哈大客專箱梁預(yù)制蒸汽養(yǎng)護溫度控制

鐵路箱梁預(yù)制蒸汽養(yǎng)護溫度控制概述1、工程概況xx鐵路客運專線XX制梁場負(fù)責(zé)承擔(dān)xx鐵路客運專線TJ-3標(biāo)段xx特大橋XX#墩~XX#墩共XX榀箱梁預(yù)制、安裝，里程范圍為DKXX+～DKXX，正線全長XXkm。我們所施工段落位于長春地區(qū)，該地區(qū)年平均氣溫4.4℃～8.4℃，極端最高溫度36.1℃～39.8℃，極端最低溫度-39.9℃～-32.8℃。2006年各月溫度情況如表1：表1長春2006年各月溫度情況仔區(qū)站號晴年份晴月份蔥月平均氣溫（但℃鳥）譽長春銜2006聲1較-14.5兔長春障2006怨2扛-10.6愿長春援2006驢3奉-1.3掉長春睬2006指4誦6.2皮長春喬2006雪5盞17削長春職2006藏6噴20.2昂長春宗2006季7先23.5養(yǎng)長春支2006帖8層23.3騰長春產(chǎn)2006加9慰17.1觸長春昌2006填10饅9.6項長春秀2006翅11唱-2.3辛長春已2006相12必-9.32、蒸汽養(yǎng)護系統(tǒng)的設(shè)置蒸汽養(yǎng)護系統(tǒng)采用2臺額定蒸發(fā)量4t/h、工作壓力1.25Mpa的鍋爐供汽。鍋爐的使用程序為：烘爐→煮爐→升火→供汽→正常運行。蒸養(yǎng)鍋爐供汽分箱梁蒸汽養(yǎng)護、混凝土拌合用水水溫蒸汽加熱和砂、石原材料保溫3部分。蒸養(yǎng)系統(tǒng)按照蒸養(yǎng)棚所選的材料及蒸養(yǎng)棚的尺寸散溫多少、以及蒸養(yǎng)棚內(nèi)最高溫度及室外最低溫度的溫差值進行散溫考慮。按照梁重819t,同時蒸養(yǎng)4片箱梁，同時升溫1片箱梁.室外最低按-10℃考慮；攪拌用水及砂、石原材料的保溫均按照xx客專的有關(guān)規(guī)定進行保溫加熱計算。蒸養(yǎng)管道：主管道隨著線路延伸，供汽量和蒸發(fā)量平穩(wěn)通過內(nèi)桿式楔型閥調(diào)節(jié)。蒸養(yǎng)罩：箱梁進行蒸汽養(yǎng)護時直接采用蒸養(yǎng)罩覆蓋嚴(yán)實。蒸養(yǎng)罩內(nèi)多點測溫、多點升溫、多點降溫，嚴(yán)格控制升、降溫梯度、恒溫時間和拆模溫度。測溫計：采用壓力式指示溫度計，測溫范圍0～100℃，精度等級1.5級。測溫計的布置：箱梁兩外側(cè)、兩端頭及跨中各布置一塊，孔道布置一塊，梁頂和梁底各布置四塊，箱內(nèi)兩端各布置一塊。溫度傳感器安裝牢靠，位于梁體外側(cè)、箱內(nèi)高度的中部位置，其它部分離混凝土面或模板5～10cm左右。3、蒸汽養(yǎng)護溫控系統(tǒng)介紹采用蒸汽養(yǎng)護技術(shù)預(yù)制混凝土箱梁可以提高梁的品質(zhì),縮短施工周期,該技術(shù)的難點在于嚴(yán)格、準(zhǔn)確、實時地控制溫度變化.針對已往我們施工中存在的設(shè)備簡陋、溫控粗放等問題,提出了一套完善的溫度自控系統(tǒng),使混凝土的蒸汽養(yǎng)護工藝更加成熟、完備、可靠.3.1、溫控養(yǎng)護系統(tǒng)介紹基本組成蒸養(yǎng)系統(tǒng)主要由四部分構(gòu)成，即蒸養(yǎng)罩系統(tǒng)、蒸汽加熱系統(tǒng)、通風(fēng)和冷卻系統(tǒng)、自動溫控系統(tǒng)。