高寒地区滑模技术在桥梁施工中的应用
摘要
关键词
高寒地区;滑模技术;桥梁施工;应用
正文
滑模技术,作为一种先进的桥梁建筑手段,以其施工速度较快、质量卓越、安全可靠的特性,在我国各地桥梁建设领域得到广泛应用。然而,在严寒的高寒地区,这种技术的应用却受到严重制约。其原因在于,低温环境下,混凝土的凝固速度显著减缓,对滑模施工的性能和效果造成重大影响;同时,高寒地区的冻土层亦为基础处理和支架搭设带来巨大挑战。因此,如何在严寒高寒地区充分发挥滑模技术的优势,已经成为我国桥梁建设领域亟待解决的关键问题。
一、工程概况
尖共3标预制梁场设置于YK6+013左侧约400m处,总占地面积为46.65亩,场内设置全封闭混凝土拌合站、钢筋加工配送中心、预制箱梁制梁区及存梁区等;根据梁型总体设计情况及分布特点,采用环形流水生产线进行预制,并结合现代化管理理念,高效、标准完成箱梁预制任务,
本项目预制梁场主要预制20m、25m、30m箱梁,共计生产数量507片。
预制梁场整体划分为梁体钢筋绑扎区、混凝土浇筑区、模板周转区、梁板蒸养区、张拉压浆区,存梁区,其中模板周转区、混凝土浇筑区、台座摆渡区、梁体钢筋绑扎区均在棚内完成。预制梁场共设3条生产线,每条生产线设置5个移动式移动台座,其中,20m箱梁生产线1条,配备20m箱梁中梁模板1套,边梁模板1套;30m箱梁生产线2条,配备30m箱梁中梁模板2套,边梁模板1套;25m箱梁与30m箱梁共用1条生产线,配备25m箱梁中梁模板1套,边梁模板1套;预制区设置10吨龙门吊2台,存梁区设置100+100吨组合式龙门吊1台,80吨龙门吊2台。实现“钢筋绑扎→混凝土浇筑→蒸汽养护→预应力张拉→移梁→压浆”全预制周期的循环生产,单片箱梁的生产周期由传统的10天缩短至5天。
本项目依托“专业化、工厂化、机械化、信息化”的坚实基础,致力于构建资源节约型、智能创新型、绿色环保型、管理标准型的新型梁场。秉承以工装确保工艺、以工艺保障质量、以质量确保安全的理念,遵循依法合规、科学有序的原则,全面推进质量、安全、工期、投资、环保和稳定的目标全面实现。
二、施工工艺
在预制梁场的环形生产线上,“移动式移动台座+移动式液压侧模+智能蒸汽养护”的先进工艺被广泛应用。这种工艺具有较高的生产效率,单条生产线即可实现一天一片预制箱梁的生产目标。这一目标不仅满足了我国基础设施建设对梁材的大量需求,同时也为预制梁场的生产管理带来了革命性的改变。
在预制梁场的生产线上,钢筋绑扎区、混凝土浇筑区、蒸汽养生区、张拉提梁区等各个环节都是固定工位,工序固定且无交叉作业。这种设计不仅减少了起重吊装设备在场内运行的时间,更有效提升了现场的安全管理水平。同时,车间全封闭作业,使生产过程不再受气候影响,从而大大提升了产能,提高了产品质量。
在蒸汽养生环节采用的是生物燃料,这是一种绿色环保的方式。通过温湿度智能调控,可以高效提升混凝土的强度。此外,还可以通过这种方法,将张拉等强时间由原来的7天缩短至3天。这不仅大大提高了生产效率,同时也为预制梁的养护提供了更为科学、合理的方式。
二、控制系统
(一)液压不锈钢模板系统
在高寒地区,由于低温环境的严苛特性,传统的桥梁建筑方法常常面临严峻挑战。滑模技术通过精准控制系统,实现高精度的模板定位和重复操作,从而显著提升桥梁施工的效率与质量。在滑模技术中,液压不锈钢模板系统无疑是一个至关重要的组成部分。
液压不锈钢模板系统,集液压缸、模板、导向装置及控制系统等关键部件于一身,各部件紧密协同,共同运作。液压缸,作为系统的核心部件,借助液压传动之力,使得模板得以精准升降、移动;模板,作为系统的主要执行部件,以精确的定位和重复操作,确保桥梁建设精准无误;导向装置,则肩负保证模板准确位置和运动轨迹的重任;控制系统,对整个系统进行精确控制与调节,掌控全局。
