哈大客专箱梁预制蒸汽养护温度控制

铁路箱梁预制蒸汽养护温度控制概述1、工程概况xx铁路客运专线XX制梁场负责承担xx铁路客运专线TJ-3标段xx特大桥XX#墩~XX#墩共XX榀箱梁预制、安装，里程范围为DKXX+～DKXX，正线全长XXkm。我们所施工段落位于长春地区，该地区年平均气温4.4℃～8.4℃，极端最高温度36.1℃～39.8℃，极端最低温度-39.9℃～-32.8℃。2006年各月温度情况如表1：表1长春2006年各月温度情况仔区站号晴年份晴月份葱月平均气温（但℃鸟）誉长春衔2006声1较-14.5兔长春障2006怨2扛-10.6愿长春援2006驴3奉-1.3掉长春睬2006指4诵6.2皮长春乔2006雪5盏17削长春职2006藏6喷20.2昂长春宗2006季7先23.5养长春支2006帖8层23.3腾长春产2006加9慰17.1触长春昌2006填10馒9.6项长春秀2006翅11唱-2.3辛长春已2006相12必-9.32、蒸汽养护系统的设置蒸汽养护系统采用2台额定蒸发量4t/h、工作压力1.25Mpa的锅炉供汽。锅炉的使用程序为：烘炉→煮炉→升火→供汽→正常运行。蒸养锅炉供汽分箱梁蒸汽养护、混凝土拌合用水水温蒸汽加热和砂、石原材料保温3部分。蒸养系统按照蒸养棚所选的材料及蒸养棚的尺寸散温多少、以及蒸养棚内最高温度及室外最低温度的温差值进行散温考虑。按照梁重819t,同时蒸养4片箱梁，同时升温1片箱梁.室外最低按-10℃考虑；搅拌用水及砂、石原材料的保温均按照xx客专的有关规定进行保温加热计算。蒸养管道：主管道随着线路延伸，供汽量和蒸发量平稳通过内杆式楔型阀调节。蒸养罩：箱梁进行蒸汽养护时直接采用蒸养罩覆盖严实。蒸养罩内多点测温、多点升温、多点降温，严格控制升、降温梯度、恒温时间和拆模温度。测温计：采用压力式指示温度计，测温范围0～100℃，精度等级1.5级。测温计的布置：箱梁两外侧、两端头及跨中各布置一块，孔道布置一块，梁顶和梁底各布置四块，箱内两端各布置一块。温度传感器安装牢靠，位于梁体外侧、箱内高度的中部位置，其它部分离混凝土面或模板5～10cm左右。3、蒸汽养护温控系统介绍采用蒸汽养护技术预制混凝土箱梁可以提高梁的品质,缩短施工周期,该技术的难点在于严格、准确、实时地控制温度变化.针对已往我们施工中存在的设备简陋、温控粗放等问题,提出了一套完善的温度自控系统,使混凝土的蒸汽养护工艺更加成熟、完备、可靠.3.1、温控养护系统介绍基本组成蒸养系统主要由四部分构成，即蒸养罩系统、蒸汽加热系统、通风和冷却系统、自动温控系统。蒸养罩系统具有很强的保温性能，最大限度地减少箱梁与外界的环境接触，创造一个适宜的养护环境；蒸汽加热系统是将锅炉的蒸汽按照控制规则，自动的喷射到养护罩内，为了保证升温的均衡，蒸汽的喷射孔口径和间距都经过了科学的计算；通风和冷却系统中，冷却喷淋和加热系统采用了部分相同的管道，这样，简化了管道布置；温控系统采用了分布式控制策略，以增加系统的可靠性。主控制器和分控制器采用了无线网络的数据传输，并采用了工业标准的通信协议，具有很高的安全性。系统结构如图1所示；（以三个台座为例）；自动温控仪、远程测温控制器如图2、3所示。朴图螺2竭自动温控仪合(水略吹)碎鹅顺崭专图售3延远程测温控制躺器佣(震略月)偿3.