混凝土附著式氣動(dòng)振動(dòng)器應(yīng)用

混凝土附著式氣動(dòng)振動(dòng)器應(yīng)用

氣動(dòng)振動(dòng)器在大型商品混凝土構(gòu)件預(yù)制中有廣泛的應(yīng)用，特別是在涵洞、地鐵、隧道商品混凝土的構(gòu)筑方面。針對(duì)國(guó)內(nèi)外振動(dòng)器在大型商品混凝土構(gòu)件預(yù)制應(yīng)用的實(shí)際情況，本文結(jié)合我國(guó)預(yù)應(yīng)力商品混凝土T梁預(yù)制的工藝特性，闡述了氣動(dòng)振動(dòng)器在預(yù)應(yīng)力商品混凝土T梁預(yù)制中的應(yīng)用。振動(dòng)器是一種設(shè)備，通過(guò)激振裝置產(chǎn)生振動(dòng)，并將振動(dòng)通過(guò)預(yù)制模板傳給商品混凝土使其密實(shí)。當(dāng)商品混凝土振動(dòng)器工作時(shí)，內(nèi)部顆粒之間的內(nèi)摩擦力和黏著力急劇減小，商品混凝土呈重質(zhì)液體狀態(tài)，骨料相互滑動(dòng)并重新排列，骨料之間的空隙被砂漿填充，氣泡被擠出，從而達(dá)到密實(shí)的效果。振動(dòng)器按工作方式、動(dòng)力、振動(dòng)頻率和激振原理等方面進(jìn)行分類，其基本技術(shù)參數(shù)是振動(dòng)頻率、振幅、激振力和結(jié)構(gòu)尺寸。在我國(guó)大跨度預(yù)應(yīng)力商品混凝土T型梁和箱梁預(yù)制生產(chǎn)過(guò)程中，使用電動(dòng)振動(dòng)器的企業(yè)遠(yuǎn)比使用氣動(dòng)振動(dòng)器的企業(yè)多。然而，在歐美國(guó)家氣動(dòng)振動(dòng)器已廣泛應(yīng)用。在大跨度預(yù)應(yīng)力商品混凝土T梁和箱梁生產(chǎn)過(guò)程中，蒸汽養(yǎng)護(hù)工序是必不可少的。在蒸養(yǎng)潮濕的情況下，氣動(dòng)產(chǎn)品的優(yōu)越性尤為顯著。針對(duì)新建南昌西環(huán)線采用的橋梁是通橋（2005）2101后張法商品混凝土T梁，本文介紹了氣動(dòng)振動(dòng)器在該工程中的應(yīng)用。該工程質(zhì)量要求高，工期要求也相當(dāng)緊。經(jīng)過(guò)方案論證和反復(fù)的試驗(yàn)，同時(shí)本著大膽使用新技術(shù)、新工藝、新材料，創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的目標(biāo)，決定在南昌制梁項(xiàng)目部使用氣動(dòng)振動(dòng)器。我們選擇了意大利進(jìn)口的SOTAI牌SPV4000型附著式氣動(dòng)振動(dòng)器，該振動(dòng)器頻率為15,200r/min，振幅為2.96mm，離心力為40kN，耗氣量為1,800L/min，質(zhì)量為14.5kg。在使用中，進(jìn)氣壓力一般控制在0.7MPa左右，可以通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)閉大小來(lái)調(diào)節(jié)振動(dòng)器的振搗力。南昌制梁場(chǎng)的制梁臺(tái)位由15個(gè)32m臺(tái)位和2個(gè)24m臺(tái)位組成，其中3行32m臺(tái)座3組、2行32m臺(tái)座3組、2行32m臺(tái)座1組。為了驅(qū)動(dòng)T梁模板上布置的氣動(dòng)振動(dòng)器，我們?cè)O(shè)計(jì)了一套固定式壓縮空氣管道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)布局為固定管道（淺埋）+1根移動(dòng)分支管，固定管道使用一根直徑為80mm的無(wú)縫鋼管作為主管；每列臺(tái)座使用同一管徑的無(wú)縫鋼管作為分氣管，并在每?jī)蓚€(gè)臺(tái)座間安裝一通氣閥門(mén)作為與移動(dòng)分支管的接口；移動(dòng)分支管為一根長(zhǎng)32m、管徑50mm的無(wú)縫鋼管，按照T梁模板上振動(dòng)器的安裝位置接16根Φ20mm無(wú)縫鋼管并在其上安裝控制球閥，以及連接振動(dòng)器的軟管，軟管選擇內(nèi)徑16mm，耐壓等級(jí)1.0MPa的橡膠軟管。