箱梁智能養(yǎng)護施工技術(shù)方案**科技有限公司年月目錄TOC\o"1-3"\h\u29032一、工程概況 325874二、水泥混凝土智能蒸汽養(yǎng)護技術(shù) 4155062.1混凝土智能化蒸汽養(yǎng)護原理與特點 498012.2智能化蒸汽養(yǎng)護系統(tǒng)的特點 516753三、水泥混凝土智能養(yǎng)護技術(shù) 6113233.1水泥混凝土智能養(yǎng)護技術(shù)原理 6101233.2水泥混凝土智能養(yǎng)護系統(tǒng)關鍵技術(shù) 7289993.3水泥混凝土智能養(yǎng)護系統(tǒng)特點 1121759四、水泥混凝土智能蒸汽養(yǎng)護實施方案 14192694.1蒸汽養(yǎng)護參數(shù)設定 1460404.21片25m軌道梁夏季蒸汽養(yǎng)護熱量計算 14109744.3一片25m梁夏季蒸汽養(yǎng)護對產(chǎn)氣量的需求 17141414.4智能蒸汽養(yǎng)護現(xiàn)場實施方案 1729369五、水泥混凝土智能養(yǎng)護實施方案 17176475.1方案一：設置集中養(yǎng)護區(qū) 1733235.2方案二：存梁區(qū)分散式養(yǎng)護 19211825.3養(yǎng)護技術(shù)目標 21230245.4自動養(yǎng)護執(zhí)行條件 21256885.5現(xiàn)場監(jiān)控 22104565.6遠程監(jiān)控 23一、工程概況本項目預制梁共設計25m軌道梁制梁臺座8個、存梁臺座156個。擬進行全過程智能化養(yǎng)護施工，根據(jù)相關要求，在制梁臺座上完成蒸汽養(yǎng)護（蒸汽養(yǎng)護的時間大概為一天），現(xiàn)場已經(jīng)設置好燃油蒸汽過來，蒸汽養(yǎng)護結(jié)束，完成初次張拉后根據(jù)設計要求可將梁板移出制梁臺座置于存梁區(qū)域，在存梁區(qū)域完成養(yǎng)護以及最后的終張拉以及壓漿施工。本方案針對存梁區(qū)在完成終張拉之前進行噴淋保濕養(yǎng)護，以保證養(yǎng)護的均勻性，提高養(yǎng)護施工的智能化、信息化、規(guī)范化施工水平。二、水泥混凝土智能蒸汽養(yǎng)護技術(shù)2.1混凝土智能蒸汽養(yǎng)護原理與特點水泥混凝土智能化蒸汽養(yǎng)護系統(tǒng)由養(yǎng)護系統(tǒng)主機、無線溫濕度測試終端、養(yǎng)護終端（養(yǎng)護棚架及蒸汽管路）等四大部分組成。每臺養(yǎng)護主機對應一套無線溫濕度測試終端，主機中央控制器根據(jù)無線溫濕度終端監(jiān)測的溫濕度數(shù)據(jù)自動執(zhí)行運算判斷其對應的養(yǎng)護主機是否啟動、（或停止）通過蒸汽養(yǎng)護管路往養(yǎng)護棚架內(nèi)輸送蒸汽。整個養(yǎng)護過程按程序設定自動執(zhí)行蒸汽養(yǎng)護的工藝流程、保證蒸汽養(yǎng)護各個階段的溫度與濕度要求。無線溫濕度測試終端每60s將溫、濕度測試數(shù)據(jù)反饋至控制中心中央處理器進行實時處理。圖2.1智能蒸汽養(yǎng)護原理圖圖2.2智能蒸汽養(yǎng)護實施圖2.2智能化蒸汽養(yǎng)護系統(tǒng)的特點全過程智能化控制通過設置中央控制器和在養(yǎng)護終端內(nèi)或混凝土表面設置的無線溫濕度傳感器，根據(jù)監(jiān)測的溫濕度條件實時對暖棚內(nèi)溫度進行調(diào)整，可實現(xiàn)全過程自動恒溫恒濕養(yǎng)護，極大限度的減少人為不確定因素的影響。異常情況報警溫度超限、恒溫失控（溫度偏離設定恒溫溫度較多）時啟動自動報警程序，及時提醒維護人員排除故障。先進的控制系統(tǒng)與人機交互界面采用西門子PLCS-7系列控制器作為中央處理器，進行監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理與蒸汽輸送自動控制，設置人機交互界面方便進行數(shù)據(jù)的顯示與工藝參數(shù)的設置。數(shù)據(jù)處理與儲存養(yǎng)護過程關鍵溫、濕度技術(shù)參數(shù)自動記錄并進行報表處理，養(yǎng)護過程可數(shù)據(jù)還原，便于質(zhì)量管理與質(zhì)量追溯。