蒸養(yǎng)罩系統(tǒng)具有很強的保溫性能，最大限度地減少箱梁與外界的環(huán)境接觸，創(chuàng)造一個適宜的養(yǎng)護環(huán)境；蒸汽加熱系統(tǒng)是將鍋爐的蒸汽按照控制規(guī)則，自動的噴射到養(yǎng)護罩內(nèi)，為了保證升溫的均衡，蒸汽的噴射孔口徑和間距都經(jīng)過了科學(xué)的計算；通風(fēng)和冷卻系統(tǒng)中，冷卻噴淋和加熱系統(tǒng)采用了部分相同的管道，這樣，簡化了管道布置；溫控系統(tǒng)采用了分布式控制策略，以增加系統(tǒng)的可靠性。主控制器和分控制器采用了無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸，并采用了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，具有很高的安全性。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示；（以三個臺座為例）；自動溫控儀、遠(yuǎn)程測溫控制器如圖2、3所示。樸圖螺2竭自動溫控儀合(水略吹)碎鵝順嶄專圖售3延遠(yuǎn)程測溫控制躺器傭(震略月)償3.芳2小、歲陽蒸養(yǎng)原理慨整個蒸養(yǎng)系統(tǒng)椒的實施由兩步嬌完成，第一步茄，試驗梁的測倉試。即在梁體手內(nèi)部設(shè)置溫度褲測試點，測量幣梁體溫度，得唐到溫度的變化波特征。第二步詞，取消內(nèi)部測析點，依據(jù)試驗珠梁的測試溫度掛規(guī)則，設(shè)置梁消體外部測試點哨，確定蒸養(yǎng)方補案和策略。淡齒、質(zhì)試驗梁數(shù)試驗梁內(nèi)部溫難度的采集是溫悠控系統(tǒng)的關(guān)鍵盯，通過溫度的求采集來分析制淡定出控制參數(shù)北，從而控制梁召體養(yǎng)護溫度，穩(wěn)使梁體表層與啞梁體內(nèi)部、梁震體表層與梁體絕養(yǎng)護溫度的溫車差不超繩過襪15滾°咬。試驗梁溫度浪的采集首先要攪在梁體內(nèi)外布忠置歐1駛6晌個寺pt10灌0泡傳感器，其中魯梁體內(nèi)部布眾置另8性個，外部及表基面布竹置盤8紛個，通家過悄1茂6喊路鈴JCJ500訴B耗巡檢儀對其溫譯度進行采集。版榆秧跪臭窗膠傍批3.2.衛(wèi)2威、減上位機使用說直明（以三臺座請為例）護對眨翻該程序可以陡對助1歇#濃、穩(wěn)2炊#蛋和各3舊#瓜臺座同時進行餐監(jiān)測和控制，卸可以完成對溫抄控器的初始化歡設(shè)置，步驟監(jiān)件測，溫控器的序啟源/鷹?？刂频裙δ芷D。用鼠標(biāo)雙環(huán)擊震“差蒸約養(yǎng)醉.exe譜”你程序進入運行秒狀態(tài)界面蛾;冶初始護化完畢，此時睬程序已經(jīng)開始價運行，并且依鞠次對各個溫控技器進行初始化要，請稍候待初掠始提示欄集自動消失。界混面如圖纖4企所示回；躁圖推4沒初始化貌狀態(tài)界面意此時可以啟動太需要蒸養(yǎng)的設(shè)替?zhèn)?，點擊相應(yīng)拆的按鈕如：聽或嘉或由可以啟動相應(yīng)莫的設(shè)備。并且暗彈出相應(yīng)得對佳話框，此時在班對話框內(nèi)輸入董相應(yīng)得梁號，鏈點憤擊泥“努確扁認(rèn)灑”溝就可以運行相掉應(yīng)設(shè)備，若點覺擊時“發(fā)取尊消醬”搞則該設(shè)備不會坊被啟動。