工程质量受环境温度的限制，特别是冬季施工，由于环境温度低，对整个施工养护、质量等影响较大；混凝土浇注后其养护过程中应保证温度和湿度，如果保护措施不到位，受低温影响，水泥的水化作用受到阻碍，混凝土中的游离水分开始结冰，体积增大，则极易引起混凝土开裂，严重影响施工质量。当室外日平均气温连续5天低于5℃时，即属于冬季施工，我国北方地区海拔较高，气候干燥，常年有大风天气，冬季施工基础养护尤为关键。目前，冬季施工箱梁养护多采用搭建棚暖，并在暖棚内使用煤炉等加热升温，养护期间内需消耗大量的油、煤等燃料，同时需设置保湿设备保持暖棚内的湿度，增加了工作人员劳动强度，施工过程中存在一定的安全隐患，同时箱梁施工工期长，箱梁表面易产生裂纹，且质量差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种箱梁冬季施工用养护结构，其设计新颖合理，通过采用内加热保温结构和外加热保温结构同时对箱梁进行加热养护，有效避免了箱梁的混凝土外表面和混凝土内部之间的温差过大而导致混凝土表面产生裂纹，保证了冬季施工时箱梁的成型质量。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种箱梁冬季施工用养护系统，其特征在于：包括设置在箱梁外侧的外加热保温结构和用于对箱梁的箱室内进行加热的内加热保温结构，以及用于对箱梁的温度进行实时检测的测温系统；

所述外加热保温结构的外侧设置有凹字形支撑结构，所述外加热保温结构为组装式保温模板，所述组装式保温模板的横截面为凹字形，所述组装式保温模板包括设置在箱梁底部的底部模板和两个对称设置在底部模板左右两侧的侧部模板，所述底部模板和侧部模板均为加热式保温模板；

所述加热式保温模板包括模板和设置在所述模板上的加热器，以及设置在所述模板上且用于包覆所述加热器的内保温层和外保温层；

所述内加热保温结构包括设置在箱室内的蒸汽管道和对蒸汽管道进行供气的蒸汽供应系统，所述蒸汽管道沿箱室的长度方向布设，所述蒸汽管道的数量与箱室的数量相同且一一对应。

上述的一种箱梁冬季施工用养护系统，其特征在于：所述模板包括面板和设置在所述面板上的格构架，以及设置在所述格构架上的钢丝网，

所述格构架包括由多道边肋围成的外框架和设置在所述外框架内的支撑格构，所述外框架沿面板的边缘线布设，

所述支撑格构由多道呈平行布设的横向中肋和多道呈平行布设的竖向中肋拼装而成，每道所述横向中肋均与多道所述竖向中肋紧固连接为一体，所述边肋、横向中肋和竖向中肋均与面板呈垂直布设。

上述的一种箱梁冬季施工用养护系统，其特征在于：所述加热器包括两个相互独立的加热带，两个所述加热带分别为主用加热带和备用加热带，两个所述加热带的结构相同，所述加热带由多个加热带段串联连接而成，所述加热带呈蛇形走线方式布设在钢丝网上。

上述的一种箱梁冬季施工用养护系统，其特征在于：所述蒸汽供应系统包括蒸汽锅炉和与蒸汽锅炉的连通的蒸汽输送管道，以及设置在蒸汽输送管道上且用于控制蒸汽输送管道内气体流通和关断的控制闸阀；

所述蒸汽输送管道远离蒸汽锅炉的端部伸入至箱室，所述蒸汽管道的端部与蒸汽输送管道远离蒸汽锅炉的端部连通。

上述的一种箱梁冬季施工用养护系统，其特征在于：所述测温系统包括用于检测箱梁表面温度的第一温度检测系统和用于检测箱梁内部温度的第二温度检测系统，以及用于检测箱梁外侧外加热保温结构温度的第三温度检测系统。

上述的一种箱梁冬季施工用养护系统，其特征在于：所述第一温度检测系统包括设置在箱梁顶部且位于箱梁中心位置处的第一测温器、两个对称设置在箱梁的翼缘板端部的第二测温器，以及多个均设置在箱梁底部的第三测温器；

所述第一测温器与箱梁的混凝土上表面之间的距离为4cm～6cm，所述第二测温器与箱梁的混凝土外表面之间的距离为4cm～6cm，所述第三测温器与箱梁的混凝土下表面之间的距离为4cm～6cm。

