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在引江补汉工程深埋地下的隧洞内,每一次混凝土衬砌浇筑,都是对打造“精品工程”的庄严承诺。拱顶混凝土的密实度,直接关系到国家水网主骨架和大动脉的结构安全与耐久性。传统人工振捣方式面临的“够不着、控不好、效率低”三大顽疾,曾长期困扰着一线建设者。面对挑战,一支由土建9标项目部5名骨干组成的创新团队挺身而出,将目光投向了施工一线的痛点。
攻坚:一线的“痛点”就是创新的“起点”
“拱顶漏振产生空隙,就像在隧洞结构里埋下了‘定时炸弹’。”作为“钢模台车智能振捣装置”项目的第一完成人,土建9标项目部项目经理郭利道出了研发初衷。23号平洞、25号平洞等关键作业面地质条件复杂,对衬砌质量要求极高。传统振捣依赖工人手持设备在高达7米的台车顶部高空作业,不仅风险大、劳动强度高,更难以实现振捣参数的精准控制与全断面覆盖。漏振导致的蜂窝麻面,或是过振引发的混凝土离析,都会成为质量管控的隐患。
“不能让老问题绊住引江补汉工程的脚步。”团队立下军令状,必须研发一套能与全液压自行式钢模台车完美融合的智能振捣系统,让混凝土振捣从“人力”转向“智造”。
智造:给钢铁巨兽装上“智慧大脑”和“灵巧手臂”
如何让振捣器在狭窄的台车顶部空间灵活布局?如何实现远程精准控制与参数自适应?一道道现实技术难题摆在眼前。
团队将攻关阵地直接设在施工现场。白天,他们围着12.1米长的钢模台车反复测量、模拟;夜晚,工区的灯火通明,图纸铺了满桌。核心难点在于驱动与控制的集成。工程师权亚波、金立鑫提出构想:采用气缸驱动,像“机械手臂”一样将振捣棒精准推入预定位置;同时,设计独立控制模块,为8个振捣器分别装上“独立开关”。
“最考验人的是适配性。”工程师韩涛回忆道。装置需要兼容不同标号的混凝土配比与变化的环境湿度,以确保振捣效果始终最优。团队经过数十次配比试验与数据采集,最终构建了一套参数模型,使系统能根据输入信息自动调整振捣时间与频率,真正实现了“智能感知”。
突破:从“纸上蓝图”到“洞内轰鸣”的实战转变
在23号平洞边顶拱浇筑的首次试用中,团队全员紧盯着控制屏幕。随着指令下达,8根振捣棒在气缸驱动下同步、精准地插入混凝土中,发出低沉而均匀的轰鸣。操作员刘威手持远程遥控器轻松实现了对单一路径振捣器的启停控制。
“振捣后的混凝土表面平整、气泡稀少,取芯检测密实度完全达标。”监理单位的验收结论,让团队吃下了定心丸。这套集成了振捣模块、控制模块、驱动模块的装置,不仅实现了环向、纵向、厚度方向的全覆盖无死角振捣,其“手动+远程”双控模式、易维护的铰接螺栓设计,更加实用和可靠。
该智能振捣装置的投用,有效降低高空作业风险,简化维护流程,节约了可观的综合成本,同时施工效率大幅提升,振捣作业时间缩短50%,作业人员需求减少60%,实现了安全与成本的双赢,推广应用前景广阔。