鐵路連續(xù)梁全自動(dòng)智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)研究與應(yīng)用解析

徐俊杰

摘?要：本文以鐵路連續(xù)梁全自動(dòng)智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)研究與應(yīng)用解析為主要內(nèi)容進(jìn)行闡述，結(jié)合當(dāng)下連續(xù)梁混凝土質(zhì)量缺陷原因分析、人工混凝土養(yǎng)護(hù)闡述以及缺陷和鐵路連續(xù)梁全自動(dòng)智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用為主要依據(jù)，首先分析了連續(xù)梁內(nèi)腔和頂板養(yǎng)護(hù)工作、連續(xù)梁腹板養(yǎng)護(hù)工作、養(yǎng)護(hù)含水量不足、養(yǎng)護(hù)面濕度把握不好，其次從新型全自動(dòng)智能養(yǎng)護(hù)設(shè)置的合理養(yǎng)護(hù)、攝像頭安裝工作這幾方面進(jìn)行深入探討和分析，其目的在于提升鐵路連續(xù)梁全自動(dòng)智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)使用效果，旨在為相關(guān)研究提供參考資料。

關(guān)鍵詞：鐵路連續(xù)梁;全自動(dòng)智能養(yǎng)護(hù);人工混凝土;養(yǎng)護(hù)缺陷

高速鐵路是交通運(yùn)行道路，對(duì)于人們出行存在很大價(jià)值，所以需要做好人工養(yǎng)護(hù)工作，制定合理化鐵路連續(xù)梁全自動(dòng)養(yǎng)護(hù)工作。在養(yǎng)護(hù)現(xiàn)場(chǎng)需要配置攝像頭，對(duì)場(chǎng)所進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控工作，對(duì)各種養(yǎng)護(hù)困境具體分析，針對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)工作提出具體要去，從戶外轉(zhuǎn)變?yōu)槭覂?nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。此系統(tǒng)在實(shí)際工作期間可以節(jié)省很多經(jīng)濟(jì)成本，減少人為因素帶來的困境，從而可以達(dá)到噴水保濕目的，有效提升混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量和效果，不斷提升鐵路連續(xù)梁全自動(dòng)智能養(yǎng)護(hù)工作效果。

一、工程概況

新建鹽城至南通鐵路全長(zhǎng)156.686km，路基總長(zhǎng)8.524km，占線路長(zhǎng)度比例的5.4%，橋梁長(zhǎng)度148.162km，占線路長(zhǎng)度的94.6%。全線簡(jiǎn)支梁4737孔，其中現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁共計(jì)67處69聯(lián)，簡(jiǎn)支箱梁現(xiàn)澆2處16聯(lián)。現(xiàn)澆時(shí)間主要集中在3月至9月，混凝土的養(yǎng)護(hù)成為控制連續(xù)梁質(zhì)量的重點(diǎn)，因此我們選擇在東臺(tái)特大橋跨王港河連續(xù)梁（48m+80m+48m）上進(jìn)行三維自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)，并在全線的連續(xù)梁上推廣應(yīng)用。

二、連續(xù)梁混凝土質(zhì)量缺陷原因分析

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫寬度超出具體規(guī)定額度后，那么外界空氣和水分將會(huì)逐漸進(jìn)入到銹蝕鋼筋之中，使得保護(hù)層發(fā)生崩落現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)安全性存在影響。加上混凝土硬化速度提升，進(jìn)而容易出現(xiàn)非常嚴(yán)重的漏水和滲水現(xiàn)象，導(dǎo)致保護(hù)層完全脫落，從而減少了整個(gè)建筑物的使用時(shí)間。所以，一定要做好連續(xù)梁混凈土養(yǎng)護(hù)工作，防止整個(gè)建筑出現(xiàn)混凝土開裂現(xiàn)象[1]。

結(jié)合混凝土實(shí)際工程具體分析，對(duì)連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力混凝土進(jìn)行研究，非預(yù)應(yīng)力混凝土因?yàn)闃?gòu)件出現(xiàn)彎曲，導(dǎo)致裂縫寬度超過0.2mm，那么則需要采用合理化手段重新進(jìn)行修補(bǔ)工作，預(yù)應(yīng)力混凝土變彎構(gòu)件并不是出現(xiàn)裂縫，一旦出現(xiàn)裂縫，那么整個(gè)梁板則需要重新更換。因?yàn)榱后w混凝土裂縫質(zhì)量不佳，那么內(nèi)部鋼筋和鋼絞線會(huì)完全暴漏在空氣之中，基于水的作用下，提升了鋼筋和鋼絞線氧化和腐化復(fù)速度，從而可以改變梁體設(shè)計(jì)受力情況，出現(xiàn)的變形情況會(huì)完全超出實(shí)際設(shè)計(jì)領(lǐng)域。在外部荷載基礎(chǔ)上，需要對(duì)各種不良因素具體分析，橋梁剛度則會(huì)顯著下降，下繞度有效提升，從而加大了整個(gè)裂縫寬度和深度，從而使得整個(gè)工作出現(xiàn)非常嚴(yán)重的惡性循環(huán)現(xiàn)象。[2]。