所述第二温度检测系统包括设置在箱梁的腹板内的第四测温器，所述第四测温器位于箱梁的腹板的中心位置处。

上述的一种箱梁冬季施工用养护系统，其特征在于：所述第三温度检测系统包括设置在多个均设置在侧部模板内且用于检测侧部模板温度的第五测温器，以及多个均设置在底部模板内且用于检测底部模板温度的第六测温器；

所述第五测温器和第六测温器与面板之间的距离均为2cm～3cm。

上述的一种箱梁冬季施工用养护系统，其特征在于：所述第一测温器、第二测温器、第三测温器、第四测温器、第五测温器和第六测温器均为 RS-WS-N01-6-6温湿度变送器，所述RS-WS-N01-6-6温湿度变送器沿箱梁的长度方向布设。

上述的一种箱梁冬季施工用养护系统，其特征在于：所述内保温层和外保温层均为喷涂在所述模板上的阻燃聚氨酯泡沫层。

上述的一种箱梁冬季施工用养护系统，其特征在于：所述加热带为自控温电伴热带。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明通过在箱梁的外侧设置外加热保温结构对箱梁的外侧进行加热保温，并在箱梁的顶部设置用于包覆箱梁上表面和端面的防水保温层，将箱梁包裹在外加热保温结构和防水保温层内，使箱梁与外界环境隔离，避免外界环境隔的冷空气对箱梁的质量造成影响。

2、本发明通过在加热式保温模板内设置加热带对加热式保温模板进行加热，加热带的数量为两个，两个加热带相互独立，两个加热带分别为主用加热带和备用加热带，当主用加热带出现故障时，通过备用加热带为加热式保温模板进行加热，确保加热式保温模板的正常使用，避免加热式保温模板在使用过程中出现故障时需要更换加热式保温模板而使箱梁暴露在外界环境中造成箱梁的混凝土开裂，提高该加热式保温模板的使用可靠性。

3、本发明所采用的加热式保温模板内设置有内保温层和外保温层，内保温层和外保温层均为喷涂在模板上的阻燃聚氨酯泡沫层，通过设置内保温层和外保温层将加热带、钢丝网和模板紧固连接为一体，加强了加热式保温模板的整体性；同时，通过设置内保温层避免加热带所产生的热量在组合式模板内流动，通过设置外保温层阻断外部的冷空气进入加热式保温模板内，增强了加热式保温模板的保温效果。

4、本发明通过设置内加热保温结构对箱梁的箱室进行加热，内加热保温结构的蒸汽管道沿箱室的长度方向布设，蒸汽管道的长度与箱室的长度相同，蒸汽管道的散热面积广，使箱室受热均匀，并将热量传递至箱梁的各处，避免箱梁的混凝土内部的温度和混凝土外表面的温度差距过大而导致箱梁表面产生裂纹，有效地保证了箱梁的浇筑质量。

5、本发明所采用的蒸汽供应系统为蒸汽锅炉，通过蒸汽锅炉为箱梁的箱室通入蒸汽对箱梁进行加热养护，为箱梁的混凝土硬化提供适当的温度和湿度条件，使箱梁的混凝土强度不断增长，提高了箱梁的浇筑质量。

6、本发明采用内加热保温结构和外加热保温结构同时对箱梁进行加热养护，避免箱梁的混凝土外表面和混凝土内部温差过大而导致箱梁表面产生裂纹，保证了冬季施工时箱梁成型质量。

综上所述，本发明设计新颖合理，通过采用内加热保温结构和外加热保温结构同时对箱梁进行加热养护，有效避免了箱梁的混凝土外表面和混凝土内部之间的温差过大而导致混凝土表面产生裂纹，保证了冬季施工时箱梁的成型质量。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明模板的结构示意图。

图3为本发明加热式保温模板的结构示意图。

图4为本发明内加热保温结构的结构示意图。

附图标记说明:

1—箱梁； 2—箱室； 3—底部模板；

4—钢丝网； 5—加热带； 6—内保温层；

7—外保温层； 8—蒸汽管道； 9—面板；

10—边肋； 11—横向中肋； 12—竖向中肋；

13—蒸汽锅炉； 14—蒸汽输送管道； 15—控制闸阀；

16—侧部模板； 17—底部支撑框架； 18—侧部支撑框架；

19—第一测温器； 20—第二测温器； 21—第三测温器；

22—第四测温器； 23—第五测温器； 24—第六测温器；

25—防水保温层； 26—螺纹孔。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括设置在箱梁1外侧的外加热保温结构和用于对箱梁1的箱室2内进行加热的内加热保温结构，以及用于对箱梁1的温度进行实时检测的测温系统；