稅以須1寸#淋設(shè)備為例，若畏設(shè)備啟動后，砍則舌按鈕變?yōu)榱?，并伯且?稿#嘴設(shè)備狀態(tài)指示篇由歸變?yōu)槟?，逐步顯構(gòu)示仗1扛#升設(shè)備運行狀態(tài)寨。物點擊頸按鈕，可以顯屬示實時采集數(shù)某據(jù)的報表和波馬形，界面圖踏5許所示：畝圖咽5夠裙采集數(shù)據(jù)界面賄在此界面下，紋可以通過選擇猜設(shè)備下拉菜單算來顯示不同臺過座的實時溫度使，通摧過控“非曲線選震擇瑞”勤按鈕來選擇不定同通道的曲線趙。娘底感甩默完吊央同聰喪指豆當(dāng)按探按鈕時，可以籠對以前的數(shù)據(jù)蔥進行查詢，共府有迎3膠個界面，分別偏是波形圖界面萌，報表界面和厘波形圖與報表潛同時顯示界面務(wù)。界面的選擇釘、歷史數(shù)據(jù)的鋒選擇等內(nèi)容都瞎可以通過界面票頂部的下拉菜轉(zhuǎn)單來實現(xiàn)。如四圖打6起所示。莊圖縫6嫌短歷史數(shù)據(jù)界面怪當(dāng)按下青按鈕時可以對辟溫控器的參數(shù)趕進行設(shè)置，包化括各個階段的香時間和各個階翠段的溫度。搬通縣過娃“惠設(shè)備輪號勵”摔下拉菜單來選約擇需要進行設(shè)河置的溫度控制嘉器，設(shè)置好相伍應(yīng)階段的溫度諸和時間后點擊跑相應(yīng)得東按鈕就可以了仇，也可以把某扶一溫度控制器些的所有的參數(shù)邀都設(shè)置好，然準(zhǔn)后點擊計按鈕。在參數(shù)胳下載過程中，位界面左上角的肥下載指示窗口腥可以顯示參數(shù)表設(shè)置成功與否興。碌如圖擋7全所示情。躲報壺蟻滋拋巨圖胖7欠六吳參數(shù)下載界面脹當(dāng)按泡按鈕時，可以吐對任意溫度控松制器的執(zhí)行的灑參數(shù)進行讀取富，包括各個階臟段的溫度和時剃間、當(dāng)前溫度僵（棗P磨V撲）、當(dāng)前設(shè)置聚值描（績S慶V纖）、當(dāng)前溫度德控制曲線等。鮮界面如圖竭8瞧所示。概理暫也夏候刮呆墾拖圖戰(zhàn)8根土參數(shù)上傳界面距當(dāng)按跌按鈕時，上位宰機退出程序。陳另外該程序還鼻可以對系統(tǒng)的棗采樣周期進行脫設(shè)置；上位機寺斷電重起動恢此復(fù)現(xiàn)場；權(quán)限布密碼設(shè)置等功劉能。打到、釋控制柜使用說詢明潮程序溫度控制史系統(tǒng)采用了分北布式狼（滴DC唉S榆）控制策略，猴每個臺座由一玩臺控制柜完成且溫度的程序控辮制。其中，中唯央控制器與各詳臺座的控制柜拌之間的指令、啊數(shù)據(jù)傳輸，通倦過無線網(wǎng)絡(luò)完筆成，最多臺座鵲可管達富12侵7文個。中央控制徑機由一臺工業(yè)憲控制機及應(yīng)用旅程序構(gòu)成，自歪動記錄各臺座轉(zhuǎn)箱梁測試點的繳溫度值，按要貴求下達操作指腸令等，具有歷拳史數(shù)據(jù)、溫度掩曲線的查閱功隊能，人機界面辜友好，操作簡粘單。臺座的溫移度控制柜包括樣：多點溫度巡黃檢儀、程序溫洪度控制儀、手繳動的加溫按鈕畢、蒸汽閥門的絞控制電氣裝置用等。遲控制柜主要由允一臺巡檢儀、仇兩臺溫控儀、控四組繼電器組銳成，巡檢儀主劉要是對梁體內(nèi)墨外測溫，溫控蹤儀可以通過我慧們給定的參數(shù)感來控制繼電器棟的通斷，繼電畏器導(dǎo)通就可以咸給電磁閥供電之，電磁閥打開放送入蒸汽。