一种免蒸养自密实UHPC综合管廊成型技术及施工方法与流程

本发明涉及一种免蒸养自密实uhpc综合管廊成型技术及施工方法。

背景技术

目前由于管廊浇筑混凝土时存在漏振、结构施工工序较多、工艺衔接复杂等问题，管廊混凝土结构表面出现大面积的蜂窝麻面、裂缝、孔洞、错茬（尤其是施工缝处的烂根、错台）。由于管廊属于大体积混凝土浇筑，大量的水化热造成管廊产生孔洞与裂缝。而且，管廊底板与墙身接茬的施工缝处的振捣混凝土结构存在漏振、过振或者振捣难以到位的情况，容易出现蜂窝麻面、错差、烂根（施工缝处）等问题。另外，混凝土浇筑过程中振捣器靠模板太近，造成过振会使模板变形，混凝土供应不及时，造成冷缝会产生错台，总之，人工浇筑混凝土存在着许多不确定性与不稳定性，对混凝土质量带来了许多不利影响。

当没有机械的时候，线路施工一般只能靠人工进行，每天完成工作量有限，人工数量众多，不利于管理，人为因素产生的错误也会大大增加，而且有时候还可能出现生病或者其他原因贻误工期。

以普通混凝土作为主要材料制作的地下管廊，由于埋于地下，混凝土和钢筋受到的腐蚀严重，容易遭到损害，缩短综合管廊的使用年限，并且普通混凝土存在早期强度低，施工周期长，骨料粒径大，流动性不高，施工性能不佳等问题，若采用机械施工，在输送浆体时，不具有一定流动性的浆体对施工质量与进度都有不利影响。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种智能化、机械化、制备工艺简单、制备出高质量综合管廊的成型技术及施工方法。

一种免蒸养自密实uhpc综合管廊智能成型台车，包括：台车制储浆机、智能泵输机、智能测控箱、台车进浆口、台车出浆口、重量感应器、高压清洗装置、台车集成控制器，其中：智能测控箱内包含：水胶比测试仪、进浆压力流量测控仪、出浆压力流量测控仪、安防报警系统。

所述台车制储浆机的循环进浆口及循环出浆口分别与台车进浆口及台车出浆口连接，所述智能测控箱中水胶比测试仪与台车制储浆机连接，所述智能测控箱中进浆压力流量测控仪及出浆压力流量测控仪分别与台车进浆口及台车出浆口连接，所述智能测控箱中安防报警系统与进浆压力流量测控仪及出浆压力流量测控仪连接，所述重量感应器与台车制储浆机连接，感应器置于台车制储浆机底部，所述高压清洗装置与台车制储浆机连接，清洗装置置于台车制储浆机顶部，所述台车集成控制器与台车各个装置经线路连接，台车各个装置及功能均可由台车集成控制器控制，配备显示屏，实时接收测定数据，所述安防报警系统与进浆压力流量测控仪、出浆压力流量测控仪及智能泵输机连接，配备警报器。

一种免蒸养自密实uhpc综合管廊模板，采用铝合金模板，综合管廊模板整体尺寸断面宽优选为3.2-3.6m，断面高优选为3.6-3.8m，纵向长优选为2.5-3.0m。

所述的综合管廊模板，其顶面模板均匀布置有顶模排气口，一侧面模板上部均匀布置侧模出浆口，下部均匀布置侧模进浆口，另一侧面模板无孔洞布置，出浆口、进浆口及排气口之间距离优选为800-1000mm，边缘孔洞距边缘距离为孔洞之间距离的一半，即优选为400-500mm，三种孔洞布置个数均优选为3个。

所述的台车进浆口和台车出浆口通过高压胶管分别与侧模出浆口和侧模进浆口连接，高压胶管内径大小优选为19-22mm。

所述的台车进浆口、台车出浆口、侧模进浆口、侧模出浆口及顶模排气口，顶模排气口内径大小优选为：13-16mm，其它孔洞内径大小优选为19-25mm，均设置有手动阀门。

