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2008-05-16 14:31 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
“京津無(wú)小事 事事講政治”,用這句書(shū)寫(xiě)在京津線(xiàn)某混凝土箱梁預制場(chǎng)的混凝土攪拌樓上醒目位置的標語(yǔ)來(lái)形容京津城際軌道交通客運專(zhuān)線(xiàn)的重要性一點(diǎn)也不為過(guò)。
作為我國第一條時(shí)速在300km~350km的城際軌道交通項目,京津城際不僅是《中長(cháng)期鐵路網(wǎng)規劃》中的一條重要快速通道,環(huán)渤海京津冀地區交通網(wǎng)的重要組成部分,更是2008年必須完工并投入運營(yíng)的奧運配套工程。
中國的鐵路客運專(zhuān)線(xiàn)建設已經(jīng)全面進(jìn)入大規模動(dòng)工階段,這段投資120多億元,全長(cháng)120公里的客運專(zhuān)線(xiàn)是動(dòng)工最快、工期最緊、技術(shù)工藝要求最高的一個(gè)標桿項目,京津線(xiàn)對中國鐵路客運專(zhuān)線(xiàn)建設無(wú)疑具有指導性的意義。
混凝土箱梁預制這一線(xiàn)下(路基軌道以下的施工部分)工程重點(diǎn)云集了鐵路建設系統所有搞過(guò)預制梁施工的王牌隊伍,“32米大型混凝土箱梁,使用壽命100年”,這一全新的施工課題對他們提出了前所未有的挑戰。大型混凝土拌合站、大功率混凝土拖泵、新型全液壓內模和大型提梁機成為他們應對這一難題的有力武器。鐵路建設者們敢于創(chuàng )新、勇于應對挑戰的拼搏精神和精益求精的工作態(tài)度與技術(shù)保障成為他們攻克難題的強大支柱。
2005年7、8月間,各個(gè)施工隊伍就已經(jīng)陸陸續續的進(jìn)駐了施工場(chǎng)地,征地、拆遷等等并沒(méi)有給施工單位制造太多的麻煩。2005年底,各個(gè)預制梁場(chǎng)的混凝土攪拌機組大多安裝完畢,相關(guān)的土建工程也陸續完工,初步具備了開(kāi)展混凝土預制梁施工的能力。由于箱梁與箱梁上面鋪設的博格板銜接圖紙遲遲沒(méi)有確定,大部分箱梁預制場(chǎng)在2006年4月份才開(kāi)始第一孔梁的預制。
C50高性能耐久性混凝土攪拌高性能耐久性混凝土在鐵路建設領(lǐng)域的首次應用是在青藏鐵路上,現在所有的鐵路客運專(zhuān)線(xiàn)大型箱梁預制全部應用了高性能混凝土。京津城際箱梁預制應用的C50耐久性混凝土的使用壽命為100年,混凝土配比的選定非常嚴格。
。1) 膠凝材料(水泥、粉煤灰、礦粉)摻量達到480~500公斤;
。2) 砂率在38%左右(泵送混凝土要求砂率40%以上);
。3) 水灰比0.3~0.35 (泵送混凝土的水灰比在0.4以上);
。4) 坍落度控制在180~190mm,調整空間小。
“雙摻料”即指粉煤灰與礦粉,在客運專(zhuān)線(xiàn)箱梁混凝土中大量添加的粉煤灰與礦粉使得這種高性能混凝土和易性好,后期強度高,泵送性能好,是提高高性能混凝土性能的有益嘗試。
為了達到提高水泥沙漿與砂子界面粘結強度的目的,混凝土拌制采用“二次投料法”的拌和工藝,每盤(pán)混凝土的攪拌時(shí)間規定不小于2min.而每孔32米箱梁所需的340立方混凝土必須在6個(gè)小時(shí)內澆筑完畢,也就是說(shuō),混凝土拌合站每小時(shí)必須生產(chǎn)60立方以上的混凝土。
