混凝土附着式气动振动器应用

混凝土附着式气动振动器应用

气动振动器在大型商品混凝土构件预制中有广泛的应用，特别是在涵洞、地铁、隧道商品混凝土的构筑方面。针对国内外振动器在大型商品混凝土构件预制应用的实际情况，本文结合我国预应力商品混凝土T梁预制的工艺特性，阐述了气动振动器在预应力商品混凝土T梁预制中的应用。振动器是一种设备，通过激振装置产生振动，并将振动通过预制模板传给商品混凝土使其密实。当商品混凝土振动器工作时，内部颗粒之间的内摩擦力和黏着力急剧减小，商品混凝土呈重质液体状态，骨料相互滑动并重新排列，骨料之间的空隙被砂浆填充，气泡被挤出，从而达到密实的效果。振动器按工作方式、动力、振动频率和激振原理等方面进行分类，其基本技术参数是振动频率、振幅、激振力和结构尺寸。在我国大跨度预应力商品混凝土T型梁和箱梁预制生产过程中，使用电动振动器的企业远比使用气动振动器的企业多。然而，在欧美国家气动振动器已广泛应用。在大跨度预应力商品混凝土T梁和箱梁生产过程中，蒸汽养护工序是必不可少的。在蒸养潮湿的情况下，气动产品的优越性尤为显着。针对新建南昌西环线采用的桥梁是通桥（2005）2101后张法商品混凝土T梁，本文介绍了气动振动器在该工程中的应用。该工程质量要求高，工期要求也相当紧。经过方案论证和反复的试验，同时本着大胆使用新技术、新工艺、新材料，创造优质产品的目标，决定在南昌制梁项目部使用气动振动器。我们选择了意大利进口的SOTAI牌SPV4000型附着式气动振动器，该振动器频率为15,200r/min，振幅为2.96mm，离心力为40kN，耗气量为1,800L/min，质量为14.5kg。在使用中，进气压力一般控制在0.7MPa左右，可以通过调节阀门的开闭大小来调节振动器的振捣力。南昌制梁场的制梁台位由15个32m台位和2个24m台位组成，其中3行32m台座3组、2行32m台座3组、2行32m台座1组。为了驱动T梁模板上布置的气动振动器，我们设计了一套固定式压缩空气管道网络系统。网络布局为固定管道（浅埋）+1根移动分支管，固定管道使用一根直径为80mm的无缝钢管作为主管；每列台座使用同一管径的无缝钢管作为分气管，并在每两个台座间安装一通气阀门作为与移动分支管的接口；移动分支管为一根长32m、管径50mm的无缝钢管，按照T梁模板上振动器的安装位置接16根Φ20mm无缝钢管并在其上安装控制球阀，以及连接振动器的软管，软管选择内径16mm，耐压等级1.0MPa的橡胶软管。制梁场制梁台座与压缩空气输送管道布置如图1所示。我们在一片32m预应力商品混凝土T梁模板上布置了16个气动振动器，即内、外侧模板各布置8个。由于梁的端部腹板厚度较大，第一个振动器距模型端部约1.8m，其他振动器沿模型纵向方向间距均为4m，并且振动器在内、外侧模型的布置沿模型纵向方向的位置应错开，沿模型高度方向位置均是距模型底部1m高处。如有需要，纵向和高度方向均可在0.5m范围内调整。在安装SOTAI牌SPV4000型附着式气动振动器时，需要注意振动器底座与振动器接触面呈圆弧状，并保证两圆弧面完全吻合，以最大限度地传递振动力给模板。此外，在模板上安装振动器时，连接筋必须从模板底部贯通至模板顶部，以保证振动力在水平和垂直方向的有效传递。在实际应用中，由于压缩空气输送管道本身存在粘阻，管道压力损失较大。因此，选择空压机的额定工作压力在0.8MPa以上，并且储气管和管道有效容量应略高于同时使用振动器总耗气量的1/2。使用气动振动器时，需时刻关注空压机的工作压力是否控制在振动器的有效工作压力之上。在灌注过程中，需要控制振动时间和振动力的大小，以保证商品混凝土的密实性和防止过振。在商品混凝土灌注部位的振动器气源阀门只需开至1/3大小，此时的振动主要帮助商品混凝土流动，同时也起到振实作用。当商品混凝土厚度达梁体下翼缘处时，需将振动器气源阀门全部打开。在灌注结束时，在桥面和隔墙位置需用振动棒辅助振动。使用时需摸索最适合的振动工艺，必要时应随时进行调整，包括振动时间和振动力大小的调整。通过分析和实践应用，使用气动振动器在大跨度的预应力商品混凝土T型梁生产中有以下优点：（1）气动振动器无电作业，安全可靠；（2）寿命长，能连续工作30,000小时以上，节省了振动器的购置成本和维修成本。(3)高频振动器的频率可以达到15000r/min以上，能够快速排出气泡，从而增强混凝土的密实度。这直接提高了桥梁产品的内在和外观质量。同时，在振动器的帮助下，灌注时间将缩短一半以上，从而降低了运行成本。(4)高频振动器的振动频率高，振幅小，可以减少对模具的损坏，同时还可以增加模具的使用寿命。(5)振动器使用压缩空气作为动力，不会产生污染，且结构简单，经久耐用。此外，由于其修