鐵路連續(xù)梁全自動智能養(yǎng)護系統(tǒng)研究與應用解析

徐俊杰

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

關鍵詞：鐵路連續(xù)梁;全自動智能養(yǎng)護;人工混凝土;養(yǎng)護缺陷

高速鐵路是交通運行道路，對于人們出行存在很大價值，所以需要做好人工養(yǎng)護工作，制定合理化鐵路連續(xù)梁全自動養(yǎng)護工作。在養(yǎng)護現(xiàn)場需要配置攝像頭，對場所進行實時監(jiān)控工作，對各種養(yǎng)護困境具體分析，針對混凝土養(yǎng)護工作提出具體要去，從戶外轉變?yōu)槭覂冗M行養(yǎng)護。此系統(tǒng)在實際工作期間可以節(jié)省很多經(jīng)濟成本，減少人為因素帶來的困境，從而可以達到噴水保濕目的，有效提升混凝土養(yǎng)護質量和效果，不斷提升鐵路連續(xù)梁全自動智能養(yǎng)護工作效果。

一、工程概況

新建鹽城至南通鐵路全長156.686km，路基總長8.524km，占線路長度比例的5.4%，橋梁長度148.162km，占線路長度的94.6%。全線簡支梁4737孔，其中現(xiàn)澆預應力混凝土連續(xù)梁共計67處69聯(lián)，簡支箱梁現(xiàn)澆2處16聯(lián)。現(xiàn)澆時間主要集中在3月至9月，混凝土的養(yǎng)護成為控制連續(xù)梁質量的重點，因此我們選擇在東臺特大橋跨王港河連續(xù)梁（48m+80m+48m）上進行三維自動噴淋養(yǎng)護試驗，并在全線的連續(xù)梁上推廣應用。

二、連續(xù)梁混凝土質量缺陷原因分析

鋼筋混凝土結構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逐漸進入到銹蝕鋼筋之中，使得保護層發(fā)生崩落現(xiàn)象，進而對整個結構安全性存在影響。加上混凝土硬化速度提升，進而容易出現(xiàn)非常嚴重的漏水和滲水現(xiàn)象，導致保護層完全脫落，從而減少了整個建筑物的使用時間。所以，一定要做好連續(xù)梁混凈土養(yǎng)護工作，防止整個建筑出現(xiàn)混凝土開裂現(xiàn)象[1]。

結合混凝土實際工程具體分析，對連續(xù)梁預應力混凝土進行研究，非預應力混凝土因為構件出現(xiàn)彎曲，導致裂縫寬度超過0.2mm，那么則需要采用合理化手段重新進行修補工作，預應力混凝土變彎構件并不是出現(xiàn)裂縫，一旦出現(xiàn)裂縫，那么整個梁板則需要重新更換。因為梁體混凝土裂縫質量不佳，那么內部鋼筋和鋼絞線會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速度，從而可以改變梁體設計受力情況，出現(xiàn)的變形情況會完全超出實際設計領域。在外部荷載基礎上，需要對各種不良因素具體分析，橋梁剛度則會顯著下降，下繞度有效提升，從而加大了整個裂縫寬度和深度，從而使得整個工作出現(xiàn)非常嚴重的惡性循環(huán)現(xiàn)象。[2]。

三、人工混凝土養(yǎng)護闡述以及缺陷

（一）人工混凝土養(yǎng)護方法

連續(xù)梁養(yǎng)護保濕主可以借助覆蓋灑水對策實現(xiàn)，避免混凝土表面因為缺水收縮而出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。等到混凝土終于凝結之后，需要對梁頂板頂面以及內腔頂面進行覆蓋灑水工作，確保養(yǎng)護工作全面具體。混凝土拆模之后，保濕養(yǎng)護時間堅決不能少于半個月，養(yǎng)護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策，有效避免混凝土表面因為溫度限制，從而使得表面出現(xiàn)非常嚴重變化情況。養(yǎng)護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)梁內模和頂板養(yǎng)護工作。連續(xù)梁內模空間相對比較狹窄，混凝土進入到摸底之后需要立刻進行振搗人工整平收面工作，在一小時之內保證整個面都可以進行灑水保濕養(yǎng)護工作，收面工作結束后，工人進行收面施工三次，完成收光后結束，等到內腔混凝土終止凝結后，借助土工布做好內腔頂面覆蓋和蓄水養(yǎng)護工作。

（2）連續(xù)梁腹板養(yǎng)護工作。混凝土泵進入到模內之后，等到混凝土強度達到設計百分之八十之后，使其可以進入梁體初級張拉施工效果，在張拉前期腹板混凝土需要帶模進行養(yǎng)護處理工作，等到張拉結束后將內膜和外側模完成拆除。連續(xù)梁內部模被完全拆除后，將兩個噴淋水管完全置入其中，添加泵抽水，要求專人進行控制[4]。保證整個腹板內側和內腔之間的濕潤程度，連續(xù)梁外側模被完全拆除之后，使用養(yǎng)護架進行固定工作，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)護工作，完成噴灑工作，保證整個連續(xù)梁外側整體的濕潤度，確保人車行駛安全。