芳2小、岁阳蒸养原理慨整个蒸养系统椒的实施由两步娇完成，第一步茄，试验梁的测仓试。即在梁体手内部设置温度裤测试点，测量币梁体温度，得唐到温度的变化波特征。第二步词，取消内部测析点，依据试验珠梁的测试温度挂规则，设置梁消体外部测试点哨，确定蒸养方补案和策略。淡齿、质试验梁数试验梁内部温难度的采集是温悠控系统的关键盯，通过温度的求采集来分析制淡定出控制参数北，从而控制梁召体养护温度，稳使梁体表层与哑梁体内部、梁震体表层与梁体绝养护温度的温车差不超绳过袜15滚°咬。试验梁温度浪的采集首先要搅在梁体内外布忠置欧1驶6晌个寺pt10灌0泡传感器，其中鲁梁体内部布众置另8性个，外部及表基面布竹置盘8纷个，通家过悄1茂6喊路铃JCJ500诉B耗巡检仪对其温译度进行采集。版榆秧跪臭窗胶傍批3.2.卫2威、减上位机使用说直明（以三台座请为例）护对眨翻该程序可以陡对助1歇#浓、稳2炊#蛋和各3旧#瓜台座同时进行餐监测和控制，卸可以完成对温抄控器的初始化欢设置，步骤监件测，温控器的序启源/鹰停控制等功能艰。用鼠标双环击震“差蒸约养醉.exe谱”你程序进入运行秒状态界面蛾;冶初始护化完毕，此时睬程序已经开始价运行，并且依鞠次对各个温控技器进行初始化要，请稍候待初掠始提示栏集自动消失。界混面如图纤4企所示回；躁图推4没初始化貌状态界面意此时可以启动太需要蒸养的设替备，点击相应拆的按钮如：听或嘉或由可以启动相应莫的设备。并且暗弹出相应得对佳话框，此时在班对话框内输入董相应得梁号，链点愤击泥“努确扁认洒”沟就可以运行相掉应设备，若点觉击时“发取尊消酱”搞则该设备不会坊被启动。税以须1寸#淋设备为例，若畏设备启动后，砍则舌按钮变为裂，并伯且伙1稿#嘴设备状态指示篇由归变为沫，逐步显构示仗1扛#升设备运行状态寨。物点击颈按钮，可以显属示实时采集数某据的报表和波马形，界面图踏5许所示：亩图咽5够裙采集数据界面贿在此界面下，纹可以通过选择猜设备下拉菜单算来显示不同台过座的实时温度使，通摧过控“非曲线选震择瑞”勤按钮来选择不定同通道的曲线赵。娘底感甩默完吊央同聪丧指豆当按探按钮时，可以笼对以前的数据葱进行查询，共府有迎3胶个界面，分别偏是波形图界面萌，报表界面和厘波形图与报表潜同时显示界面务。界面的选择钉、历史数据的锋选择等内容都瞎可以通过界面票顶部的下拉菜转单来实现。如四图打6起所示。庄图缝6嫌短历史数据界面怪当按下青按钮时可以对辟温控器的参数赶进行设置，包化括各个阶段的香时间和各个阶翠段的温度。搬通县过娃“惠设备轮号励”摔下拉菜单来选约择需要进行设河置的温度控制嘉器，设置好相伍应阶段的温度诸和时间后点击跑相应得东按钮就可以了仇，也可以把某扶一温度控制器些的所有的参数邀都设置好，然准后点击计按钮。在参数胳下载过程中，位界面左上角的肥下载指示窗口腥可以显示参数表设置成功与否兴。碌如图挡7全所示情。躲报壶蚁滋抛巨图胖7欠六吴参数下载界面胀当按泡按钮时，可以吐对任意温度控松制器的执行的洒参数进行读取富，包括各个阶脏段的温度和时剃间、当前温度僵（枣P磨V扑）、当前设置聚值描（绩S庆V纤）、当前温度德控制曲线等。鲜界面如图竭8瞧所示。概理暂也夏候刮呆垦拖图战8根土参数上传界面距当按跌按钮时，上位宰机退出程序。陈另外该程序还鼻可以对系统的枣采样周期进行脱设置；上位机寺断电重起动恢此复现场；权限布密码设置等功刘能。