三、人工混凝土養(yǎng)護(hù)闡述以及缺陷

（一）人工混凝土養(yǎng)護(hù)方法

連續(xù)梁養(yǎng)護(hù)保濕主可以借助覆蓋灑水對(duì)策實(shí)現(xiàn)，避免混凝土表面因?yàn)槿彼湛s而出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。等到混凝土終于凝結(jié)之后，需要對(duì)梁頂板頂面以及內(nèi)腔頂面進(jìn)行覆蓋灑水工作，確保養(yǎng)護(hù)工作全面具體。混凝土拆模之后，保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間堅(jiān)決不能少于半個(gè)月，養(yǎng)護(hù)水溫度和混凝土表面溫度差不能大于十五度。在暴曬以及氣溫突然下降情況下，需要采用合理化保溫對(duì)策，有效避免混凝土表面因?yàn)闇囟认拗疲瑥亩沟帽砻娉霈F(xiàn)非常嚴(yán)重變化情況。養(yǎng)護(hù)期間混凝土的芯部和表面以及表面和環(huán)境之間的溫差不能超過二十度[3]。

（1）連續(xù)梁內(nèi)模和頂板養(yǎng)護(hù)工作。連續(xù)梁內(nèi)?？臻g相對(duì)比較狹窄，混凝土進(jìn)入到摸底之后需要立刻進(jìn)行振搗人工整平收面工作，在一小時(shí)之內(nèi)保證整個(gè)面都可以進(jìn)行灑水保濕養(yǎng)護(hù)工作，收面工作結(jié)束后，工人進(jìn)行收面施工三次，完成收光后結(jié)束，等到內(nèi)腔混凝土終止凝結(jié)后，借助土工布做好內(nèi)腔頂面覆蓋和蓄水養(yǎng)護(hù)工作。

（2）連續(xù)梁腹板養(yǎng)護(hù)工作?；炷帘眠M(jìn)入到模內(nèi)之后，等到混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)百分之八十之后，使其可以進(jìn)入梁體初級(jí)張拉施工效果，在張拉前期腹板混凝土需要帶模進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理工作，等到張拉結(jié)束后將內(nèi)膜和外側(cè)模完成拆除。連續(xù)梁內(nèi)部模被完全拆除后，將兩個(gè)噴淋水管完全置入其中，添加泵抽水，要求專人進(jìn)行控制[4]。保證整個(gè)腹板內(nèi)側(cè)和內(nèi)腔之間的濕潤(rùn)程度，連續(xù)梁外側(cè)模被完全拆除之后，使用養(yǎng)護(hù)架進(jìn)行固定工作，完成土工布包裹，還要有效使用自行研制的噴淋裝置完成養(yǎng)護(hù)工作，完成噴灑工作，保證整個(gè)連續(xù)梁外側(cè)整體的濕潤(rùn)度，確保人車行駛安全。

（二）人工混凝土養(yǎng)護(hù)缺陷

（1）養(yǎng)護(hù)含水量不足。在終止凝結(jié)養(yǎng)護(hù)工作期間，為避免早期混凝土水化使得水分減少出現(xiàn)收縮裂縫現(xiàn)象，需要對(duì)土工材料以及薄膜進(jìn)行處理，以人工形式完成澆水保濕養(yǎng)護(hù)工作，在實(shí)際工作中因?yàn)榱好媾潘略颍约暗匦囊ψ饔?，使得水分?huì)向低處流走。天氣炎熱五到十分鐘那么水分就可以蒸干。為確保梁體各個(gè)部位濕潤(rùn)度，需要以人工形式保證鐵路路面濕潤(rùn)度，所以水量充足期間，在水源缺陷情況下有效解決水分問題是必然的[5]。

（2）養(yǎng)護(hù)面濕度把握不好。人工澆水形式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，人是主要因素，因?yàn)槿斯に刭|(zhì)不同，經(jīng)常出現(xiàn)水分不足以及過大現(xiàn)象，使得很多混凝土路面一直處在缺水狀態(tài)下，此時(shí)則會(huì)導(dǎo)致局部出現(xiàn)非常嚴(yán)重裂紋以及龜裂情況。

四、鐵路連續(xù)梁全自動(dòng)智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用

（一）新型全自動(dòng)智能養(yǎng)護(hù)設(shè)置的合理養(yǎng)護(hù)

