铁路连续梁全自动智能养护系统研究与应用解析

徐俊杰

摘 要：本文以铁路连续梁全自动智能养护系统研究与应用解析为主要内容进行阐述，结合当下连续梁混凝土质量缺陷原因分析、人工混凝土养护阐述以及缺陷和铁路连续梁全自动智能养护系统应用为主要依据，首先分析了连续梁内腔和顶板养护工作、连续梁腹板养护工作、养护含水量不足、养护面湿度把握不好，其次从新型全自动智能养护设置的合理养护、摄像头安装工作这几方面进行深入探讨和分析，其目的在于提升铁路连续梁全自动智能养护系统使用效果，旨在为相关研究提供参考资料。

关键词：铁路连续梁;全自动智能养护;人工混凝土;养护缺陷

高速铁路是交通运行道路，对于人们出行存在很大价值，所以需要做好人工养护工作，制定合理化铁路连续梁全自动养护工作。在养护现场需要配置摄像头，对场所进行实时监控工作，对各种养护困境具体分析，针对混凝土养护工作提出具体要去，从户外转变为室内进行养护。此系统在实际工作期间可以节省很多经济成本，减少人为因素带来的困境，从而可以达到喷水保湿目的，有效提升混凝土养护质量和效果，不断提升铁路连续梁全自动智能养护工作效果。

一、工程概况

新建盐城至南通铁路全长156.686km，路基总长8.524km，占线路长度比例的5.4%，桥梁长度148.162km，占线路长度的94.6%。全线简支梁4737孔，其中现浇预应力混凝土连续梁共计67处69联，简支箱梁现浇2处16联。现浇时间主要集中在3月至9月，混凝土的养护成为控制连续梁质量的重点，因此我们选择在东台特大桥跨王港河连续梁（48m+80m+48m）上进行三维自动喷淋养护试验，并在全线的连续梁上推广应用。

二、连续梁混凝土质量缺陷原因分析

钢筋混凝土结构裂缝宽度超出具体规定额度后，那么外界空气和水分将会逐渐进入到锈蚀钢筋之中，使得保护层发生崩落现象，进而对整个结构安全性存在影响。加上混凝土硬化速度提升，进而容易出现非常严重的漏水和渗水现象，导致保护层完全脱落，从而减少了整个建筑物的使用时间。所以，一定要做好连续梁混净土养护工作，防止整个建筑出现混凝土开裂现象[1]。

结合混凝土实际工程具体分析，对连续梁预应力混凝土进行研究，非预应力混凝土因为构件出现弯曲，导致裂缝宽度超过0.2mm，那么则需要采用合理化手段重新进行修补工作，预应力混凝土变弯构件并不是出现裂缝，一旦出现裂缝，那么整个梁板则需要重新更换。因为梁体混凝土裂缝质量不佳，那么内部钢筋和钢绞线会完全暴漏在空气之中，基于水的作用下，提升了钢筋和钢绞线氧化和腐化复速度，从而可以改变梁体设计受力情况，出现的变形情况会完全超出实际设计领域。在外部荷载基础上，需要对各种不良因素具体分析，桥梁刚度则会显著下降，下绕度有效提升，从而加大了整个裂缝宽度和深度，从而使得整个工作出现非常严重的恶性循环现象。[2]。

三、人工混凝土养护阐述以及缺陷

（一）人工混凝土养护方法

连续梁养护保湿主可以借助覆盖洒水对策实现，避免混凝土表面因为缺水收缩而出现开裂现象。等到混凝土终于凝结之后，需要对梁顶板顶面以及内腔顶面进行覆盖洒水工作，确保养护工作全面具体。混凝土拆模之后，保湿养护时间坚决不能少于半个月，养护水温度和混凝土表面温度差不能大于十五度。在暴晒以及气温突然下降情况下，需要采用合理化保温对策，有效避免混凝土表面因为温度限制，从而使得表面出现非常严重变化情况。养护期间混凝土的芯部和表面以及表面和环境之间的温差不能超过二十度[3]。

（1）连续梁内模和顶板养护工作。连续梁内模空间相对比较狭窄，混凝土进入到摸底之后需要立刻进行振捣人工整平收面工作，在一小时之内保证整个面都可以进行洒水保湿养护工作，收面工作结束后，工人进行收面施工三次，完成收光后结束，等到内腔混凝土终止凝结后，借助土工布做好内腔顶面覆盖和蓄水养护工作。

（2）连续梁腹板养护工作。混凝土泵进入到模内之后，等到混凝土强度达到设计百分之八十之后，使其可以进入梁体初级张拉施工效果，在张拉前期腹板混凝土需要带模进行养护处理工作，等到张拉结束后将内膜和外侧模完成拆除。连续梁内部模被完全拆除后，将两个喷淋水管完全置入其中，添加泵抽水，要求专人进行控制[4]。保证整个腹板内侧和内腔之间的湿润程度，连续梁外侧模被完全拆除之后，使用养护架进行固定工作，完成土工布包裹，还要有效使用自行研制的喷淋装置完成養护工作，完成喷洒工作，保证整个连续梁外侧整体的湿润度，确保人车行驶安全。