打到、释控制柜使用说询明潮程序温度控制史系统采用了分北布式狼（滴DC唉S榆）控制策略，猴每个台座由一玩台控制柜完成且温度的程序控辫制。其中，中唯央控制器与各详台座的控制柜拌之间的指令、啊数据传输，通倦过无线网络完笔成，最多台座鹊可管达富12侵7文个。中央控制径机由一台工业宪控制机及应用旅程序构成，自歪动记录各台座转箱梁测试点的缴温度值，按要贵求下达操作指肠令等，具有历拳史数据、温度掩曲线的查阅功队能，人机界面辜友好，操作简粘单。台座的温移度控制柜包括样：多点温度巡黄检仪、程序温洪度控制仪、手缴动的加温按钮毕、蒸汽阀门的绞控制电气装置用等。迟控制柜主要由允一台巡检仪、仇两台温控仪、控四组继电器组锐成，巡检仪主刘要是对梁体内墨外测温，温控踪仪可以通过我慧们给定的参数感来控制继电器栋的通断，继电畏器导通就可以咸给电磁阀供电之，电磁阀打开放送入蒸汽。蝶温控仪是通过蚕试验量测得到营的梁体内部温非度变化曲线参呼数来控制梁体怕外部温度的，民参数反映的是熟温度与时间的平曲线，如下图陷9心所示：养图混9寺消温控仪的参数药控制梁体不同但位置温控仪的收参数各不相同垒，温控微仪培1旨、饶2街、分别通过控煌制电磁斤阀茶1远、歌2宏、控制梁体底破部蒸汽、内膜畏蒸汽、侧部蒸蝴汽和顶部蒸汽蝴。温控仪通过鱼布置的热电阻卖来实时获得各全点温度值，根贯据控制参数来扰控制梁体底部鲁、内部、侧部拒和顶部的温度俗，以上图温控墙参数为例，曲超线第一阶段是扇静养、制完梁升后混凝土有一娇段静养时间，餐不用加蒸汽。出第二个阶段开勇始加蒸汽，如佛果测量的温度误值低于设定的绞温度（如替3狂0饲℃衣）时，温控仪洒就有信号输出厘，内部继电器和吸合，控制大宽继电器吸合，弹电磁阀通电开伍始送入蒸汽，爸如果测量值高残于设定温度（然如汁3叼0识℃牵）时则相反，夕停止蒸汽。末3.洁3势、具施工梁青才根据试验梁所愉确定的蒸养方败案，分析出温区度变化规律，乓设定温控仪的溉控制参数，从冠而在施工中控悦制梁的表面温显度，加快养护聋过程，缩短凝任固时间。走运用终的协试验方法交：雪对铁路混凝土杀箱梁的水泥水咳化杏热蛮、日照温度帽以已及温度效应进渠行研究从，挤结果表明怜：叮箱梁水化热挪度峰值可达干70薄℃泊以上伴，浑梁体浇筑后最煌大温升可达遥6搅5量℃助，拾箱梁局部板顽件恭(备如腹角板般)殿混凝土芯部与辰表面的温差可爸达迁10幻℃援以上蔽，躲箱梁内部混凝漂土温度与箱梁缘周围养护区内浩的环境温度差鼓可达尖3起0抛℃屡。族箱梁沿板厚方指向受日照影响武存在一定的温蝇度梯叉度赔,荒对于无碴轨道筝箱沙梁时,是顶板的温度梯叮度超过佳10爷℃难；南箱梁沿梁高方输向存在较大的鼠温度梯债度袜,估无碴桥梁梁奥中心部位（痰腹板责）与廉腹板妹变截面处的温巧差赢近铲1争0尸℃役；垃筋腹板竟变截面处的温钉度和端头的温隔度基本一样师，狱当外界温度变音化慎时资,蹄混凝土内部温踏度变化存在滞叹后现象锈。蜘4涛、享蒸汽养护温度漠控制措施邀4闹.创1碰施工控制膝4季.1.1散配合比控制砍合理设计混凝心土的配合比，艳从材料特性出鲜发，主动控制报混凝土的温才差结值。为降低高怨速铁路箱梁混分凝土浇注时的勾水化热，除水侦泥应选用低热肚或中热水泥外览（，在不降低亡混凝土强度等截级框C5归0拍的前提下，进门行混凝土的配购合比试验，同顶时掺入缓凝剂耍和水泥总量婚的轿15用%轧粉煤灰。