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安阳市神力振动器厂

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安阳——混凝土附着式气动振动器应用简介

发布日期:2012-04-19 点击数:1220

   气动振动器主要适用于大型混凝土构件的预制,如公路,铁路,大坝,桥用大梁,以及 涵洞,地铁,隧道混凝土的构筑。针对目前国内外振动器在大型混凝土构件预制应用中的实 际情况,结合我国预应力混凝土 T 梁预制的工艺特性,阐述气动振动器在预应力混凝土 T 梁预制中的应用。
   1、 概述 振动器是利用激振装置产生振动,并将振动通过预制模板传给混凝土使其密实的设备。 混凝土振动器工作时, 使混凝土内部颗粒之间的内摩擦力和黏着力急剧减小, 混凝土呈重质 液体状态,骨料相互滑动并重新排列,骨料之间的空隙被砂浆填充,气泡被挤出,从而达到 密实的效果。最早出现的振动器是风动柱塞式,继之生产电动偏心式。 20 世纪 30 年代有了行星滚锥高频振动原理; 20 世纪 50 年代末,电动行星滚锥型 高频插入式振动器得到普及。 振动器按工作方式分为插入式(内部),附着式(外部)和 平板式(表面);按动力分为电动式,风动式,气动式,内燃式和液压式;按振动频率分为 中频,高频和复频式;按激振原理分为偏心式,行星式,往复式和电磁式等。振动器的基本 技术参数是:振动频率,振幅,激振力和结构尺寸。近年来,为了适应混凝土材料和施工方 法变化的需要,新型结构的振动器不断问世。 选用振动器时,必须针对混凝土的性质和施 工条件,合理选择振动器的振动参数和结构尺寸,才会达到理想的振动的效果。 目前,我国大跨度预应力混凝土 T 型梁和箱梁预制生产过程中,使用电动振动器的企 业远比使用气动振动器的企业多, 而在欧美国家气动振动器已广泛应用; 大跨度预应力混凝 土 T 梁和箱梁生产过程中一般都有蒸汽养护工序,尤其在冬季施工,蒸汽养护工序必不可 少。在蒸养潮湿的情况下,气动产品的优越性尤为显着。 新建南昌西环线采用的桥梁是通桥(2005)2101 后张法混凝土 T 梁,我公司承揽了 其中 520 孔梁的任务。本工程质量要求高,工期要求也相当紧。经过方案论证和反复的试 验,同时本着大胆使用新技术,新工艺,新材料,创造优质产品的目标,决定在南昌制梁项 目部使用气动振动器。
   2 、气动振动器的应用
   2. 1 技术保证措施 目前国内外生产气动振动产品的企业比较多。经过长时间的调研, 比较以及试验,决定选用了意大利进口的 SOTAI 牌 SPV4000 型附着式气动振动器。该振 动器的技术参数:振动频率 15 200 r/min, 振幅 2.96mm,离心力 40 kN, 耗气量 1 800 L/min,质量 14.5 kg;振动器的进气压力一般情况下在 0.6~0.7MPa 时振动器的工作效 率为 100%,当进气压力为 0.5~0.6MPa 时效率为 80%左右, 低于 0.4MPa 时不能发挥效 率。因此,使用中进气压力一般控制在 0.7MPa 左右;应用中也可通过调节阀门的开闭大 小调节振动器的振捣力。 南昌制梁场的制梁台位由 15 个 32m 台位和 2 个 24m 台位组成,其中 3 行 32m 台 座 3 组,2 行 32m 台座 3 组,2 行 32m 台座 1 组。为此设计了一套固定式压缩空气管道 网络系统来驱动 T 梁模板上布置的气动振动器。网络布局为固定管道(浅埋)+1 根移动分 支管, 固定管道使用一根?80mm 无缝钢管作为主管; 每列台座使用同一管径的无缝钢管作 为分气管, 并在每两个台座间安装一通气阀门作为与移动分支管的接口; 移动分支管为一根 长 32m,管径 50mm 的无缝钢管,按照 T 梁模板上振动器的安装位置接 16 根 Φ20mm 无缝钢管并在其上安装控制球阀,以及连接振动器的软管,软管选择内径 16mm,耐压等级 1.0MPa 的橡胶软管。