用移動式燃氣蒸汽產(chǎn)生器蒸汽產(chǎn)生器產(chǎn)氣量50-100kg/h,容積小于30L，屬于國家免檢范圍，無需辦理壓力鍋爐使用登記。節(jié)能環(huán)保燃氣蒸汽產(chǎn)生器可快捷移動，減少了現(xiàn)場蒸汽輸送管路的鋪設，減少了熱能輸送過程中損失；其次采用燃氣加熱方式，與燃煤鍋爐相比，避免了生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害氣體的排放，實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的目的。與電加熱相比，費用更為節(jié)省，僅為電器鍋爐費用的一半左右。節(jié)省人工系統(tǒng)自動完成整個養(yǎng)護過程，期間無需人為介入，自動進行加水、蒸汽輸送及溫濕度控制，養(yǎng)護過程無需人員值守。三、水泥混凝土智能養(yǎng)護技術(shù)3.1水泥混凝土智能養(yǎng)護技術(shù)原理水泥混凝土智能養(yǎng)護系統(tǒng)由系統(tǒng)主機、無線溫濕度測試終端、養(yǎng)護終端（養(yǎng)護管路與噴頭）組成。圖2.1智能養(yǎng)護原理圖3.2水泥混凝土智能養(yǎng)護系統(tǒng)關鍵技術(shù)（1）根據(jù)水化熱的釋放量及釋放速率計算得到養(yǎng)護間隔時間點以基準水泥為研究樣本，按照溶解熱法在湖南大學試驗室直接測試得到水泥在20±1℃溫度下養(yǎng)護下的水化熱測試結(jié)果。按照直接水化熱法測定水化熱結(jié)果并由Bazant教授根據(jù)Arrhenius方程提出了成熟函數(shù)，用來計算相對參考溫度的等效時間。不同配合比的混凝土，其集料、水泥品牌、水泥用量等因素的不同對梁體的整體水化熱影響很大，同時養(yǎng)護周期內(nèi)不同時間點的水化熱釋放量是不同的，智能養(yǎng)護系統(tǒng)根據(jù)以上計算方式有程序控制對此進行有針對性的養(yǎng)護，以切實保證水化熱平穩(wěn)的釋放。計算得到養(yǎng)護時間間隔的計算公式：水化熱釋放量以及水化熱釋放速率在混凝土結(jié)構(gòu)形式變化和環(huán)境變化后實際上與理論存在差別，在實際過程中需要根據(jù)實測溫度與濕度對養(yǎng)護間隔時間進行修正。修正參數(shù)1-養(yǎng)護最低濕度，根據(jù)氣候條件取值85～90%RH。修正參數(shù)2-養(yǎng)護最高溫度，保證在極端高溫條件增加噴淋頻率，根據(jù)氣候條件取值35～45℃。在養(yǎng)護全周期內(nèi)超出修正參數(shù)設定值立即強制進行養(yǎng)護。（2）一機多梁的智能養(yǎng)護“一機多梁”即一臺主機同時自動智能完成多片預制混凝土梁養(yǎng)護。1）主機1臺；2）養(yǎng)護的構(gòu)件數(shù)最多8個；3）每個養(yǎng)護構(gòu)件齡期不相同；4）每個養(yǎng)護構(gòu)件表面溫濕度不同；一個按鍵對應一個養(yǎng)護終端（養(yǎng)護棚架、無線測試終端），每通道根據(jù)養(yǎng)護齡期不同各自自行程序。無線網(wǎng)絡化技術(shù)的應用無線溫濕度測試終端與接受終端之間通過433Mhz通訊，無線接收終端可編程邏輯控制器PLC之間同步MODBUS通訊。高精度傳感技術(shù)的應用無線溫濕度傳感器用于準確監(jiān)測溫度與濕度，其高精確度由其測量元器件的精度與無線傳輸方式的可靠度決定。3.3水泥混凝土智能養(yǎng)護系統(tǒng)特點1.一鍵完成養(yǎng)護、提高養(yǎng)護效率養(yǎng)護管路布置完成以后，一鍵啟動智能養(yǎng)護系統(tǒng)，則自動完成全周期養(yǎng)護施工，養(yǎng)護受人為因素干擾降到最低，提高養(yǎng)護效率，節(jié)省人工。2.無線溫濕度測量通過在混凝土表面附著無線溫濕度傳感器，其信號定時的通過無線方式發(fā)射回控制主機以監(jiān)測梁體表面真實的溫濕度，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)判斷啟動噴淋系統(tǒng)，調(diào)節(jié)梁體表面溫濕度值。信號采集頻率30-60s/次可調(diào)。3.基于水頭壓力損失進行管路適應性設計基于流體力學水頭沿程損失的分析研究，計算每個噴頭處的水壓值、噴淋半徑以適應性調(diào)整噴頭布置間距與管路直徑，保證噴淋面積完全覆蓋混凝土表面的同時亦不浪費用水，同時保證每個噴頭達到噴淋的效果?？