其综合管廊模板尺寸与模板孔洞之间距离、孔洞直径大小及个数（侧模进浆口、侧模出浆口及顶模排气口）可根据实际工程需求设计。

利用综合管廊智能成型台车与综合管廊模板进行制作的一种免蒸养自密实uhpc综合管廊施工方法，包括以下步骤：

a、模板拼接：安装台座，依次安装固定底膜、侧模、顶模模板，复核综合管廊尺寸，模板连接牢固；

b、浆液制备与储备：通过重量感应器测得台车制储浆机内材料重量数据传输至台车集成控制器，由其重量提示，在台车制储浆机内精确加入水泥、硅灰、粉煤灰、石英砂、石英粉、高效减水剂、纤维（可单掺pp纤维、钢纤维或复掺pp纤维和钢纤维）及水，加入完毕后，进行高速搅拌，待浆液制备完成，降低制储浆机的转速，进行低速搅拌储备；

c、水胶比测试与调整：通过台车集成控制器开启水胶比测试仪，对台车制储浆机内浆液进行水胶比测定，测得数据传输至台车集成控制器，若水胶比在预先设定的数值范围内，进行d步骤，若水胶比不在预先设定的数值范围内，根据测得水胶比，对浆液比例进行调整，重复c步骤；

d、循环管路连接：使用高压胶管将台车进浆口和台车出浆口分别与侧模出浆口和侧模进浆口连接，确保高压胶管连接牢固；

e、浆液灌注：开启台车出浆口、侧模进浆口、顶模排气口及智能泵输机，此时台车进浆口与侧模出浆口为关闭状态，进行浆液的灌注；

f、出浆压力测试与调整：通过出浆压力流量测控仪对台车出浆口处压力进行测定，测得数据传输至台车集成控制器，若压力在预先设定的数值范围内，持续灌浆，直至管廊模板内浆液灌满，即排气口处有浆液溢出，进行步骤g，若压力不在预先设定的数值范围内，调整智能泵输机转速，重复步骤f；

g、浆液循环：开启台车进浆口与侧模出浆口，关闭顶模排气口，此时台车出浆口与侧模进浆口为开启状态，进行浆液在管路内的循环，浆液由台车制储浆机流经台车出浆口、侧模进浆口、侧模出浆口、台车进浆口,最后回流至台车制储浆机内，此为一次完整循环过程，浆液满管路循环，通过动态持压，将浆体内含有的残余空气排出；

h、进浆压力测试与调整：通过进浆压力流量测控仪对台车进浆口处压力进行测定，测得数据传输至台车集成控制器，若压力在预先设定的数值范围内，进行步骤i，若压力不在预先设定的数值范围内，调整台车进浆口处阀门，重复步骤h；

i、进出口流量测试：通过出浆压力流量测控仪与进浆压力流量测控仪分别对台车出浆口与台车进浆口处流量进行测定，测得数据传输至台车集成控制器，若测得进出口流量差不在预先设定的数值范围内，则持续进行浆液的循环与测试，若测得进出口流量差在预先设定的数值范围内，即进出口流量达稳定状态，则说明综合管廊内残余空气基本被排除，进行步骤j；

j、循环结束：关闭侧模进浆口、侧模出浆口及智能泵输机，使浆液充满整个综合管廊模板；

k、高压清洗：断开高压胶管与侧模进浆口及侧模出浆口之间的连接，将台车制储浆机及高压胶管内浆液泄出，利用高压清洗装置将台车制储浆机及高压胶管内残余浆液排出，并清洗，避免堵塞，以便进行下一综合管廊的施工。

所述的一种免蒸养自密实uhpc综合管廊施工方法，在步骤f中，若压力大于预先设定的数值范围，降低智能泵输机转速，即降低出浆压力，若压力小于预先设定的数值范围，加快智能泵输机转速，即加大出浆压力，压力数值范围优选为0.9-1.1mpa。

所述的一种免蒸养自密实uhpc综合管廊施工方法，在步骤h中，若压力大于预先设定的数值范围，缓慢打开进浆口处阀门，若压力小于预先设定的数值范围，缓慢关闭进浆口处阀门，压力数值范围优选为：0.9-1.1mpa。

所述的一种免蒸养自密实uhpc综合管廊施工方法，在步骤i中，若测得进出口流量差不在预先设定的数值范围内，则持续进行浆液的循环与测试，直至进出口流量差达到预先设定的数值范围内，流量差数值范围优选为：出浆口流量数值的4-6%。

本发明具有以下有益效果：

一、精确制浆：台车制储浆机配备重量感应器，称量制储浆机内材料的重量，通过重量提示，精确加入材料，制备所需浆液。

二、智能机械清洗：台车制储浆机配备高压清洗装置，可及时对工作完成后的制储浆机及高压胶管进行高压清洗处理，防止浆液残余凝固导致管路堵塞，机械化清洗，释放劳动力，且较人工清洗更加干净彻底，使台车能尽快进行下一施工工序，提高台车工作效率，保障施工进度。

