在高鐵橋梁建設(shè)中,混凝土輸送是決定工程進(jìn)度與質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。面對數(shù)十米高空、數(shù)百米跨度的施工挑戰(zhàn),傳統(tǒng)設(shè)備往往力不從心。而高壓大排量混凝土輸送設(shè)備的出現(xiàn),徹底改變了這一局面,成為現(xiàn)代橋梁工程的“隱形冠軍”。湖南宇山重工將帶您深入了解這些設(shè)備的核心技術(shù)與應(yīng)用價值。
高鐵橋梁的混凝土澆筑常面臨三大難題:高空作業(yè)風(fēng)險高、遠(yuǎn)距離輸送易離析、大體積澆筑效率低。高壓大排量設(shè)備通過三大創(chuàng)新技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破。
其一為雙動力驅(qū)動系統(tǒng)。設(shè)備采用“電機(jī)+柴油機(jī)”雙動力模式,既可通過電網(wǎng)供電降低能耗,又能在無電源區(qū)域獨(dú)立作業(yè)。例如,在崇啟公鐵大橋建設(shè)中,設(shè)備通過雙動力切換,成功應(yīng)對長江入??趶?fù)雜環(huán)境,確?;炷翉牡孛孑斔椭涟倜赘呖盏闹魉r,仍保持C50高強(qiáng)度性能。
其二為超高壓耐磨管道。管道內(nèi)壁采用特殊合金鋼,經(jīng)熱處理后耐磨性提升300%。配合全自動高低壓切換功能,可瞬間釋放15MPa壓力,將混凝土推送至800米外。西安地鐵5號線跨高速連續(xù)梁施工中,設(shè)備單次輸送量達(dá)200m3,且無堵管、離析現(xiàn)象。
其三為智能控溫與潤滑系統(tǒng)。通過水冷+風(fēng)冷復(fù)合控溫技術(shù),將液壓油溫度穩(wěn)定在60℃以內(nèi),避免高溫導(dǎo)致的密封件老化。集中自動潤滑系統(tǒng)可定時向200余個關(guān)鍵部位注入潤滑脂,使設(shè)備連續(xù)作業(yè)時間延長至72小時。
在多個國家級重點(diǎn)工程中,高壓大排量設(shè)備已證明其不可替代性。
以崇啟公鐵大橋為例,作為世界最大跨度公鐵兩用斜拉橋,其主塔高103米,混凝土單次澆筑量達(dá)1200m3。設(shè)備通過“天泵+傳送帶”組合工藝,將混凝土從地面輸送至塔頂,誤差控制在±2cm以內(nèi),創(chuàng)下同類工程精度紀(jì)錄。
在西安地鐵5號線高架橋跨新西寶高速公路段,施工場地狹小且需保持交通暢通。設(shè)備采用“一泵多管”技術(shù),通過1臺39m天泵配合4條15m傳送帶,實(shí)現(xiàn)懸臂段混凝土對稱澆筑,避免了對高速路面的振動影響。
南疆鐵路改造工程則針對混凝土裂縫問題,設(shè)備搭載微膨脹劑添加系統(tǒng),在泵送過程中實(shí)時調(diào)整配合比,使結(jié)構(gòu)網(wǎng)裂發(fā)生率降低80%,養(yǎng)護(hù)周期縮短40%。
傳統(tǒng)混凝土輸送需多次轉(zhuǎn)運(yùn)、人工振搗,而高壓大排量設(shè)備將單次澆筑時間壓縮60%以上。
在輸送效率方面,設(shè)備最大排量達(dá)200m3/h,是普通泵車的3倍。在滬渝蓉高鐵崇啟公鐵大橋建設(shè)中,單臺設(shè)備日均澆筑量突破1500m3,推動全橋工期提前6個月。
人力成本上,自動化控制系統(tǒng)減少70%現(xiàn)場操作人員。例如,在哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)訓(xùn)基地,學(xué)生通過遠(yuǎn)程操控界面即可完成混凝土配比、輸送壓力等參數(shù)調(diào)整。
環(huán)保效益同樣顯著,封閉式輸送管道減少90%粉塵排放,配合污水回收系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)“零污染”施工。石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院的實(shí)測數(shù)據(jù)顯示,設(shè)備作業(yè)區(qū)PM2.5濃度僅為國標(biāo)限值的1/5。
隨著BIM技術(shù)與智能傳感器的融合,混凝土輸送設(shè)備正向“全生命周期管理”進(jìn)化。
數(shù)字孿生系統(tǒng)通過安裝在管道、油缸等部位的200余個傳感器,實(shí)時采集壓力、溫度、振動數(shù)據(jù),構(gòu)建設(shè)備數(shù)字模型,提前3天預(yù)警故障。
自適應(yīng)控制技術(shù)可根據(jù)混凝土坍落度、環(huán)境溫度等參數(shù),自動調(diào)整輸送壓力與速度。在吐庫段鐵路施工中,系統(tǒng)使不同標(biāo)號混凝土的輸送效率差異控制在5%以內(nèi)。
模塊化設(shè)計則讓主油路、分配閥等核心部件采用快拆結(jié)構(gòu),更換時間從4小時縮短至30分鐘。中俄合作辦學(xué)項目中,學(xué)生可通過1:10比例模型快速掌握裝配工藝。
從崇啟公鐵大橋的百米主塔到南疆鐵路的千米隧道,高壓大排量混凝土輸送設(shè)備正以“隱形冠軍”的姿態(tài),支撐起中國高鐵的“超級工程”。它們不僅是技術(shù)的集大成者,更是中國制造向“中國智造”跨越的生動注腳。未來,隨著裝配式施工與智能養(yǎng)護(hù)技術(shù)的普及,這些設(shè)備將在更多領(lǐng)域展現(xiàn)“中國力量”。