制梁场制梁台座与压缩空气输送管道布置如图 1 所示。 SOTAI 牌 SPV4000 型附着式气动振动器的振动作用半径为 2.5 m, 32 m 预应力混 凝土 T 梁长 32.6m,高约 2.5 m,底部厚度 0.88 m,中间截面腹板厚度 0.21m.在一 片 32m 预应力混凝土 T 梁模板上布置 16 个气动振动器,即内,外侧模板各布置 8 个可满 足振动要求。由于梁的端部腹板厚 0.44m,即端部混凝土体积分布多。因此第一个振动器距 模型端部约 1.8m,其他振动器沿模型纵向方向间距均为 4 m,并且振动器在内,外侧模型的 布置沿模型纵向方向的位置应错开,沿模型高度方向位置均是距模型底部 1m 高处。如有 需要,纵向和高度方向均可在 0.5m 范围内调整。 安装时, SOTAI 牌 SPV4000 型附着式气动振动器与振动器座子的接触面呈圆弧状, 如图 2 所示。在制作振动器底座时,一定保证两圆弧面完全吻合,这样才能让振动力通过 振动器底座最大限度地传递给模板。 除此之外, 振动器在模板上的安装方式也有严格的要求, 由于在梁的高度方向仅一排振动器,安装振动器的连接筋必须从模板底部贯通至模板顶部, 这样可保证振动力在水平和垂直方向的有效传递。 由于压缩空气输送管道本身存在粘阻
   2. 2 、气动振动器应用中注意事项 在实际应用中, 造成管道压力损失, 此外还有管道阀门和弯道中的节流和气体改变方向的损失, 这些损失转 化为热量,造成压力下降。经计算,该方案中管道的压力损失为 0.065MPa,所以选择空压 机的额定工作压力在 0.8MPa 以上。 压缩空气压力大于 0.2MPa 时,压力每变化 0.1MPa,空气体积增加或减少 1 倍,因此 实际使用时,储气管和管道有效容量应略高于同时使用振动器总耗气量的 1/2.因此,选用 2 台容量为 3m3,压力 1.0MPa 的储气罐进行储能。 从图 1 可看出,压缩空气主输送管道 约 260 m 长,在管道上开的阀门也比较多,每次使用之前需对管道进行检查,防止因漏气 影响压缩空气的作用压力。 振动器工作之前, 需提前一定的时间启动空压机对两个储气罐储 能。在使用过程中,要时刻关注空压机的工作压力是否控制在振动器的有效工作压力之上。 在灌注过程中,既要保证混凝土密实性,同时要防止过振。振动时间和振动力要控制得 恰到好处。灌注初始阶段,混凝土灌注部位的振动器气源阀门只需开至 1/3 大小,此时的 振动主要帮助混凝土流动,同时也起到振实作用。当混凝土厚度达梁体下翼缘处时,需将振 动器气源阀门全部打开。灌注结束时,在桥面和隔墙位置需用振动棒辅助振动。 应用气动 振动器时, 振动力的大小和振动时间的长短直接影响梁体的外观质量。 使用时需摸索最适合 的振动工艺,必要时应随时进行调整,包括振动时间和振动力大小的调整。耐磨焊条 3 技术和经济评价 通过分析和实践应用,在大跨度的预应力混凝土 T 型梁生产中使用气动振动器有以下
   显着优点:

   (1)在潮湿的情况下,气动振动器是无电作业,安全可靠。
   (2)该气动振动器寿命至少达 10 年以上,能连续工作 30 000 h.可避免出现目前 每个预制梁场购置振动器数量多(给管理带来困难)且维修频率高的现象,节省了振动器的 购置成本和维修成本。
   (3)高频振捣频率可达 15 000 r/min 以上,迅速排气,可增强混凝土密实度。直接 提高桥梁产品内在及外观质量; 同时振动器在灌注时运行时间将减短二分之一以上; 也直接 降低了运行成本。
   (4)振捣频率高,振幅小,减少了对模具的损坏,增加了模具使用寿命。
   (5)振动器使用压缩空气为动力,无污染,且自身结构简单,经久耐用,不会产生因 修理造成的二次污染。
   4 、结束语 在预应力混凝土 T 梁预制中运用气动振动器,无论在经济投入,维修保养,环境保护 方面,还是在使用性能方面,都有相当的优越性。尤其在铁路建设快速发展的今天,为了节 能降耗,节省投资,提高效率,气动振动器在预应力混凝土 T 梁和箱梁预制中尤其值得推 广应用