為了提高混凝土攪拌與澆筑效率,所有梁場(chǎng)的攪拌機組總出料容積都在4立方以上,有的梁場(chǎng)為了在整個(gè)施工任務(wù)完成后轉入地方商品混凝土行業(yè),特意配置了2×3立方攪拌機組,有的則配置了2×2立方機組,還有的梁場(chǎng)出于方便攪拌機組拆裝轉場(chǎng)的考慮,同時(shí)為了降低攪拌機組臨時(shí)出現故障對生產(chǎn)的影響程度,特意配置了6×1立方的機組。
這種干硬性的混凝土的水灰比和含砂率相對可泵送混凝土較低,粘性大,這使得攪拌機組啟動(dòng)負荷增大,而且對外加劑等摻和料的稱(chēng)量要求非常準確,必須嚴格保證外加劑的稱(chēng)量誤差在±1%以?xún),因此攪拌機組和控制系統的可靠性顯得尤為重要。攪拌機組制造廠(chǎng)家大多根據這種高性能混凝土的特性對機組作了多項改進(jìn),福建南方路機公司的部分改進(jìn)措施如下:
。1)攪拌站過(guò)渡料倉開(kāi)門(mén)系統采用專(zhuān)門(mén)設計的特殊結構,配合電氣控制實(shí)現過(guò)渡料倉的二次開(kāi)門(mén),以滿(mǎn)足混凝土的攪拌要求。
。2)針對冬季施工混凝土的溫度要求,選用耐溫80℃的熱水泵,以滿(mǎn)足攪拌站的供水要求。
。3)針對混凝土對外加劑的特殊要求,設計了二種外加劑計量系統供客戶(hù)選擇,一種是高濃度大用量的液體外加劑計量系統,從供液泵-輸液管道-計量秤-放料碟閥均作了相應的改進(jìn)及調整;另一種是粉狀外加劑計量系統,以滿(mǎn)足粉狀外加劑的拆包和同主機系統聯(lián)動(dòng)的電子計量及精度要求。
。4)骨料配料系統:為適應向攪拌主機的二次投料要求,將配料站的骨料疊加計量改為全部骨料單獨計量。同時(shí),加大骨料儲倉的卸料傾角,緩解了雨天砂含泥量高含水率大難下料的問(wèn)題。
在京津客運專(zhuān)線(xiàn)箱梁預制施工中使用的攪拌機組大部分能夠滿(mǎn)足使用要求,但也有2套2立方機組的控制系統不能夠滿(mǎn)足使用要求,生產(chǎn)的混凝土坍落度控制不好,混凝土一會(huì )兒粘稠,一會(huì )兒稀釋?zhuān)瑢е禄炷翝仓䲡r(shí)間嚴重滯后,影響了箱梁生產(chǎn)。這當然也有混凝土配比和操作人員控制水平有限的問(wèn)題,但主要原因還是這家剛進(jìn)入商混攪拌機組生產(chǎn)制造行業(yè)的企業(yè)產(chǎn)品存在嚴重缺陷,不適應這種“二次投料法”的攪拌工藝,而且加工制造工藝粗糙,配套設施不完備。
在混凝土攪拌機組招標的過(guò)程中,有的廠(chǎng)家報價(jià)600萬(wàn),但看到報價(jià)過(guò)高,一下子主動(dòng)降低了100萬(wàn),降價(jià)幅度如此之大,令用戶(hù)感到莫名其妙,實(shí)在不知道他們的設備配置中到底有多少貓膩。從中也可以看出,攪拌站配置多樣性同時(shí)也決定了價(jià)格的多樣性,不同的設備配置和鋼結構件質(zhì)量決定了攪拌站的不同價(jià)格,制造廠(chǎng)家在報價(jià)過(guò)程中要信守誠信,用戶(hù)在采購過(guò)程中也要擦亮眼睛。