主要箱通过茎砂窑石的含水率辱、秀砂锦率筛分实验的蓬测定进行调整辉，保证混凝土额具有良好的和布易性，坍落度笑控制搜在凳16品0娱～玩200mm逮范围之内。升刷合理分层浇注须箱梁混凝土由深混凝土拌和站将集中拌匀制哈，采用溜槽配幻合拖式泵车暗配合布料杆雅布料。该箱梁守采用一次性分与层浇注，箱梁带混凝土先分层主浇注腹板与底胖板结合部，再粮腹板洪6辰0啊㎝左右浓，然后底板，呜再腹板、亲最后顶板。采随用两台布料机隔同时从两端向紧中间水平分层辱、栽斜向分段损、龙两侧对称背、淡连续浇注。每貌层混凝土的浇皇注高度不超过幸30cm滤，保证干在虚下层混凝土初匹凝前浇注上层似混凝土，也使瑞得混凝土的热嘱量能够散发到期外界，有利于步温度控制。浇窃注时间不超级过胜6配小时。拥浇注横断面踏如图仰1止0萍所示臭。轻纱蹦完巡散掩滨挎惰图皮10茄变浇注横断面急瓜忧外部保温轿踏盖由于在箱梁混段凝土浇注过程路中昼夜温差和跌天气情况变化香较大，在箱梁锈模板上加盖了俭雨棚布，混凝膊土足浇注结束后在肃上部加盖土工养布和蒸汽养护您棚。梁体混凝厨土芯部与表层典、嘉表层与环境温霸差不超过祸1爸5丘℃素。蒸汽养护棚撞如图梢1毅1避所示。摸图龙1度1仪及蒸汽养护棚妥4姑.2鸦刺温度监控完4墙.2.1捎测点布置记滋够警测温点的布置层力求反映混凝暴土内部温度的包变化情况，考份虑结构形状和压尺寸，箱剥梁旅1/峰2钟处甜、匹箱眨梁垮1/醋4静处闸、孤变截面处和端茧头纵向对称共钓计干8派个点。箱梁内疾箱环境构、魂模板利、究腹板下环境押、卫底板丑、箩箱梁表层温度辰和外界环境共宋计旧8融个点。将温度覆传感器牢固绑踏扎在竖向钢筋削上，采用温控写养护社系践统爽FSC-17邮13VNA(哥B链)予从混凝土浇注恼到养护全过程舌监控混凝土的下温度值。曾温控点甩如草下妻图共1锄2熟所示：掠图筒1午2送温控点布置图坛4间.2.2槐温度监控术传感器被混凝捷土覆盖后即开屡始测温工作细，票2梨4蔬小时不间断监鸦控。只测温测试频率威为：宅前堂1冈2挎小时，桐每叹2校小时测温一次逝；执第威12伸～嫁3友6骂小时，沟每还1趟小时测温一次触；恢第呀3惩～守5挨天希，令3帜小时测温一次溪；雨第洪6删～室8枕天，乳每惊5丛小时测温一次任。递第侧9胡到持1姜2伶天，贼每洞8仁小时测温一次乏。孟4.旬3造温度数据分析舰（及1乡）选污取努11~15在号点对混凝土啄箱梁温度变化逃曲线进行分析钞，由题图顶1盛3惠可以看出：芯杰部音1/偶2貌处份、典变截面处露、跳端头温度变化杜相对平缓稳定润，辜1/筛4随处测点温度变踩化相对剧烈且岁波动较大，底目板温度温度与旦混凝土芯部温贵度相差假1秩0暖℃泼左右，预应力始管道温度和芯统部温度相差在滚5疗℃赵左右。由此可宜见混凝土的温踢度受外界养护搅条件和预埋传瞒感器的不同位略置所表现出来植图形曲线走向俊有很大的差异溜。迎图斥1洒3钻粗温度变化曲热线普1铃（阅2绪）根据温度记颂录，箱梁混凝草土最高温升值鲁出现在端头和拾变截面处，端都头和变截面处烈温度高差于育1/慕4失处石和缠1/属2嘴处，底板温度纠相对较低。分只析其原因是箱房梁混凝土芯部目温度和散热受宫边界影响，芯君部温度比其它貌预埋点温度上懂升快，而下降淡相对比较缓慢撕。吨图拿1底4怒俱温度变化曲屈线今2窄（抢3恐）通过观察测绞点温度变化曲耍线趋势，箱梁警混凝土芯部温止度最大值达竭62流℃杀，但是持续时刺间较短。混凝