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工程管理前沿【2020年第01期】

  • ID:271612
  • 浏览:1258
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-04-09 06:49:21
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

高速铁路箱梁夏季养护工艺优化与应用

2019/8/9 15:17:00 工程地质学 孙立山,涂洪涛
资料简介

摘要:随着国家 2016~ 2025年铁路规划到 2030年的《中长期铁路网规划》的实施,高速铁路建设已成为我国社会经济发展的一项战略,同时也是我国走出去的重要战略。预制简支箱梁在高铁建设中应用的较为广泛,箱梁养护是箱梁预制过程中一个重要质量控制环节,养护质量的好坏直接影响梁体混凝土施工质量。目前,各制梁场夏季养护存在养护效率低、人工依赖强、养护效果差、成本投入大等缺陷。文章针对这一现状,提出采用蓄水、喷淋、覆膜、雾化等多种综合养生手段,很好的解决上述问题,而且明显改善养护质量,降低劳动强度,节约成本,降低安全风险。

高速铁路箱梁夏季养护工艺优化与应用

孙立山 涂洪涛

中铁四局集团第五工程有限公司,江西 九江 332000

摘要:随着国家2016~2025年铁路规划到2030年的《中长期铁路网规划》的实施,高速铁路建设已成为我国社会经济发展的一项战略,同时也是我国走出去的重要战略。预制简支箱梁在高铁建设中应用的较为广泛,箱梁养护是箱梁预制过程中一个重要质量控制环节,养护质量的好坏直接影响梁体混凝土施工质量。目前,各制梁场夏季养护存在养护效率低、人工依赖强、养护效果差、成本投入大等缺陷。文章针对这一现状,提出采用蓄水、喷淋、覆膜、雾化等多种综合养生手段,很好的解决上述问题,而且明显改善养护质量,降低劳动强度,节约成本,降低安全风险。

关键词:高速铁路;制梁场;夏季养护

高铁预制简支箱梁有着施工工厂化、质量易控制、结构简单、力学性能较好(具有较大的刚度和抗扭性能)、架设安装方便等特点,在高铁建设过程中得到广泛应用。现阶段,梁体夏季养护方式主要还是采用人工洒水为主,工效低,养护质量差,为使梁体混凝土养护效果达到规范要求,提高养护质量和工作效率,节约成本,减少对养护人员的依赖,彻底改变现有的施工模式。需针对箱梁不同部位的特点区别化采取养生措施,同时对养护用水做到循环利用,实现管理规范化、科学化、标准化、精细化。

本文以新建安庆至九江铁路(江西段)八里湖制梁场探讨夏季养护工艺改进后的运用。八里湖制梁场承担着新建安九铁路DK317+831.055~DK331+718.155范围的405孔后张法预应力混凝土简支箱梁预制任务。

1 预制简支箱梁混凝土夏季养护现状

1.1预制简支箱梁夏季养护概述

预制简支箱梁养护从功能区域上可划分为制梁区养护和存梁区养护,从温度环境上可划分为冬季施工养护和非冬季施工养护(后统称为夏季养护)。本文主要论述夏季养护工艺,夏季混凝土施工最显著的特点就是温度高、相对湿度小。现有的养护工艺主要还是依赖人工养护为主、梁面、箱内覆盖土工布人工洒水、梁底安装喷头结合人工辅助喷洒、外腹板采用人工喷洒、安装自动化喷头或者养护喷淋小车进行养护。根据规范要求,梁体混凝土养护时间不应少于14d,相对湿度低于40%的地区保湿养护时间不宜少于28d,养护时间较长。采用现阶段这种养护方式存在劳力投入大,人为干预大,资源耗费大,养护质量不可控,不满足目前高铁梁场施工生产的发展理念。

1.2预制简支箱梁养护方式以及优缺点分析

土工布覆盖,人工洒水方式(附图1、图2)

人工洒水的方式,可以做到除了梁底以外的全方位养护(梁面、箱内、外腹板),但是劳力投入大,效率低,人为因素影响大,养护质量依靠工人的责任心和管理人员的督促力度,极易出现质量缺陷,不便于项目管理和质量控制。同时在养护过程中需养护工人每天多次上下梁面,存在高空作业的安全风险。

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1 人工洒水养护梁面 图2 人工洒水养护外腹板

自动喷洒或喷淋养护小车方式

自动喷洒养护设备主要由水管、喷头、增压泵组成,通过人工控制开启和关闭,对梁体进行养护,此类方式可以对箱梁梁面、外腹板及箱梁底板以及箱内进行全方位养护。但是养护效果取决于工人责任心、养护水压、安装喷头的布设密度、喷头的布设高度等多项因素共同决定,相比人工洒水,劳动强度有所降低,但是还是需要依靠工人控制养护的频率,同时水管和喷头需要定期进行维修更换,成本的投入大。

喷淋养护小车主要由养护小车、管道以及铺设走形轨道等组成,通过人工控制开启和关闭。但是仅能对箱梁外腹板进行全方面养护,但是对箱梁顶板、箱梁底板均无法进行养护。并且项目前期投入成本较高,养护方式单一,需要将养护期梁放置至同一轨道区,不便于梁场施工安排,同时还增加后期设备维修保养的费用支出。

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3 自动喷洒梁面养护 图4 自动喷洒外腹板养护

综上两类养护方式都存在共同的缺点:

养护工艺都无法确保24小时砼表面始终处于湿润状态,且养护盲点多、局部养护不到位,养护质量得不到保障,自动化程度低,人工依赖高。

(2)劳力投入大,效率低 。在劳力紧张的现状下,造成成本增加的同时,也增加了管理人员的负担。

(3)仅通过不断增加喷洒频率确保养护质量,且未采取有效的措施使得养护用水能够回收利用,不符合当前工程绿色节能的环保理念。

2 夏季养护设计总体思路

通过分析现阶段夏季养生措施中的痛点,针对箱梁不同部位的特点采取区别化养生措施,吸收多种养生手段的优点,综合蓄水、喷洒、覆膜、雾化等多种养生手段,改变以往人工养护为主施工管理模式,减少对人工的依赖性,提高工作效率,节约成本。

梁面采用蓄水养护措施;箱内采用雾化机养护;腹板外侧采用智能养护系统,并通过电脑和手机APP远程控制养生频率;梁端采用自制封闭工装及养护薄膜覆盖养护;梁底采用砖砌养生池蓄水养护。设施一次投入,全程无死角养护,极大限度减少人为因素对养护质量的影响。

在存梁区设置三级沉淀池、储水蓄水池以及排水沟等措施,为了满足绿色节能的环保理念,通过综合设计,将梁底蓄水池两两相连,梁底蓄水池可以回收梁面养护用水和腹板养护用水,梁底蓄水池水满溢出直接排至主排水沟,最终经过设置的三级沉淀池净化后,流入储水蓄水池,储水蓄水池的水在用于梁面和腹板养护用水,如此循环往复,真正实现养护用水收集在利用。

3 夏季养护工艺

3.1 制梁区养护

1)箱梁梁面养护—蓄水养护:当梁面混凝土浇筑完毕,混凝土初凝2小时前,在梁面四周埋设橡胶条(或方钢),梁面终凝后橡胶条能够与梁面混凝土粘贴在一起,使得梁体四周形成拦水坎,进行蓄水养生。

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4 梁面四周埋设橡胶条 图5 箱梁梁面蓄水养生

2)箱梁内室养护—雾化养护:梁体拆模前,待混凝土初凝后,箱内采用人工蓄水的方式进行人工辅助养护;待梁体拆模后,立即采用自制梁端封闭工装将箱梁两端封闭,同时安装雾化器对箱内进行养护保湿。

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6 安装自制封闭工装 图7 箱内采用加湿机养护

3.2存梁区养护

箱梁梁面养护—蓄水养护:与制梁区养护方式一致。

箱梁内室养护—雾化养护:与制梁区养护方式一致保湿,采用自制梁端封闭工装将箱梁两端封闭,同时安装雾化器对箱内进行养护。

箱梁梁底养护—蓄水养护:根据日生产数量确定养护台座数量,养护台座周边底面全部硬化,硬化厚度控制在10cm,为了防止后期底部开裂,在浇筑底板时可适当的放置钢筋网片。硬化完毕后在存梁台座四周砖砌高度20cm围墙,内部同时铺设定制好的防水篷布,确保蓄水池密闭性。确保箱梁移至存梁区养护台座后梁底一直处于浸水状态。

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8 砖砌养生蓄水池 图9 梁底蓄水养护

4)箱梁腹板外侧养护—自动喷淋:存梁区安装智能喷淋养生控制柜、变频增压水泵系统、旋转喷头、180°喷头,360°喷头。向箱梁翼板底面、腹板外侧均匀喷水养护。存梁区均采用手机APP遥控定时间隔无线远程操控,对箱梁进行喷淋养生,可对箱梁全面覆盖进行喷淋养生。进入智能喷淋养生系统的监控页面,可对现场喷淋情况进行实时观看及数据分析。

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7:箱梁外腹板自动喷淋养护 图8:箱梁外腹板自动喷淋养护

5)梁端混凝土养护—自制梁端养护工装、覆盖薄膜:端模拆除后立即采用自制梁端养护工装进行封闭,人工进行洒水,确保梁端一直处于湿润状态。封锚后,采用养护薄膜覆盖模式,进行保湿,从上部可补水养护。

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9 梁端养护方式(封锚前) 图10 梁端养护方式(封锚后)

3.3养护用水循环在利用

为了满足养护时间的要求,以八里湖制梁场为列,存梁区共设置14个梁底养生水池,水池之间两两连通,并设置开关阀;第3排和第4排存梁台座中间设置一条主排水沟,与存梁台座3-4设置的三级沉淀池连通,三级沉淀池与存梁台座3-5设置蓄水池连通。蓄水池排水至主排水沟,排水沟与三级沉淀池连通,经过三级沉淀池流向蓄水池,在通过蓄水池对梁体提供养护用水。

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11 存梁区蓄水养护及水循环平面布置图

5e79d54434139_html_173dd887bbe32c8a.jpg矩形标注 2矩形标注 3矩形标注 6

12 养护用水经三级沉淀池净化后流入蓄水池重复利用

4 结束语

文章对目前高铁箱梁夏季养护措施进行分析,针对现有混凝土的养护方式存在的种种缺陷,本着提高养护质量和效率、节约成本,减少对人工的依赖以及绿色节能的环保理念为目的,提出了蓄水、喷淋、覆膜、雾化等多种综合养生手段,达到了箱梁在养护期内混凝土表面始终处于湿润、养护无死角的夏季总体养护要求,最终实现了安全、高效、节能,同时也为类似工程提供借鉴。

参考文献:

[1] TB/T3432-2016 高速铁路预制后张法预应力混凝土简支梁[S].

[2] TB 10424-2018 铁路混凝土工程施工质量验收标准[S].

[3] TB 10752-2018 高速铁路桥涵工程施工质量验收标准[S].

[4] 曹新刚 徐宏.智能化养护技术在铁路预制梁场的设计与运用[J].高速铁路技术,2018,9(6):83-86.