舍槍Σ煌Y(jié)構(gòu)形式設計不同的管理布置，保證噴淋效果。4規(guī)范養(yǎng)護過程根據(jù)施工技術(shù)規(guī)范及養(yǎng)護方案要求對水泥混凝土進行規(guī)范養(yǎng)護，極大可能的降低人為因素的干擾，保存養(yǎng)護周期內(nèi)溫度、濕度、噴淋啟動時刻、噴淋持續(xù)時間、噴淋水壓等全過程技術(shù)參數(shù)，便于質(zhì)量管理與質(zhì)量追溯。5.消減溫度峰值，保證養(yǎng)護全周期濕度以下為智能養(yǎng)護溫濕度條件的7d變化曲線，數(shù)據(jù)表明：智能養(yǎng)護有效消減了溫度高峰，保證了全周期平均養(yǎng)護濕度近90%RH。四、水泥混凝土智能養(yǎng)護實施方案4.1方案實施概況梁場共有156個存梁臺座，按照每天出梁2片計算，每片梁噴淋養(yǎng)護10天，需要3臺8通道智能養(yǎng)護系統(tǒng)在梁場范圍內(nèi)移動養(yǎng)護。同時需要將PPR-50的支水管延伸到每個存梁臺座附近并每5m設置開口連接主機進水。養(yǎng)護管采取掛管的方式置于頂面，通過頂面噴淋（養(yǎng)護頂板）及腹板。4.2設備選型選用3套JCYH-08水泥混凝土智能養(yǎng)護系統(tǒng)，每套為8通道，每套帶8套無線溫濕度傳感器。智能養(yǎng)護系統(tǒng)性能參數(shù)表項目技術(shù)指標備注功率1.5kW溫度測量精度0.1℃濕度測量精度3.0%RH無線傳輸距離≥300m變頻精度0.1Hz變頻范圍0-50Hz通道數(shù)8通道4.3水網(wǎng)設計根據(jù)水平輸送距離及養(yǎng)護用水要求，選定主水管采用PPR90管，水池設置存梁區(qū)域外側(cè)，采取蓄水池儲水（提供的圖紙上位標識出水池的位置）。支水管采用PPR-50管，延伸到每個存梁臺座處。4.4養(yǎng)護管及養(yǎng)護主機安裝養(yǎng)護管為多層夾布纖維膠管，沿管每0.8-1.2m設置內(nèi)嵌式微型調(diào)焦噴頭，該養(yǎng)護管可任意卷曲可拖拉，加壓時不會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，養(yǎng)護時在每片軌道梁的頂面設置一根即可，即可通過噴淋養(yǎng)護頂面，也可通過噴淋對鄰近的腹板面進行保濕。4.4無線溫濕度安裝在預制梁板上布置無線測溫終端，將其固定在混凝土厚度最大處的外表面以監(jiān)測梁板表面的溫濕度條件4.5養(yǎng)護技術(shù)目標1）養(yǎng)護周期內(nèi)平均濕度保證率為85%-90%，最低濕度不低于80%。2）養(yǎng)護周期內(nèi)梁體表面溫度控制最高不超過35℃。3）養(yǎng)護時溫度低于5℃時停止啟動。濕度高于90%時養(yǎng)護系統(tǒng)停止養(yǎng)護（陰雨天氣濕度較大）。系統(tǒng)主機平面布置圖系統(tǒng)主機養(yǎng)護布置圖4.6自動養(yǎng)護執(zhí)行條件溫濕度控制：溫度低于5℃，強制停止（在用戶用水沒有加熱措施時）；梁體表面溫度高于35℃(可設置值)時，強制啟動降溫保濕；梁體表面濕度大于95%RH,陰雨天氣強制停止。水化熱控制：控制程序如下設置。a首先根據(jù)不同配比、不同水泥生產(chǎn)工藝、不同外加劑摻入的混凝土，其水泥水化的速率、放熱量以及放熱規(guī)律的不同，根據(jù)水泥的水化熱釋放過程曲線，編制不同的針對性程序，在不同養(yǎng)護齡期變化養(yǎng)護頻率與噴淋強度以引導水化熱的平穩(wěn)釋放。b其次以最高濕度作為第二優(yōu)先控制，環(huán)境濕度高于90%時，系統(tǒng)不啟動（環(huán)境潮濕說明為陰雨天氣，基本不需要噴淋養(yǎng)護）。c以最高溫度做為第三優(yōu)先控制，環(huán)境溫度高于設定值，如45℃，持續(xù)時間超過15min，系統(tǒng)自動啟動調(diào)節(jié)溫濕度。d水化熱以最低溫度作為第四優(yōu)先控制，環(huán)境溫度溫度低于5℃時，系統(tǒng)不啟動（因為可能結(jié)冰，未配鍋爐時）或噴淋熱水（連接鍋爐時）。e最后以時鐘控制，時鐘控制充分考慮了不同水泥水化熱的釋放速率，以及傳感器可能存在受