（二）人工混凝土养护缺陷

（1）养护含水量不足。在终止凝结养护工作期间，为避免早期混凝土水化使得水分减少出现收缩裂缝现象，需要对土工材料以及薄膜进行处理，以人工形式完成浇水保湿养护工作，在实际工作中因为梁面排水坡原因，以及地心引力作用，使得水分会向低处流走。天气炎热五到十分钟那么水分就可以蒸干。为确保梁体各个部位湿润度，需要以人工形式保证铁路路面湿润度，所以水量充足期间，在水源缺陷情况下有效解决水分问题是必然的[5]。

（2）养护面湿度把握不好。人工浇水形式进行养护，人是主要因素，因为人工素质不同，经常出现水分不足以及过大现象，使得很多混凝土路面一直处在缺水状态下，此时则会导致局部出现非常严重裂纹以及龟裂情况。

四、铁路连续梁全自动智能养护系统应用

（一）新型全自动智能养护设置的合理养护

对传统人工连续梁混凝土养护形式进行研究，结合现代电子科技产品具体分析后，将其使用在实际生活中，做好自行设计和组装工作，对连续梁梁面具体分析，做好腹板和箱内混凝土全自动智能养护工作。主要包括控制柜、高压水泵和行走小车等，控制柜主要工作是对各种信号进行接收，对各个部位电器具体分析，做好远程控制工作，对各种时间进行合理控制。

（二）QC小组概况

三维自动喷淋养护在现浇连续梁中的应用QC小组成立于2019年2月1日，由项目部经理、局指总工，项目总工、质量总监、现场管理人员组成。

五、提出方案并进行验证

针对活动目标，QC小组制定如下方案：

方案一：搭设平台法组装自动喷淋养护系统（由自动控制系统、管道系统、噴淋系统组成），搭设养护平台，将喷头固定于养护平台上，喷头用供水管道依次连接，接到供水管道上，采用360°自动旋转喷头。测试每次喷淋养护所需时间，每次停水后混凝土全部表面干燥时间。根据确定的时间，确定自动控制系统的各阶段控制时长。

方案二：人工洒水;安排专门人员进行混凝土养护。混凝土干燥后养护，全部湿润后停止，一直持续到混凝土强度达到规范要求。不同混凝土保温保湿养护的最低期限根据沿线气象资料确定，本区为水胶比≤0.45，有风，有阳光直射，日平均气温10℃-20℃，养护时间不小于14d。

六、提出方案并进行验证

针对活动目标，QC小组制定如下方案：

方案一：搭设平台法组装自动喷淋养护系统（由自动控制系统、管道系统、喷淋系统组成），搭设养护平台，将喷头固定于养护平台上，喷头用供水管道依次连接，接到供水管道上，采用360°自动旋转喷头。测试每次喷淋养护所需时间，每次停水后混凝土全部表面干燥时间。根据确定的时间，确定自动控制系统的各阶段控制时长。

方案二：人工洒水;安排专门人员进行混凝土养护。混凝土干燥后养护，全部湿润后停止，一直持续到混凝土强度达到规范要求。

七、结语

新型连续梁全自动智能养护设备可以使得整个工程设备工艺更加自动和智能，进而使得工作效果更好，使用全自动智能养护设备可以有效节约更多人工经济成本，并且全自动化设备施工比人工形式更加可靠，可以有效减少认为因素，降低混凝土具体养护工作效果。在实际工作期间使用连续梁全自动自动养护设备，可以有效解决各种铁路箱梁腹板养护工作存在的缺陷和不足。连续梁全自动智能养护设备可以保证原本户外工作转移到室内进行，并且可以安装摄像头，对现场进行监督，不受时空限制，从根源上提升铁路连续梁混凝土养护质量，防止因为混凝土养护工作不到位出现开裂和耐久性问题，保证实际工作安全性，为今后工作运营提供有利条件。

盐通铁路王港河实施连续梁后和传统人工养护比较，发现应用全自动智能养护设备后混凝土强度、外观质量、经济效益大大提高，安全风险降低、人员劳动强度大大减小，保证了工程实体、外观质量、提高了经济效益同时还推进了施工进度，进而使得工程可以按期完成。

参考文献：

[1]黄雄军.铁路连续梁全自动智能养护系统研究与应用[J].铁道建筑，2017（1）：87-89.

[2]何煜民.铁路连续梁梁体局部缺陷修复施工技术[J].四川水泥，2017（2）.

[3]苏胜.预制混凝土梁板智能养护系统在施工中的应用[J].交通世界，2018（18）.

[4]卜红旗.连续梁挂篮施工在铁路桥梁建设中的应用分析[J].中外建筑，2018（11）.

[5]刘艳辉，宋家欢，卓彪，等.基于BIM技术的连续梁桥施工管理系统应用实践[J].铁道标准设计，2018（8）.