基于智能建造的装配式T梁生产过程稳定性控制研究.pdf
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1、建筑施工第45卷第10期2111基于智能建造的装配式T梁生产过程稳定性控制研究时 炜安徽交控工程集团有限公司 安徽 合肥 230000摘要:依托安徽交控工业化建造有限公司工程实例,对其T梁构件生产过程稳定性控制技术进行了系统研究。首先,在原配合比的基础上,采取试验研究的方法探究了水胶比、砂率以及减水剂掺量对混凝土抗压强度等指标的影响规律,得到了最佳配合比;其次,开展了缩尺节段对照试验,探究了浇筑混凝土的配合比、布料的高度及振捣频率对振捣效果的影响规律;最后,采用无损检测的方法确定了最佳振捣参数。结果表明:装配式T梁生产过程稳定性采用试验获得的最佳参数后得到了显著提升。关键词:装配式T梁;生产过
2、程;配合比;振捣;稳定性;试验研究中图分类号:TU755 文献标志码:A 文章编号:1004-1001(2023)10-2111-04 DOI:10.14144/ki.jzsg.2023.10.047Research on Stability Control of Fabricated T-beam Production Process Based on Intelligent ConstructionSHI WeiAnhui Traffic Control Engineering Group Co.,Ltd.,Hefei 230000,Anhui,ChinaAbstract:Based on
3、 the engineering example of Anhui Jiaokong Industrial Construction Co.,Ltd.,a systematic study is conducted on the stability control technology of its T-beam component production process.Firstly,based on the original mix ratio,the experimental research is conducted to investigate the influence of wa
4、ter cement ratio,sand ratio,and water reducing agent dosage on concrete compressive strength and other indicators,and the optimal mix ratio is obtained;secondly,a scaled segment control experiment is conducted to investigate the influence of the mix ratio of poured concrete,the height of the fabric,
5、and the vibration frequency on the vibration effect;finally,the optimal vibration parameters are determined using non-destructive testing methods.The results indicate that the stability of the production process of fabricated T-beams is significantly improved by using the optimal parameters obtained
6、 through experiments.Keywords:fabricated T-beam;production process;mix ratio;vibration;stability;experimental research等方面。肖作锐8主要从混凝土配合比设计方面研究了影响预制混凝土梁表面质量的关键因素;刘志义等9依托实际工程,对混凝土浇筑过程中各布料工艺的优缺点进行对比分析,提出了浇筑过程关键质量控制措施。曹皓等10依托工程实例,对T梁构件蒸养制度进行了系统性研究,通过试验研究的方法得出了最优的蒸养制度,并通过浇筑预制节段进行了试验。结果表明T梁节段的强度在新的蒸养制度下得到了
7、有效提高。对于预制T梁这种构件,只有严格控制其生产过程稳定性才能保证最终成形构件的质量满足设计要求,而现有研究虽然对浇筑和振捣工艺有一些探讨,但对其中关键工艺参数仍缺乏系统及深入研究。为了解决梁厂在预制构件时生产过程稳定性不足的问题,本文以梁厂原配合比为基础,设计三水平三因素正交试验进行配合比设计,由试验结果确定基准配合比方案;基于基准配合比,设计了3组缩尺节段对照试验,探究了浇筑混凝土的配合比、布料的高度及振捣频率对振捣效果的影响规律,最后采用无损检测的方法确定了最佳振捣参数,并应用在预制混凝土T梁生产中。目前,我国正在向交通强国迈进,公路桥梁建造技术也迎来了新的发展。装配式建造技术因其施工
8、简便、周期短、低碳环保的显著特点深受桥梁工程师们的青睐,尤其是装配式T梁现已在大型公路桥梁建设中得到广泛应用1-2。T梁属于异形构件,采用传统预制工艺生产时,由于混凝土配合比及振捣工艺不佳的原因往往导致梁体马蹄斜面部位出现大面积“蜂窝”“色差”现象,以及梁端出现“烂边”和“烂根”等质量通病3-7,从而严重影响构件外观及耐久性。因此,对装配式T梁生产过程稳定性控制展开研究,提高预制构件的整体质量尤为重要。目前,针对预制混凝土T梁生产过程稳定性控制方面的研究大多集中在原材料设计、模板设计、养护工艺优化作者简介:时 炜(1983),男,本科,高级工程师。通信地址:安徽省合肥市包河区西藏路1666号滨
9、湖时代广场C1栋12楼(230000)。电子邮箱:收稿日期:2023-06-25科学研究SCIENTIFIC RESEARCH202310Building Construction21121 工程概况德州至上饶高速公路合肥至枞阳段项目北接德州至上饶高速公路淮南至合肥段,南连池州长江公路大桥段,项目路线全长134.158 km,采用全立交、全封闭、高速公路等级;设计速度为120 km/h;双向4车道设计标准,桥涵设计汽车荷载等级均采用公路-级,由于全线桥梁较多,故轻型T梁等构件采用集中预制,全线所有预制T梁跨径均为25 m,采用C50混凝土浇筑,T梁具体尺寸如图1所示。钢板桥面连续预制主梁390
10、2203901 6051009502051302202207001901 0001 000图1 轻型T梁截面尺寸示意2 混凝土配合比优化设计试验研究2.1 试验设计梁厂采用鱼雷罐车进行运输混凝土,在鱼雷罐下放布料机后才能查看混凝土和易性,混凝土不可逆转,也不能再进行二次调整使用,不利于混凝土质量的精确控制。因此,必须对混凝土生产之初的配合比进行科学设计并保证得到拌和性能优异的混凝土。在配合比设计过程中,除了计算、试配、调整之外,还需增加相应的试验验证,以保证其性能的实现。根据实地调研及文献阅读经验,将水胶比、砂率以及减水剂掺量作为本次试验的研究变量。以梁厂原配合比作为基础,基于正交试验设计了9
11、组配合比试验(表1),每组3个试块,验证不同配合比下材料的抗压强度及坍落度,由试验结果确定基准配合比方案。表1 配合比优化试验设计指标123456789水胶比0.360.360.360.380.380.380.410.410.41砂率0.410.370.340.410.370.340.410.370.34减水剂掺量/%1.00.81.20.81.21.01.21.00.82.1.1 原配合比及原材料所有预制T梁采用C50混凝土浇筑,梁厂原配合比如表2所示,其中原材料由安徽交控集团提供,水泥为海螺牌普通硅酸盐水泥(P.52.5R),物理力学性能、化学组成见表3。所用粗骨料主要为2种粒径范围的碎石
12、,其中粒径为1020 mm的碎石骨料质量占比为60%,510 mm的碎石骨料质量占比为40%,细骨料为中砂,粉煤灰为华能北京热电厂生产,矿粉为S95级,减水剂采用湖南中岩建材所生产的ZY-HPWR系列高性能标准减水剂,减水率为15%。表2 原配合比单位:kg/m3水泥粉煤灰矿粉砂石子水减水剂34644536111761685.1表3 水泥物理性能细度/%初凝/min 终凝/min 安定性 28d抗折强度/MPa 28d抗压强度/MPa3.9171259合格9.254.52.1.2 试件制备及成形为研究水胶比、砂率以及减水剂掺量对混凝土抗压强度等指标的影响规律,需将梁厂原配合比作为对照组。在准备
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