三、智能集成控制：台车集成控制器与台车各个装置经线路连接，台车各个装置及功能均可由台车集成控制器控制，并配备显示屏，实时接收测定数据。功能包括：1、控制台车制储浆机的启动与关闭及搅拌的速度，并记录其搅拌时间，更精确制备出高质量浆液。2、控制智能泵输机的转速来调节对浆液输送的压力，从而控制循环浆液的输送速度。3、控制台车进浆口、台车出浆口的开关。4、控制重量感应器的启动与关闭，接收其测定数据，精确制备浆液。5、控制高压清洗装置的启动与关闭。6、控制水胶比测试仪、进浆压力流量测控仪及出浆压力流量测控仪的启动与关闭。

四、安防报警措施：智能测控箱中的安防报警系统可保障台车的安全运行，并且对台车的安全问题进行报警提醒，若浆液在输送过程中出现过压、阻塞情况，立即自动停止浆液的输送，并且开启报警提醒。

五、智能监测参数：智能测控箱中水胶比测试仪对浆液的水胶比进行测试，进浆压力流量测控仪与出浆压力流量测控仪对浆液的压力及流量进行测试，对浆液的水胶比、压力及流量三参数进行实时监测，保障浆液的质量与正常输送。

六、施工工艺：1、采用机械化、智能化施工，无需人工浇筑，无需振捣，通过台车集成控制器，控制智能成型台车，规范简化管廊成型施工流程；2、在步骤e进行浆液灌注时，通过调节智能泵输机的转速使出浆压力保持在预先设定的数值范围内，并且持续浆液的灌注，保障灌浆质量；3、在步骤g进行浆液循环时，浆液由台车制储浆机流经台车出浆口、侧模进浆口、侧模出浆口、台车进浆口，最后回流至台车制储浆机内，浆液满管路循环，通过动态持压，当进出口流量差在预先设定的数值范围内，即进出口流量达稳定状态，则说明综合管廊内残余空气基本被排除，浆液充满整个管廊模板，解决了传统技术综合管廊结构表面出现大面积的蜂窝麻面、裂缝、孔洞、错茬（尤其是施工缝处的烂根、错台）等问题。

本发明与传统技术相比，具有突出的实质性特点和显著效果：

一、传统技术由于管廊浇筑混凝土时存在漏振、结构施工工序较多、工艺衔接复杂等问题，管廊混凝土结构表面出现大面积的蜂窝麻面、裂缝、孔洞、错茬（尤其是施工缝处的烂根、错台）。由于管廊属于大体积混凝土浇筑，大量的水化热造成管廊产生孔洞与裂缝。而且，管廊底板与墙身接茬的施工缝处的振捣混凝土结构存在漏振、过振或者振捣难以到位的情况，容易出现蜂窝麻面、错差、烂根（施工缝处）等问题。另外，混凝土浇筑过程中振捣器靠模板太近，造成过振会使模板变形，混凝土供应不及时，造成冷缝会产生错台，当没有机械的时候，线路施工一般只能靠人工进行，每天完成工作量有限，人工数量众多，不利于管理，人为因素产生的错误也会大大增加，而且有时候还可能出现生病或者其他原因贻误工期，总之，人工浇筑混凝土存在着许多不确定性与不稳定性，对混凝土质量带来了许多不利影响；本发明采用机械化、智能化施工，无需人工浇筑，无需振捣，通过集成控制器，控制管廊智能成型台车，使浆液满管路循环，通过动态持压，将浆体内含有的残余空气排出，智能控制压力、流量、水胶比三参数，规范灌浆过程，解决了以上出现的问题，质量大大提升，混凝土更加密实，并且施工工艺智能化，施工工艺更加简便，人工需求量少，使工程作业更加精细、严谨、可控，提高了施工生产效率，促进工程施工向安全、可靠、低耗、便捷、专业化发展。