所述外加热保温结构的外侧设置有凹字形支撑结构，所述外加热保温结构为组装式保温模板，所述组装式保温模板的横截面为凹字形，所述组装式保温模板包括设置在箱梁1底部的底部模板3和两个对称设置在底部模板3 左右两侧的侧部模板16，所述底部模板3和侧部模板16均为加热式保温模板；

所述加热式保温模板包括模板和设置在所述模板上的加热器，以及设置在所述模板上且用于包覆所述加热器的内保温层6和外保温层7；

所述内加热保温结构包括设置在箱室2内的蒸汽管道8和对蒸汽管道8 进行供气的蒸汽供应系统，所述蒸汽管道8沿箱室2的长度方向布设，所述蒸汽管道8的数量与箱室2的数量相同且一一对应。

本实施例中，所述凹字形支撑结构与外加热保温结构相配合，所述凹字形支撑结构包括底部支撑框架17、两个对称设置在底部支撑框架17左右两侧的侧部支撑框架18，通过设置底部支撑框架17为底部模板3提供安装位置，通过设置侧部支撑框架18为侧部模板16提供安装位置，底部支撑框架17和侧部支撑框架18均采用现有的支撑框架，底部支撑框架17 与安装在箱梁1顶部的挂篮系统连接，侧部支撑框架18安装在底部支撑框架17上，对外加热保温结构进行有效支撑。

本实施例中，需要说明的是，箱梁1的顶部设置有用于包覆箱梁1的上表面和箱梁1的端面的防水保温层25，通过设置外加热保温结构将箱梁 1包裹在外加热保温结构和防水保温层25内，使箱梁1与外界环境隔离，避免外界环境隔的冷空气对箱梁1的质量造成影响；外加热保温结构为组装式保温模板，所述组装式保温模板包括底部模板3和两个对称设置在底部模板3左右两侧的侧部模板16，侧部模板16和底部模板3通过螺栓连接件可拆卸连接为一体，加强该组装式保温模板的整体性，进而提高组装式保温模板的保温效果；底部模板3和侧部模板16均为加热式保温模板，通过设置加热器散发热量对加热式保温模板进行加热，进而对箱梁1的外表面进行加热，并通过位于加热器两侧的内保温层6和外保温层7减缓加热式保温模板的热量散失，保证加热式保温模板的加热保温效果；通过设置内加热保温结构对箱梁1的箱室2进行加热，并将热量传递至箱梁1的各处，避免箱梁1的混凝土内部的温度和混凝土外表面的温度差距过大而导致箱梁1表面产生裂纹，有效地保证了箱梁1的浇筑质量。

本实施例中，蒸汽管道8沿箱室2的长度方向布设，蒸汽管道8的长度与箱室2的长度相同，蒸汽管道8的散热面积广，使箱室2受热均匀，保证箱梁1的养护效果。

如图2和图3所示，本实施例中，所述模板包括面板9和设置在所述面板上的格构架，以及设置在所述格构架上的钢丝网4，

所述格构架包括由多道边肋10围成的外框架和设置在所述外框架内的支撑格构，所述外框架沿面板9的边缘线布设，

所述支撑格构由多道呈平行布设的横向中肋11和多道呈平行布设的竖向中肋12拼装而成，每道所述横向中肋11均与多道所述竖向中肋12 紧固连接为一体，所述边肋10、横向中肋11和竖向中肋12均与面板9 呈垂直布设。

本实施例中，需要说明的是，所述面板9与格构架与呈平行布设，所述面板9与格构架浇筑为一体，所述外框架的形状和尺寸均与面板9的形状和尺寸相同，所述面板9为方形板，所述外框架为由多道所述边肋10 围成的方形框架，所述支撑格构为矩形格构，多个所述边肋10、多道所述横向中肋11和多道所述竖向中肋12均布设在同一平面上；所述边肋10上沿其长度方向设置有多个螺纹孔26，便于相邻两个加热式保温模板的连接。

