高铁混凝土箱梁蒸汽养护控制系统研究

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发布时间：2021-09-15

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高铁混凝土箱梁蒸汽养护控制系统研究
韩庆祝
(中铁十三局集团有限公司，长春130033)
摘要：根据混凝土箱梁蒸汽养护技术，提出用蒸汽升温、专用养护罩保温保湿、通风机降温的全自动养护
温控方案。下位机采用日本三菱FX2N PLC在现场控制，上位机采用710型工控机作为人机对话窗口，
对养护场进行远程监控和管理。给出了系统硬件设计框图和软件设计界面。试验和使用证明，本文设
计的混凝土箱梁温度控制系统，适应性强、自动化程度高、安全可靠、操作简便、易于扩展，只要改变养护
参数，可对任意混凝土箱梁进行自动养护，应用前景广阔。
关键词：混凝土箱梁蒸汽养护工控机
中图分类号：U445．47 1 文献标识码：B
高速铁路混凝土箱梁的蒸汽养护技术，在大型工
程施工中已逐渐被人们所认可，特别是在现代桥梁施
工中，采用蒸汽养护技术，可以有效地提升混凝土箱形
梁的品质，明显缩短制梁的周期，并且能够较严格地保
证箱梁的技术指标。
目前对于现场浇筑的桥梁，大部的蒸汽养护是采
用锅炉加热产生蒸汽，然后用简易的管道将蒸汽输送
到用塑料帆布覆盖的养护棚中，而箱梁养护的温度控
制过程主要依赖人工间歇性测量和调整。这样的养护
方法很难保证蒸汽养护过程中各个阶段对温度需求的
准确性和精确性，而且热量的利用率很低，有时如果控
制的不合理还会对箱形梁造成一定的损伤。
本文采用计算机测控技术，提出用蒸汽升温、专用
养护罩保温保湿、通风机降温的全自动养护系统。可
收稿日期：2010—12—13；修回日期：2011—02-25
作者简介：韩庆祝(1969一)，男，吉林长春人，高级工程师。
有效提高混凝土箱的养护质量，缩短施工周期、降低施
工成本、加快施工进程。
1 总体设计方案
混凝土箱梁蒸汽养护(常压湿热)系统如图1所
示。主要由温度控制室、养护罩、蒸汽锅炉、箱梁基座
和通风机等组成。
1．1 混凝土箱梁养护工艺
混凝土箱梁常压湿热养护温度曲线如图2所示。
养护工艺分为四个阶段：第一阶段为预养期，以15 c【=
养护l，小时(本文取4 h)；第二阶段为升温期，以5
c【=／h的升温速率升温1 h，然后保温Js小时(本文取1
h)，再以8℃／h的升温速率升温至45 oC；第三阶段为
恒温期，以恒温45 o【=养护日小时(本文取10 h)；第四
阶段为降温期，以10℃／h的降温速率降至室温，再保
温．，小时(本文取4 h)。根据不同的混凝土梁，这四
段的养护时间可由用户设定。
4)在拱座背部局部范围内出现主拉应力大于设
计值的区域，建议在该部分加强配筋，另外，可以把拱
座背部设计为突起的弧面，以便减小局部应力对该部
分的作用。
5)在箱形梁外轮廓改变处的底板位置主拉应力
较大，可以通过加大底板的配筋率或增加体外预应力
钢筋来改善。
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