传统技术以普通混凝土作为主要材料制作的地下管廊，由于埋于地下，混凝土和钢筋受到的腐蚀严重，容易遭到损害，缩短综合管廊的使用年限，并且普通混凝土存在早期强度低，施工周期长，骨料粒径大，流动性不高，施工性能不佳等问题，若采用机械施工，在输送浆体时，不具有一定流动性的浆体对施工质量与进度都有不利影响；本发明采用了具有免蒸养自密实性的超高性能混凝土（ultra-highperformanceconcrete，简称uhpc），超高强度、高韧性、高耐久性、体积稳定性好，早期强度高，7天强度可达120mpa，粘度低，骨料采用微米级石英砂，兼备良好的流动性和可操作性。此发明在灌浆过程中，浆液需要在管路内持续循环，所以浆液需要一定的流动性，超高性能混凝土粘度低、良好的流动性和可操作性更加适用于本发明。

附图说明

图1为本发明综合管廊模板整体立体结构示意图。

图2为本发明综合管廊智能成型台车立体示意图。

图3为本发明综合管廊单侧模板立体结构示意图。

图4为本发明综合管廊顶部模板立体结构示意图。

图中：1-侧模进浆口；2-侧模出浆口；3-顶模排气口；4-台车制储浆机；5-智能泵输机；6-智能测控箱；7-台车进浆口；8-台车出浆口；9-重量感应器；10-高压清洗装置；11-台车集成控制器。

其中：6—智能测控箱内包含：水胶比测试仪、进浆压力流量测控仪、出浆压力流量测控仪、安防报警系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

参见图2，一种免蒸养自密实uhpc综合管廊智能成型台车，包括：台车制储浆机（4）、智能泵输机（5）、智能测控箱（6）、台车进浆口（7）、台车出浆口（8）、重量感应器（9）、高压清洗装置（10）、台车集成控制器（11），其中：智能测控箱（6）内包含：水胶比测试仪、进浆压力流量测控仪、出浆压力流量测控仪、安防报警系统。

所述台车制储浆机（4）的循环进浆口及循环出浆口分别与台车进浆口（7）及台车出浆口（8）连接，所述智能测控箱（6）中水胶比测试仪与台车制储浆机（4）连接，所述智能测控箱（6）中进浆压力流量测控仪及出浆压力流量测控仪分别与台车进浆口（7）及台车出浆口（8）连接，所述智能测控箱（6）中安防报警系统与进浆压力流量测控仪及出浆压力流量测控仪连接，所述重量感应器（9）与台车制储浆机（4）连接，感应器置于台车制储浆机（4）底部，所述高压清洗装置（10）与台车制储浆机（4）连接，清洗装置置于台车制储浆机（4）顶部，所述台车集成控制器（11）与台车各个装置经线路连接，台车各个装置及功能均可由台车集成控制器控制，配备显示屏，实时接收测定数据，所述安防报警系统与进浆压力流量测控仪、出浆压力流量测控仪及智能泵输机连接，配备警报器。

参见图1，一种免蒸养自密实uhpc综合管廊模板，采用铝合金模板，综合管廊模板整体尺寸断面宽优选为3.2-3.6m，断面高优选为3.6-3.8m，纵向长优选为2.5-3.0m。

参见图1、图3及图4,一种免蒸养自密实uhpc综合管廊模板，其顶面模板均匀布置有顶模排气口（3），一侧面模板上部均匀布置侧模出浆口（2），下部均匀布置侧模进浆口（1），另一侧面模板无孔洞布置，侧模出浆口（2）、侧模进浆口（1）及顶模排气口（3）之间距离优选为800-1000mm，边缘孔洞距边缘距离为孔洞之间距离的一半，即优选为400-500mm，三种孔洞布置个数均优选为3个。

参见图1及图2，所述的台车进浆口（7）和台车出浆口（8）通过高压胶管分别与侧模出浆口（2）和侧模进浆口（1）连接，高压胶管内径大小优选为19-22mm。

所述的台车进浆口（7）、台车出浆口（8）、侧模进浆口（1）、侧模出浆口（2）及顶模排气口（3），其中顶模排气口（3）内径大小优选为：13-16mm，其它孔洞内径大小优选为19-25mm，均设置有手动阀门。