本实施例中，实际使用时，钢丝网4安装在模板的格构架上，加热带 5穿设在钢丝网4的网格内，安装和拆卸快速方便，节省时间。

如图3所示，本实施例中，所述加热器包括两个相互独立的加热带5，两个所述加热带5分别为主用加热带和备用加热带，两个所述加热带5的结构相同，所述加热带5由多个加热带段串联连接而成，所述加热带5呈蛇形走线方式布设在钢丝网4上。

本实施例中，加热带5上套设有保护套管，保护套管的厚度为1～2mm，保护套管由聚氨酯泡沫制成，聚氨酯泡沫具有良好的保温防水性能，能够对保护套管进行有效保护，且不会影响加热带5的正常工作；通过设置主用加热带和备用加热带对加热式保温模板进行加热，主用加热带和备用加热带相互独立，当主用加热带出现故障时，通过备用加热带为加热式保温模板进行加热，确保加热式保温模板的正常使用，避免加热式保温模板在使用过程中出现故障时需要更换加热式保温模板而使箱梁1暴露在外界环境中造成箱梁1的混凝土开裂，提高该加热式保温模板的使用可靠性。

如图4所示，本实施例中，所述蒸汽供应系统包括蒸汽锅炉13和与蒸汽锅炉13的连通的蒸汽输送管道14，以及设置在蒸汽输送管道14上且用于控制蒸汽输送管道14内气体流通和关断的控制闸阀15；

所述蒸汽输送管道14远离蒸汽锅炉13的端部伸入至箱室2，所述蒸汽管道8的端部与蒸汽输送管道14远离蒸汽锅炉13的端部连通。

本实施例中，实际使用时，蒸汽输送管道14为T字形蒸汽输送管道，蒸汽输送管道14的竖直段裸露在空气中，且蒸汽输送管道14的竖直段的端部与蒸汽锅炉13连通，蒸汽输送管道14的水平段位于箱梁1的0号块内，蒸汽管道8的一端与蒸汽输送管道14的水平段连通，蒸汽管道8的另一端延伸至箱梁1待养护段。

本实施例中，通过采用蒸汽锅炉13为箱梁1的箱室2通入蒸汽，为箱梁1的混凝土硬化提供适当的温度和湿度条件，使箱梁1的混凝土强度不断增长，提高箱梁1的浇筑质量。

本实施例中，蒸汽锅炉13通过蒸汽输送管道14为蒸汽管道8供气，蒸汽输送管道14上设置有控制闸阀15，当需要暂时停止对箱梁1的箱室 2进行加热时，关闭控制闸阀15停止对箱室2的加热，无需蒸汽锅炉13 停止工作，避免对箱梁1再次加热时需要重新开启蒸汽锅炉13，重新开启后的蒸汽锅炉13升温速度慢，不能及时满足箱梁1的加热养护要求。

本实施例中，所述测温系统包括用于检测箱梁1表面温度的第一温度检测系统和用于检测箱梁1内部温度的第二温度检测系统，以及用于检测箱梁1外侧外加热保温结构温度的第三温度检测系统。

本实施例中，通过设置第一温度检测系统实时检测箱梁1的外表面温度，通过设置第二温度检测系统实时检测箱梁1的内部温度，并根据第一温度检测系统和第二温度检测系统检测到的温度数据调节加热带5和蒸汽锅炉13的加热温度，使该养护系统的养护温度满足箱梁1的养护温度要求。

如图1所示，本实施例中，所述第一温度检测系统包括设置在箱梁1 顶部且位于箱梁1中心位置处的第一测温器19、两个对称设置在箱梁1 的翼缘板端部的第二测温器20，以及多个均设置在箱梁1底部的第三测温器21；

所述第一测温器19与箱梁1的混凝土上表面之间的距离为4cm～6cm，所述第二测温器20与箱梁1的混凝土外表面之间的距离为4cm～6cm，所述第三测温器21与箱梁1的混凝土下表面之间的距离为4cm～6cm。

所述第二温度检测系统包括设置在箱梁1的腹板内的第四测温器22，所述第四测温器22位于箱梁1的腹板的中心位置处。

本实施例中，通过设置第一测温器19对箱梁1混凝土顶部的外表面温度进行检测，通过设置第二测温器20对箱梁1的翼缘板端部的外表面温度进行检测，通过设置第三测温器21对箱梁1混凝土底部的外表面温度进行检测，进而实现对箱梁1各处外表面温度的实时检测，并将第一测温器19、第二测温器20和第三测温器21测得的温度数据取平均值作为箱梁1的混凝土外表面温度的测量值，提高检测结果的准确性。