制梁場(chǎng)制梁臺(tái)座與壓縮空氣輸送管道布置如圖1所示。我們?cè)谝黄?2m預(yù)應(yīng)力商品混凝土T梁模板上布置了16個(gè)氣動(dòng)振動(dòng)器，即內(nèi)、外側(cè)模板各布置8個(gè)。由于梁的端部腹板厚度較大，第一個(gè)振動(dòng)器距模型端部約1.8m，其他振動(dòng)器沿模型縱向方向間距均為4m，并且振動(dòng)器在內(nèi)、外側(cè)模型的布置沿模型縱向方向的位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi)，沿模型高度方向位置均是距模型底部1m高處。如有需要，縱向和高度方向均可在0.5m范圍內(nèi)調(diào)整。在安裝SOTAI牌SPV4000型附著式氣動(dòng)振動(dòng)器時(shí)，需要注意振動(dòng)器底座與振動(dòng)器接觸面呈圓弧狀，并保證兩圓弧面完全吻合，以最大限度地傳遞振動(dòng)力給模板。此外，在模板上安裝振動(dòng)器時(shí)，連接筋必須從模板底部貫通至模板頂部，以保證振動(dòng)力在水平和垂直方向的有效傳遞。在實(shí)際應(yīng)用中，由于壓縮空氣輸送管道本身存在粘阻，管道壓力損失較大。因此，選擇空壓機(jī)的額定工作壓力在0.8MPa以上，并且儲(chǔ)氣管和管道有效容量應(yīng)略高于同時(shí)使用振動(dòng)器總耗氣量的1/2。使用氣動(dòng)振動(dòng)器時(shí)，需時(shí)刻關(guān)注空壓機(jī)的工作壓力是否控制在振動(dòng)器的有效工作壓力之上。在灌注過(guò)程中，需要控制振動(dòng)時(shí)間和振動(dòng)力的大小，以保證商品混凝土的密實(shí)性和防止過(guò)振。在商品混凝土灌注部位的振動(dòng)器氣源閥門(mén)只需開(kāi)至1/3大小，此時(shí)的振動(dòng)主要幫助商品混凝土流動(dòng)，同時(shí)也起到振實(shí)作用。當(dāng)商品混凝土厚度達(dá)梁體下翼緣處時(shí)，需將振動(dòng)器氣源閥門(mén)全部打開(kāi)。在灌注結(jié)束時(shí)，在橋面和隔墻位置需用振動(dòng)棒輔助振動(dòng)。使用時(shí)需摸索最適合的振動(dòng)工藝，必要時(shí)應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，包括振動(dòng)時(shí)間和振動(dòng)力大小的調(diào)整。通過(guò)分析和實(shí)踐應(yīng)用，使用氣動(dòng)振動(dòng)器在大跨度的預(yù)應(yīng)力商品混凝土T型梁生產(chǎn)中有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）氣動(dòng)振動(dòng)器無(wú)電作業(yè)，安全可靠；（2）壽命長(zhǎng)，能連續(xù)工作30,000小時(shí)以上，節(jié)省了振動(dòng)器的購(gòu)置成本和維修成本。(3)高頻振動(dòng)器的頻率可以達(dá)到15000r/min以上，能夠快速排出氣泡，從而增強(qiáng)混凝土的密實(shí)度。這直接提高了橋梁產(chǎn)品的內(nèi)在和外觀質(zhì)量。同時(shí)，在振動(dòng)器的幫助下，灌注時(shí)間將縮短一半以上，從而降低了運(yùn)行成本。(4)高頻振動(dòng)器的振動(dòng)頻率高，振幅小，可以減少對(duì)模具的損壞，同時(shí)還可以增加模具的使用壽命。(5)振動(dòng)器使用壓縮空氣作為動(dòng)力，不會(huì)產(chǎn)生污染，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)久耐用。此外，由于其修