蝶溫控儀是通過蠶試驗量測得到營的梁體內(nèi)部溫非度變化曲線參呼數(shù)來控制梁體怕外部溫度的，民參數(shù)反映的是熟溫度與時間的平曲線，如下圖陷9心所示：養(yǎng)圖混9寺消溫控儀的參數(shù)藥控制梁體不同但位置溫控儀的收參數(shù)各不相同壘，溫控微儀培1旨、饒2街、分別通過控煌制電磁斤閥茶1遠(yuǎn)、歌2宏、控制梁體底破部蒸汽、內(nèi)膜畏蒸汽、側(cè)部蒸蝴汽和頂部蒸汽蝴。溫控儀通過魚布置的熱電阻賣來實時獲得各全點溫度值，根貫據(jù)控制參數(shù)來擾控制梁體底部魯、內(nèi)部、側(cè)部拒和頂部的溫度俗，以上圖溫控墻參數(shù)為例，曲超線第一階段是扇靜養(yǎng)、制完梁升后混凝土有一嬌段靜養(yǎng)時間，餐不用加蒸汽。出第二個階段開勇始加蒸汽，如佛果測量的溫度誤值低于設(shè)定的絞溫度（如替3狂0飼℃衣）時，溫控儀灑就有信號輸出厘，內(nèi)部繼電器和吸合，控制大寬繼電器吸合，彈電磁閥通電開伍始送入蒸汽，爸如果測量值高殘于設(shè)定溫度（然如汁3叼0識℃牽）時則相反，夕停止蒸汽。末3.潔3勢、具施工梁青才根據(jù)試驗梁所愉確定的蒸養(yǎng)方敗案，分析出溫區(qū)度變化規(guī)律，乓設(shè)定溫控儀的溉控制參數(shù)，從冠而在施工中控悅制梁的表面溫顯度，加快養(yǎng)護聾過程，縮短凝任固時間。走運用終的協(xié)試驗方法交：雪對鐵路混凝土殺箱梁的水泥水咳化杏熱蠻、日照溫度帽以已及溫度效應(yīng)進渠行研究從，擠結(jié)果表明憐：叮箱梁水化熱挪度峰值可達干70薄℃泊以上伴，渾梁體澆筑后最煌大溫升可達遙6攪5量℃助，拾箱梁局部板頑件恭(備如腹角板般)殿混凝土芯部與辰表面的溫差可爸達遷10幻℃援以上蔽，躲箱梁內(nèi)部混凝漂土溫度與箱梁緣周圍養(yǎng)護區(qū)內(nèi)浩的環(huán)境溫度差鼓可達尖3起0拋℃屢。族箱梁沿板厚方指向受日照影響武存在一定的溫蠅度梯叉度賠,荒對于無碴軌道箏箱沙梁時,是頂板的溫度梯叮度超過佳10爺℃難；南箱梁沿梁高方輸向存在較大的鼠溫度梯債度襪,估無碴橋梁梁奧中心部位（痰腹板責(zé)）與廉腹板妹變截面處的溫巧差贏近鏟1爭0尸℃役；垃筋腹板竟變截面處的溫釘度和端頭的溫隔度基本一樣師，獄當(dāng)外界溫度變音化慎時資,蹄混凝土內(nèi)部溫踏度變化存在滯嘆后現(xiàn)象銹。蜘4濤、享蒸汽養(yǎng)護溫度漠控制措施邀4鬧.創(chuàng)1碰施工控制膝4季.1.1散配合比控制砍合理設(shè)計混凝心土的配合比，艷從材料特性出鮮發(fā)，主動控制報混凝土的溫才差結(jié)值。為降低高怨速鐵路箱梁混分凝土澆注時的勾水化熱，除水偵泥應(yīng)選用低熱肚或中熱水泥外覽（，在不降低亡混凝土強度等截級框C5歸0拍的前提下，進門行混凝土的配購合比試驗，同頂時摻入緩凝劑耍和水泥總量婚的轎15用%軋粉煤灰。主要箱通過莖砂窯石的含水率辱、秀砂錦率篩分實驗的蓬測定進行調(diào)整輝，保證混凝土額具有良好的和布易性，坍落度笑控制搜在凳16品0娛～玩200mm逮范圍之內(nèi)。升刷合理分層澆注須箱梁混凝土由深混凝土拌和站將集中拌勻制哈，采用溜槽配幻合拖式泵車暗配合布料桿雅布料。該箱梁守采用一次性分與層澆注，箱梁帶混凝土先分層主澆注腹板與底胖板結(jié)合部，再糧腹板洪6辰0啊㎝左右濃，然后底板，嗚再腹板、親最后頂板。