當前的混凝土攪拌設備制造廠(chǎng)家在鐵路系統可謂遍地開(kāi)花,大量的訂單使得產(chǎn)品供不應求,呈現出近年來(lái)少有的賣(mài)方市場(chǎng)之勢。在商混設備制造領(lǐng)域擁有良好口碑和產(chǎn)品質(zhì)量的廠(chǎng)家出現了訂單排隊,無(wú)貨可供的情況,這同時(shí)也為一些想借著(zhù)鐵路客運專(zhuān)線(xiàn)大發(fā)展之機大撈一筆的制造廠(chǎng)商創(chuàng )造了機會(huì )。
但應該更理性的看到,中國的鐵路客運專(zhuān)線(xiàn)建設是長(cháng)期的,可持續的,在京津線(xiàn)之后還有京滬線(xiàn),京滬線(xiàn)之后還有哈大線(xiàn),京津線(xiàn)僅僅是一個(gè)開(kāi)端,如果在這個(gè)起跑線(xiàn)上能夠飛躍而起,則在中國的鐵路客運專(zhuān)線(xiàn)大蛋糕中肯定能夠大有作為,如果在這里摔了大跤,則必將被中國的鐵路客運專(zhuān)線(xiàn)建設淘汰出局。
高性能混凝土泵送高性能耐久性C50混凝土相比普通民用建筑C50混凝土不僅含砂率低、水灰比低,而且粘度很大,坍落度損失大。
如何同時(shí)解決好坍落度損失快、輸送距離遠(各個(gè)梁場(chǎng)根據方案不同,配置泵送輸送距離不同)和泵送排量要求高這三個(gè)高性能混凝土泵送的難題成了各個(gè)梁場(chǎng)的主要攻關(guān)課題,F有的混凝土泵制造技術(shù)對其中任何一個(gè)單獨的問(wèn)題解決起來(lái)都不困難,但同時(shí)遇到這三個(gè)問(wèn)題,而且又要完善解決,綜合取舍,確實(shí)令人頭疼。
第一種方案,施工單位考慮到盡量減少輸送距離的因素,將混凝土泵安放在了梁體旁邊,采用混凝土攪拌運輸車(chē)從攪拌機下料口的位置接料,并送到拖泵進(jìn)料口進(jìn)行泵送的方案,這種方案的突出優(yōu)點(diǎn)是泵送輸送距離短,對輸送泵要求不是很?chē)栏,但這種方案增加了攪拌車(chē)運輸環(huán)節,每月近3萬(wàn)元/臺(單個(gè)梁場(chǎng)至少配備3輛攪拌車(chē))的租賃綜合成本也使預制梁場(chǎng)增加了負擔。
同時(shí)攪拌車(chē)在運輸過(guò)程中坍落度的損失快,這就為泵送制造了難度;炷翉念A拌完成后到澆筑現場(chǎng)有一定的距離,而這段運輸時(shí)間往往是控制混凝土坍落度和易性的關(guān)健,同樣其亦受一定的隱患因素制約。高溫天氣混凝土攪拌車(chē)尾部的混凝土水份蒸發(fā)較快,容易給人造成錯覺(jué)混凝土坍落度損失大;雨水天氣,混凝土攪拌車(chē)尾部的混凝土水份較大,容易產(chǎn)生離析。此外,攪拌車(chē)車(chē)鼓轉動(dòng)的快慢,亦對混凝土有影響。車(chē)鼓轉得快,混凝土在運輸過(guò)程中被攪拌加劇,分子因磨擦產(chǎn)生的熱運動(dòng)亦加劇,水分子碰撞水泥顆粒機會(huì )增大,水化程度加大,混凝土坍落度損失增大,和易性變差快;車(chē)鼓轉得慢,甚至停轉,混凝土容易受行車(chē)的顛簸,而產(chǎn)生漿石分離,沉降等不良現象。
故在混凝土運輸過(guò)程中,車(chē)鼓保持在每分鐘約六轉,并到工地后保持攪拌車(chē)高速轉動(dòng)四至五分鐘,以使混凝土澆筑前充分再次混和均勻。如遇坍落度有所損失,可后摻一定的外加劑以達到理想效果。
第二種方案,有的梁場(chǎng)采用的泵送方案是將混凝土泵直接放置在攪拌機出料口下端,這種方案的特點(diǎn)是減少了中間環(huán)節,減小了故障率,降低了成本,混凝土直接入拖泵進(jìn)料口,塌落度損失小。但同時(shí)也增加了遠端梁座的泵送距離,對輸送泵要求嚴格,而且下料口的出料速度控制也要考慮。