本实施例中，需要说明的是，箱梁1的左腹板和右腹板为箱梁1所浇筑混凝土厚度最厚的位置，通过在左腹板和右腹板的中心位置处分别设置第四测温器22检测箱梁1的混凝土内部的水化热的温度，便于根据箱梁1 的混凝土内部的水化热的温度控制该养护系统对箱梁1养护时的温度，避免箱梁1表面产生裂纹，保证箱梁1的质量。

如图1所示，本实施例中，所述第三温度检测系统包括设置在多个均设置在侧部模板16内且用于检测侧部模板16温度的第五测温器23，以及多个均设置在底部模板3内且用于检测底部模板3温度的第六测温器24；

所述第五测温器23和第六测温器24与面板9之间的距离均为2cm～ 3cm。

本实施例中，实际使用时，所述第五测温器23的数量与侧部模板16 中加热带5的加热带段的数量相同且一一对应，通过设置第五测温器23 检测侧部模板16中的加热带段是否发生损坏，当多个加热带段中有加热带段损坏时，所损坏的加热带对应的第五测温器23检测到的温度值远远低于其他第五测温器23检测到的温度值，此时，则需要将侧部模板16由主用加热带工作切换到备用加热带工作，保证侧部模板16的工作可靠性。

本实施例中，实际使用时，所述第六测温器24的数量与底部模板3 中加热带5的加热带段的数量相同且一一对应，通过设置第六测温器24 检测底部模板3中的加热带段是否发生损坏，当多个加热带段中有加热带段损坏时，所损坏的加热带对应的第六测温器24检测到的温度值远远低于其他第六测温器24检测到的温度值，此时，则需要将底部模板3由主用加热带工作切换到备用加热带工作，保证底部模板3的工作可靠性。

本实施例中，所述第一测温器19、第二测温器20、第三测温器21、第四测温器22、第五测温器23和第六测温器24均为RS-WS-N01-6-6温湿度变送器，所述RS-WS-N01-6-6温湿度变送器沿箱梁1的长度方向布设。

本实施例中，实际使用时，第一测温器19、第二测温器20、第三测温器21、第四测温器22、第五测温器23和第六测温器24均优选为 RS-WS-N01-6-6温湿度变送器，RS-WS-N01-6-6温湿度变送器的探头与箱梁1的长度相等，能够对箱梁1整体的温度进行检测，检测精度高。

本实施例中，所述内保温层6和外保温层7均为喷涂在所述模板上的阻燃聚氨酯泡沫层。

本实施例中，实际使用时，当钢丝网4上的加热带5安装完成后，通过在模板上现场喷涂阻燃聚氨酯泡沫层形成内保温层6和外保温层7，加热带5包裹在内保温层6和外保温层7之间，且通过在模板上现场喷涂阻燃聚氨酯泡沫层能够将加热带5、钢丝网4和模板紧固连接为一体，加强了加热式保温模板的整体性，保温效果好。

本实施例中，所述加热带5为自控温电伴热带。

本实施例中，实际使用时，加热带5的多个加热带段均采用自控温电伴热带，自控温电伴热带自身能够散发大量的热量，且自控温电伴热带所散发出的热量可以进行调控且能够长时间保持恒温，便于在箱梁1的加热养护时对加热式保温模板的温度进行调节，保证箱梁1的养护质量。

本发明具体使用时，在对箱梁1进行养护时，在箱梁1的顶部设置有用于包覆箱梁1的上表面和箱梁1的端面的防水保温层25，并打开蒸汽锅炉13和蒸汽输送管道14上的控制闸阀15，蒸汽锅炉13产生的蒸汽通过蒸汽输送管道14输送至箱梁1的箱室2内，对箱室2进行加热养护，同时，打开底部模板3和两个侧部模板16的主用加热带，主用加热带散发热量对底部模板3和两个侧部模板16进行加热，进而对箱梁1的外表面进行加热养护；在对箱梁1进行加热养护时，通过第一测温器19、第二测温器20和第三测温器21实时检测箱梁1各处混凝土的外表面温度，并将第一测温器19、第二测温器20和第三测温器21检测到的温度值取平均值作为箱梁1的外表面温度，并调节蒸汽锅炉13、底部模板3和两个侧部模板16的加热温度使箱梁1外表面的温度满足箱梁1的养护温度要求。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。