采隨用兩臺布料機隔同時從兩端向緊中間水平分層辱、栽斜向分段損、龍兩側(cè)對稱背、淡連續(xù)澆注。每貌層混凝土的澆皇注高度不超過幸30cm濾，保證干在虛下層混凝土初匹凝前澆注上層似混凝土，也使瑞得混凝土的熱囑量能夠散發(fā)到期外界，有利于步溫度控制。澆竊注時間不超級過勝6配小時。擁澆注橫斷面踏如圖仰1止0萍所示臭。輕紗蹦完巡散掩濱挎惰圖皮10茄變澆注橫斷面急瓜憂外部保溫轎踏蓋由于在箱梁混段凝土澆注過程路中晝夜溫差和跌天氣情況變化香較大，在箱梁銹模板上加蓋了儉雨棚布，混凝膊土足澆注結(jié)束后在肅上部加蓋土工養(yǎng)布和蒸汽養(yǎng)護您棚。梁體混凝廚土芯部與表層典、嘉表層與環(huán)境溫霸差不超過禍1爸5丘℃素。蒸汽養(yǎng)護棚撞如圖梢1毅1避所示。摸圖龍1度1儀及蒸汽養(yǎng)護棚妥4姑.2鴉刺溫度監(jiān)控完4墻.2.1捎測點布置記滋夠警測溫點的布置層力求反映混凝暴土內(nèi)部溫度的包變化情況，考份慮結(jié)構(gòu)形狀和壓尺寸，箱剝梁旅1/峰2鐘處甜、匹箱眨梁垮1/醋4靜處閘、孤變截面處和端繭頭縱向?qū)ΨQ共釣計干8派個點。箱梁內(nèi)疾箱環(huán)境構(gòu)、魂模板利、究腹板下環(huán)境押、衛(wèi)底板丑、籮箱梁表層溫度辰和外界環(huán)境共宋計舊8融個點。將溫度覆傳感器牢固綁踏扎在豎向鋼筋削上，采用溫控寫?zhàn)B護社系踐統(tǒng)爽F(xiàn)SC-17郵13VNA(哥B鏈)予從混凝土澆注惱到養(yǎng)護全過程舌監(jiān)控混凝土的下溫度值。曾溫控點甩如草下妻圖共1鋤2熟所示：掠圖筒1午2送溫控點布置圖壇4間.2.2槐溫度監(jiān)控術(shù)傳感器被混凝捷土覆蓋后即開屢始測溫工作細(xì)，票2梨4蔬小時不間斷監(jiān)鴉控。只測溫測試頻率威為：宅前堂1岡2挎小時，桐每嘆2校小時測溫一次逝；執(zhí)第威12伸～嫁3友6罵小時，溝每還1趟小時測溫一次觸；恢第呀3懲～守5挨天希，令3幟小時測溫一次溪；雨第洪6刪～室8枕天，乳每驚5叢小時測溫一次任。遞第側(cè)9胡到持1姜2伶天，賊每洞8仁小時測溫一次乏。孟4.旬3造溫度數(shù)據(jù)分析艦（及1鄉(xiāng)）選污取努11~15在號點對混凝土啄箱梁溫度變化逃曲線進行分析鈔，由題圖頂1盛3惠可以看出：芯杰部音1/偶2貌處份、典變截面處露、跳端頭溫度變化杜相對平緩穩(wěn)定潤，辜1/篩4隨處測點溫度變踩化相對劇烈且歲波動較大，底目板溫度溫度與旦混凝土芯部溫貴度相差假1秩0暖℃潑左右，預(yù)應(yīng)力始管道溫度和芯統(tǒng)部溫度相差在滾5療℃趙左右。由此可宜見混凝土的溫踢度受外界養(yǎng)護攪條件和預(yù)埋傳瞞感器的不同位略置所表現(xiàn)出來植圖形曲線走向俊有很大的差異溜。迎圖斥1灑3鉆粗溫度變化曲熱線普1鈴（閱2緒）根據(jù)溫度記頌錄，箱梁混凝草土最高溫升值魯出現(xiàn)在端頭和拾變截面處，端都頭和變截面處烈溫度高差于育1/慕4失處石和纏1/屬2嘴處，底板溫度糾相對較低。分只析其原因是箱房梁混凝土芯部目溫度和散熱受宮邊界影響，芯君部溫度比其它貌預(yù)埋點溫度上懂升快，而下降淡相對比較緩慢撕。噸圖拿1底4怒俱溫度變化曲屈線今2窄（搶3恐）通過觀察測絞點溫度變化曲耍線趨勢，箱梁警混凝土芯部溫止度最大值達竭62流℃殺，但是持續(xù)時刺間較短?；炷?/p>