中鐵十一局梁場(chǎng)與攪拌站制造廠(chǎng)家配合,在攪拌機下料口位置安裝了可控制的卸料中轉斗,將攪拌機卸出的混凝土料分次均勻的卸到拖泵料斗口,保證了泵送過(guò)程中不缺料、不溢料,避免了泵機長(cháng)時(shí)間停頓和吸入空氣導致堵管,較好的解決了出料速度不易控制的課題。
中鐵四局在施工時(shí)混凝土直接從下料口入泵,雖然泵送距離超過(guò)400米,仍然沒(méi)有出現堵管,能夠保證單泵每小時(shí)入模35~40立方混凝土,切實(shí)保證了梁體的澆筑時(shí)間。中鐵四局的葛部長(cháng)向記者表示,根據他們現在配置的攪拌與泵送設備情況,梁體的總體澆筑速度的快慢決定于工作系統整體的協(xié)調和組織。
中鐵十一局在正式澆筑梁體之前,與攪拌站廠(chǎng)家、輸送泵廠(chǎng)家、布料機廠(chǎng)家和外加劑廠(chǎng)家配合,在梁場(chǎng)工地現場(chǎng)調試混凝土配比并進(jìn)行攪拌與泵送試機,對混凝土配比和泵機配合進(jìn)行調整,17天的時(shí)間,功夫不負有心人,中鐵十一局在正式泵送過(guò)程中,使用了廣州佳爾華的鐵路制梁專(zhuān)用泵,取得了5小時(shí)零5分鐘用兩臺泵澆筑一孔32混凝土梁的優(yōu)秀成績(jì)。
每孔32米梁造價(jià)70余萬(wàn)元,損失一片都不得了,因此,在梁場(chǎng)準備一臺備用泵成為了各個(gè)梁場(chǎng)的普遍做法,大部分兩臺80電泵備用一臺或者是3臺60電泵備用一臺,這種做法有效的保證了澆筑進(jìn)程。
各個(gè)梁場(chǎng)在選擇混凝土泵的過(guò)程中普遍選擇了電動(dòng)混凝土泵,這主要與柴油價(jià)格上漲迅速、而且供應短缺有關(guān),但同時(shí),柴油泵相對電泵保養程序復雜也有一定因素作用。在電泵的配置過(guò)程中,由于國內國內混凝土泵用最大單電機只有132kW,而且德國力士樂(lè )的主油泵排量最大只有260ml/r,因此制約了混凝土泵的遠距離泵送能力。為此,相關(guān)泵送設備制造廠(chǎng)針對這種情況對混凝土泵進(jìn)行了改進(jìn),增強了泵送綜合能力。
設備投資巨大中鐵二十二局作為京津城際鐵路箱梁預制場(chǎng)中承擔工程量最大的一家,在設備和土建方面的投資接近一個(gè)億,占到整個(gè)造價(jià)的1/5.沿線(xiàn)的各個(gè)箱梁場(chǎng)也都不惜血本投入巨資購買(mǎi)設備,如何在有限的時(shí)間內漂亮圓滿(mǎn)地完成預制梁施工任務(wù),已經(jīng)成為各個(gè)箱梁預制場(chǎng)項目經(jīng)理們談?wù)摰臒狳c(diǎn)話(huà)題。為了提高施工效率和質(zhì)量,京津線(xiàn)的所有箱梁預制場(chǎng)均采用了全液壓混凝土布料桿并專(zhuān)門(mén)配置了洗石機。450t軌道式和900t輪胎式提梁機也都成了梁場(chǎng)的標準配置,但孰優(yōu)孰劣還有待進(jìn)一步探討。
隨著(zhù)施工的大范圍展開(kāi),箱梁預制場(chǎng)還會(huì )遇到各種施工工藝與設備使用的問(wèn)題,愿中國鐵路客運專(zhuān)線(xiàn)的建設者從中能吸取經(jīng)驗,對即將大規模開(kāi)展箱梁預制施工的各條客運專(zhuān)線(xiàn)有所借鑒。
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