（二）人工混凝土養(yǎng)護缺陷

（1）養(yǎng)護含水量不足。在終止凝結養(yǎng)護工作期間，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，需要對土工材料以及薄膜進行處理，以人工形式完成澆水保濕養(yǎng)護工作，在實際工作中因為梁面排水坡原因，以及地心引力作用，使得水分會向低處流走。天氣炎熱五到十分鐘那么水分就可以蒸干。為確保梁體各個部位濕潤度，需要以人工形式保證鐵路路面濕潤度，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)護面濕度把握不好。人工澆水形式進行養(yǎng)護，人是主要因素，因為人工素質不同，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，此時則會導致局部出現(xiàn)非常嚴重裂紋以及龜裂情況。

四、鐵路連續(xù)梁全自動智能養(yǎng)護系統(tǒng)應用

（一）新型全自動智能養(yǎng)護設置的合理養(yǎng)護

對傳統(tǒng)人工連續(xù)梁混凝土養(yǎng)護形式進行研究，結合現(xiàn)代電子科技產(chǎn)品具體分析后，將其使用在實際生活中，做好自行設計和組裝工作，對連續(xù)梁梁面具體分析，做好腹板和箱內混凝土全自動智能養(yǎng)護工作。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各種信號進行接收，對各個部位電器具體分析，做好遠程控制工作，對各種時間進行合理控制。

（二）QC小組概況

三維自動噴淋養(yǎng)護在現(xiàn)澆連續(xù)梁中的應用QC小組成立于2019年2月1日，由項目部經(jīng)理、局指總工，項目總工、質量總監(jiān)、現(xiàn)場管理人員組成。

五、提出方案并進行驗證

針對活動目標，QC小組制定如下方案：

方案一：搭設平臺法組裝自動噴淋養(yǎng)護系統(tǒng)（由自動控制系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)組成），搭設養(yǎng)護平臺，將噴頭固定于養(yǎng)護平臺上，噴頭用供水管道依次連接，接到供水管道上，采用360°自動旋轉噴頭。測試每次噴淋養(yǎng)護所需時間，每次停水后混凝土全部表面干燥時間。根據(jù)確定的時間，確定自動控制系統(tǒng)的各階段控制時長。

方案二：人工灑水;安排專門人員進行混凝土養(yǎng)護。混凝土干燥后養(yǎng)護，全部濕潤后停止，一直持續(xù)到混凝土強度達到規(guī)范要求。不同混凝土保溫保濕養(yǎng)護的最低期限根據(jù)沿線氣象資料確定，本區(qū)為水膠比≤0.45，有風，有陽光直射，日平均氣溫10℃-20℃，養(yǎng)護時間不小于14d。

六、提出方案并進行驗證

針對活動目標，QC小組制定如下方案：

方案一：搭設平臺法組裝自動噴淋養(yǎng)護系統(tǒng)（由自動控制系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)組成），搭設養(yǎng)護平臺，將噴頭固定于養(yǎng)護平臺上，噴頭用供水管道依次連接，接到供水管道上，采用360°自動旋轉噴頭。測試每次噴淋養(yǎng)護所需時間，每次停水后混凝土全部表面干燥時間。根據(jù)確定的時間，確定自動控制系統(tǒng)的各階段控制時長。

方案二：人工灑水;安排專門人員進行混凝土養(yǎng)護。混凝土干燥后養(yǎng)護，全部濕潤后停止，一直持續(xù)到混凝土強度達到規(guī)范要求。

七、結語

新型連續(xù)梁全自動智能養(yǎng)護設備可以使得整個工程設備工藝更加自動和智能，進而使得工作效果更好，使用全自動智能養(yǎng)護設備可以有效節(jié)約更多人工經(jīng)濟成本，并且全自動化設備施工比人工形式更加可靠，可以有效減少認為因素，降低混凝土具體養(yǎng)護工作效果。在實際工作期間使用連續(xù)梁全自動自動養(yǎng)護設備，可以有效解決各種鐵路箱梁腹板養(yǎng)護工作存在的缺陷和不足。連續(xù)梁全自動智能養(yǎng)護設備可以保證原本戶外工作轉移到室內進行，并且可以安裝攝像頭，對現(xiàn)場進行監(jiān)督，不受時空限制，從根源上提升鐵路連續(xù)梁混凝土養(yǎng)護質量，防止因為混凝土養(yǎng)護工作不到位出現(xiàn)開裂和耐久性問題，保證實際工作安全性，為今后工作運營提供有利條件。

鹽通鐵路王港河實施連續(xù)梁后和傳統(tǒng)人工養(yǎng)護比較，發(fā)現(xiàn)應用全自動智能養(yǎng)護設備后混凝土強度、外觀質量、經(jīng)濟效益大大提高，安全風險降低、人員勞動強度大大減小，保證了工程實體、外觀質量、提高了經(jīng)濟效益同時還推進了施工進度，進而使得工程可以按期完成。

參考文獻：

[1]黃雄軍.鐵路連續(xù)梁全自動智能養(yǎng)護系統(tǒng)研究與應用[J].鐵道建筑，2017（1）：87-89.

[2]何煜民.鐵路連續(xù)梁梁體局部缺陷修復施工技術[J].四川水泥，2017（2）.

[3]蘇勝.預制混凝土梁板智能養(yǎng)護系統(tǒng)在施工中的應用[J].交通世界，2018（18）.

[4]卜紅旗.連續(xù)梁掛籃施工在鐵路橋梁建設中的應用分析[J].中外建筑，2018（11）.

[5]劉艷輝，宋家歡，卓彪，等.基于BIM技術的連續(xù)梁橋施工管理系統(tǒng)應用實踐[J].鐵道標準設計，2018（8）.