其综合管廊模板尺寸与模板孔洞之间距离、孔洞直径大小及个数（侧模进浆口（1）、侧模出浆口（2）及顶模排气口（3））可根据实际工程需求设计。

利用综合管廊智能成型台车与综合管廊模板进行制作的一种免蒸养自密实uhpc综合管廊施工方法，包括以下步骤：

a、模板拼接：安装台座，依次安装固定底膜、侧模、顶模模板，复核综合管廊尺寸，模板连接牢固；

b、浆液制备与储备：通过重量感应器（9）测得台车制储浆机（4）内材料重量数据传输至台车集成控制器（11），由其重量提示，在台车制储浆机（4）内精确加入水泥、硅灰、粉煤灰、石英砂、石英粉、高效减水剂、纤维（可单掺pp纤维、钢纤维或复掺pp纤维和钢纤维）及水，加入完毕后，进行高速搅拌，待浆液制备完成，降低制储浆机的转速，进行低速搅拌储备；

c、水胶比测试与调整：通过台车集成控制器（11）开启水胶比测试仪，对台车制储浆机（4）内浆液进行水胶比测定，测得数据传输至台车集成控制器（11），若水胶比在预先设定的数值范围内，进行d步骤，若水胶比不在预先设定的数值范围内，根据测得水胶比，对浆液比例进行调整，重复c步骤；

d、循环管路连接：使用高压胶管将台车进浆口（7）和台车出浆口（8）分别与侧模出浆口（2）和侧模进浆口（1）连接，确保高压胶管连接牢固；

e、浆液灌注：开启台车出浆口（8）、侧模进浆口（1）、顶模排气口（3）及智能泵输机（5），此时台车进浆口（7）与侧模出浆口（2）为关闭状态，进行浆液的灌注；

f、出浆压力测试与调整：通过出浆压力压力测控仪对台车出浆口（8）处压力进行测定，测得数据传输至台车集成控制器（11），若压力在预先设定的数值范围内，持续灌浆，直至管廊模板内浆液灌满，即排气口处有浆液溢出，进行步骤g，若压力不在预先设定的数值范围内，调整智能泵输机（5）转速，重复步骤f；

g、浆液循环：开启台车进浆口（7）与侧模出浆口（2），关闭顶模排气口（3），此时台车出浆口（8）与侧模进浆口（1）为开启状态，进行浆液在管路内的循环，浆液由台车制储浆机（4）流经台车出浆口（7）、侧模进浆口（1）、侧模出浆口（2）、台车进浆口（8）,最后回流至台车制储浆机（4）内，此为一次完整循环过程，浆液满管路循环，通过动态持压，将浆体内含有的残余空气排出；

h、进浆压力测试与调整：通过进浆压力流量测控仪对台车进浆口（7）处压力进行测定，测得数据传输至台车集成控制器（11），若压力在预先设定的数值范围内，进行步骤i，若压力不在预先设定的数值范围内，调整台车进浆口（8）处阀门，重复步骤h；

i、进出口流量测试：通过出浆压力流量测控仪与进浆压力流量测控仪分别对台车出浆口（8）与台车进浆口（7）处流量进行测定，测得数据传输至台车集成控制器（11），若测得进出口流量差不在预先设定的数值范围内，则持续进行浆液的循环与测试，若测得进出口流量差在预先设定的数值范围内，即进出口流量达稳定状态，则说明综合管廊内残余空气基本被排除，进行步骤j；

j、循环结束：关闭侧模进浆口（1）、侧模出浆口（2）及智能泵输机（5），使浆液充满整个综合管廊模板；

k、高压清洗：断开高压胶管与侧模进浆口（1）及侧模出浆口（2）之间的连接，将台车制储浆机（4）及高压胶管内浆液泄出，利用高压清洗装置（10）将台车制储浆机（4）及高压胶管内残余浆液排出，并清洗，避免堵塞，以便进行下一综合管廊的施工。

所述的一种免蒸养自密实uhpc综合管廊施工方法，在步骤f中，若压力大于预先设定的数值范围，降低智能泵输机（5）转速，即降低出浆压力，若压力小于预先设定的数值范围，加快智能泵输机（5）转速，即加大出浆压力，压力数值范围优选为0.9-1.1mpa。

所述的一种免蒸养自密实uhpc综合管廊施工方法，在步骤h中，若压力大于预先设定的数值范围，缓慢打开进浆口（8）处阀门，若压力小于预先设定的数值范围，缓慢关闭进浆口（8）处阀门，压力数值范围优选为：0.9-1.1mpa。

所述的一种免蒸养自密实uhpc综合管廊施工方法，在步骤i中，若测得进出口流量差不在预先设定的数值范围内，则持续进行浆液的循环与测试，直至进出口流量差达到预先设定的数值范围内，流量差数值范围优选为：出浆口流量数值的4-6%。