對(duì)傳統(tǒng)人工連續(xù)梁混凝土養(yǎng)護(hù)形式進(jìn)行研究，結(jié)合現(xiàn)代電子科技產(chǎn)品具體分析后，將其使用在實(shí)際生活中，做好自行設(shè)計(jì)和組裝工作，對(duì)連續(xù)梁梁面具體分析，做好腹板和箱內(nèi)混凝土全自動(dòng)智能養(yǎng)護(hù)工作。主要包括控制柜、高壓水泵和行走小車等，控制柜主要工作是對(duì)各種信號(hào)進(jìn)行接收，對(duì)各個(gè)部位電器具體分析，做好遠(yuǎn)程控制工作，對(duì)各種時(shí)間進(jìn)行合理控制。

（二）QC小組概況

三維自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)在現(xiàn)澆連續(xù)梁中的應(yīng)用QC小組成立于2019年2月1日，由項(xiàng)目部經(jīng)理、局指總工，項(xiàng)目總工、質(zhì)量總監(jiān)、現(xiàn)場(chǎng)管理人員組成。

五、提出方案并進(jìn)行驗(yàn)證

針對(duì)活動(dòng)目標(biāo)，QC小組制定如下方案：

方案一：搭設(shè)平臺(tái)法組裝自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)（由自動(dòng)控制系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)組成），搭設(shè)養(yǎng)護(hù)平臺(tái)，將噴頭固定于養(yǎng)護(hù)平臺(tái)上，噴頭用供水管道依次連接，接到供水管道上，采用360°自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭。測(cè)試每次噴淋養(yǎng)護(hù)所需時(shí)間，每次停水后混凝土全部表面干燥時(shí)間。根據(jù)確定的時(shí)間，確定自動(dòng)控制系統(tǒng)的各階段控制時(shí)長(zhǎng)。

方案二：人工灑水;安排專門人員進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)?；炷粮稍锖箴B(yǎng)護(hù)，全部濕潤(rùn)后停止，一直持續(xù)到混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求。不同混凝土保溫保濕養(yǎng)護(hù)的最低期限根據(jù)沿線氣象資料確定，本區(qū)為水膠比≤0.45，有風(fēng)，有陽光直射，日平均氣溫10℃-20℃，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于14d。

六、提出方案并進(jìn)行驗(yàn)證

針對(duì)活動(dòng)目標(biāo)，QC小組制定如下方案：

方案一：搭設(shè)平臺(tái)法組裝自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)（由自動(dòng)控制系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)組成），搭設(shè)養(yǎng)護(hù)平臺(tái)，將噴頭固定于養(yǎng)護(hù)平臺(tái)上，噴頭用供水管道依次連接，接到供水管道上，采用360°自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭。測(cè)試每次噴淋養(yǎng)護(hù)所需時(shí)間，每次停水后混凝土全部表面干燥時(shí)間。根據(jù)確定的時(shí)間，確定自動(dòng)控制系統(tǒng)的各階段控制時(shí)長(zhǎng)。

方案二：人工灑水;安排專門人員進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)?；炷粮稍锖箴B(yǎng)護(hù)，全部濕潤(rùn)后停止，一直持續(xù)到混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求。

七、結(jié)語

新型連續(xù)梁全自動(dòng)智能養(yǎng)護(hù)設(shè)備可以使得整個(gè)工程設(shè)備工藝更加自動(dòng)和智能，進(jìn)而使得工作效果更好，使用全自動(dòng)智能養(yǎng)護(hù)設(shè)備可以有效節(jié)約更多人工經(jīng)濟(jì)成本，并且全自動(dòng)化設(shè)備施工比人工形式更加可靠，可以有效減少認(rèn)為因素，降低混凝土具體養(yǎng)護(hù)工作效果。在實(shí)際工作期間使用連續(xù)梁全自動(dòng)自動(dòng)養(yǎng)護(hù)設(shè)備，可以有效解決各種鐵路箱梁腹板養(yǎng)護(hù)工作存在的缺陷和不足。連續(xù)梁全自動(dòng)智能養(yǎng)護(hù)設(shè)備可以保證原本戶外工作轉(zhuǎn)移到室內(nèi)進(jìn)行，并且可以安裝攝像頭，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)督，不受時(shí)空限制，從根源上提升鐵路連續(xù)梁混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，防止因?yàn)榛炷琉B(yǎng)護(hù)工作不到位出現(xiàn)開裂和耐久性問題，保證實(shí)際工作安全性，為今后工作運(yùn)營(yíng)提供有利條件。

鹽通鐵路王港河實(shí)施連續(xù)梁后和傳統(tǒng)人工養(yǎng)護(hù)比較，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用全自動(dòng)智能養(yǎng)護(hù)設(shè)備后混凝土強(qiáng)度、外觀質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益大大提高，安全風(fēng)險(xiǎn)降低、人員勞動(dòng)強(qiáng)度大大減小，保證了工程實(shí)體、外觀質(zhì)量、提高了經(jīng)濟(jì)效益同時(shí)還推進(jìn)了施工進(jìn)度，進(jìn)而使得工程可以按期完成。

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