在寒冷的高地,液压不锈钢模板系统的应用无疑带来了诸多优势。由于低温环境下混凝土的凝固时间较长,传统的模板施工不得不忍受较长时间的等待。然而,液压不锈钢模板系统却凭借其快速升降、移动模板的特性,实现了施工速度的提升,从而有力地推动了工程进度,大幅度地缩短了工期。
此外,液压不锈钢模板系统的精度亦相对较高。由于其运用液压传动,使得该系统能够轻松实现微小运动和精确定位,从而满足桥梁高精度施工的严苛要求。通过控制系统,该系统更能实现自动化操作,大幅度降低工人的劳动强度,减少误差率。
(二)移动台座系统
移动台座系统主要由液压缸、支撑腿、移动装置和控制系统组成。作为整个系统的核心部件,液压缸负责产生足够的推力以推动滑模向前移动。支撑腿则起到支撑滑模和保证其平稳移动的作用。移动装置连接液压缸和支撑腿,使液压缸产生的推力能够顺利传递到支撑腿,从而推动滑模移动。控制系统负责实时监测和调整液压缸的工作状态,确保滑模能够按照预定的速度和方向平稳移动。
在实际施工过程中,移动台座系统的运作机制如下:首先,待桥梁模板与混凝土浇筑完毕,将移动台座系统稳置于模板之上。接着,控制系统触发液压缸,产生推动力促使支撑腿向前位移,进而带动滑模前行。在滑模移动的过程中,控制系统对滑模的位置、速度等参数进行实时监控,根据实际情况对液压缸的工作状态进行调整,确保滑模能够精确地按照设计要求移动。最后,在滑模抵达预定位置后,停止液压缸的工作,使移动台座系统停止移动。
在寒冷的高地,必须采取一些特别的防护措施确保移动台座系统的稳定运行。例如,选择适合在低温环境下工作的液压油,确保液压缸在严寒中仍能保持正常运转;实施保温措施,以防低温对液压油和控制系统产生不良影响;提高支撑腿的抗弯抗压性能,更好地应对高寒地区土壤的低冻胀性能等问题。
(三)智能蒸汽养护系统
智能蒸汽养护系统主要由温度控制、湿度控制和智能监控三大部分组成。通过精确地控制温度和湿度,可以确保桥梁结构在施工过程中始终保持最佳状态,从而提高工程质量。温度控制是智能蒸汽养护系统的核心部分。在低温环境下,通过加热设备,将混凝土内部温度提高到适宜的范围,以保证混凝土的强度和耐久性。同时,系统还能够根据环境温度的变化自动调节加热设备的功率,实现节能降耗。湿度控制也是智能蒸汽养护系统的重要组成部分。适当的湿度条件有助于混凝土的养护,防止其过早失水,从而影响强度发展。智能蒸汽养护系统通过巧妙地调节蒸汽的生成与分布,将混凝土表面的湿度恒定控制在最适宜的范围,从而确保混凝土的养护效果得到最大化的呈现。而智能监控系统则全权负责对整个养护过程进行实时、精细的监控。借助安装在施工现场的灵敏传感器,系统实时捕捉温度、湿度以及混凝土强度等重要数据,并将其无缝传输至云端服务器。工程师可以随时随地通过手机或电脑查阅这些数据,进行深入的分析和解读,从而及时发现潜在的问题并迅速制定出解决方案。更值得一提的是,智能监控系统还具备对施工过程中可能出现的各种异常情况进行预警的能力,以提醒施工人员及时处理,确保工程安全、顺利地推进。
结束语:
总之,高寒地区滑模技术在桥梁施工中的应用有着广阔的发展前景,充分体现了现代科技对传统行业的推动作用。通过不断的研究和实践,相信滑模技术将在我国高寒地区的桥梁建设中发挥更大的作用,为我国交通事业的发展做出更大的贡献。
参考文献:
[1]李波.滑模技术在公路桥梁施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2021,44(08):107-108.
[2]牛尧.高寒地区滑模技术在桥梁施工中的应用[J].绿色环保建材,2020(12):104-105.
[3]郭红强.液压滑模施工技术在桥梁施工中的应用[J].交通世界,2019(36):86-87.
...