在節段拼架橋機施工中，自動化注漿設備的應用是保障節段梁拼接質量與施工效率的關鍵環節。通過集成智能控制系統、優化注漿工藝及強化質量監測，可實現注漿過程的***控制與全流程自動化。以下結合工程實踐與行業標準，從設備選型、工藝流程、參數控制、質量檢測及安全管理等方面進行詳細闡述。

一、自動化注漿設備選型與配置

（一）核心設備類型

多組分混合注漿系統

采用集成式攪拌注漿一體機（如全自動高速攪拌制漿注漿機），可同時處理水泥、外加劑、水等多組分材料，通過高速渦流攪拌（轉速≥1000r/min）實現漿液均勻混合，確保水膠比偏差≤1%。例如，某高鐵項目采用 SZ-ZJ3000 型設備，3 秒內完成漿液制備，較傳統設備效率提升 3 倍。

智能注漿泵組

配置雙液變量注漿泵，支持注漿壓力（0.5-1.0MPa）、流量（20-35L/min）的動態調節，并集成壓力傳感器與 PLC 控制系統，實現注漿過程的實時反饋與自動修正。廣州 12 號線項目采用該技術，通過智能監測防護系統將注漿壓力波動控制在 ±5% 以內，確保既有隧道結構安全。

（二）輔助設備配套

真空輔助系統

配備水環真空泵（極限真空度≤-0.092MPa），在注漿前對孔道進行抽真空處理，使孔道真空度穩定在 - 0.06~-0.08MPa，提高漿液滲透效果與飽滿度。

數據采集與傳輸裝置

采用 SCADA 系統實時采集注漿壓力、流量、漿體溫度等數據，并自動生成報表存儲至云端，支持遠程監控與歷史數據追溯。趙固二礦項目通過該系統實現注漿參數可查、質量可控，減少人工記錄誤差。

二、自動化注漿工藝流程

（一）材料準備與制漿

***計量

制漿桶配置稱重傳感器（精度≤0.5% F.S），自動按配比添加水泥、壓漿劑及水，動態上料誤差≤1%。例如，某項目通過智能配料系統實現每盤漿體制備時間縮短至 2 分鐘。

高速攪拌

采用雙軸攪拌機制漿，攪拌葉片線速度 10-20m/s，確保漿體均勻性。攪拌完成后通過 3mm 濾網過濾，防止大顆粒堵塞注漿管路。

（二）注漿過程控制

壓力與流量協同調節

注漿初期采用低壓（0.3-0.5MPa）慢速（20L/min）填充，待孔道充滿后逐步升壓至 0.7-1.0MPa 進行保壓，保壓時間≥3 分鐘，期間自動微量補漿維持壓力穩定。

路徑優化與防堵設計

通過 BIM 模型模擬注漿路徑，在孔道關鍵位置設置壓力監測點。若某段壓力異常（如超壓 10%），系統自動切換備用管路，并啟動脈沖沖洗功能清除堵塞。

（三）注漿后處理

余漿回收與設備清洗

注漿完成后，系統自動將管路內余漿回收入儲漿桶，并通過清水循環沖洗管路（壓力≥2MPa），防止漿液凝固堵塞。

質量標記與記錄

采用激光打標技術在節段梁表面標注注漿時間、壓力曲線等信息，同時將數據上傳至項目管理平臺，形成可追溯的質量檔案。

三、參數控制與質量保障

（一）關鍵參數設定

漿液性能指標

依據《公路橋涵施工技術規范》JTG/T F50-2011，控制漿體流動度 18±4s、泌水率≤2%、膨脹率 0-3%，通過實時檢測（如黏度計、膨脹儀）確保指標達標。

注漿時序匹配

結合節段梁預應力張拉進度，采用 “先注漿后張拉” 或 “邊注漿邊張拉” 模式，通過 TMS 系統同步注漿與張拉節奏，避免應力干擾。

（二）質量檢測技術

彈性波法檢測

采用高頻彈性波（20-50kHz）對注漿層進行逐環掃描，通過波形分析判斷注漿飽滿度。例如，山東大學研發的 ST-SGDE 裝備可檢測出≥5mm 的注漿缺陷，精度達 98%。

取芯驗證

按 5% 比例隨機抽取節段梁進行鉆孔取芯，要求芯樣完整、無蜂窩麻面，抗壓強度≥設計值的 90%。

四、安全管理與操作規范

（一）設備安全防護

多重保護機制

注漿泵設置過載保護（電流≥額定值 1.2 倍時停機）、超壓報警（壓力＞1.2MPa 觸發聲光報警）及急停按鈕，確保設備運行安全。

管路防爆設計

注漿管路采用雙層鋼絲編織高壓膠管（耐壓≥1.5MPa），并在出口端安裝防噴逆止閥，防止漿液反濺。

（二）人員操作要求

崗前培訓與持證上崗

操作人員需通過設備操作、應急處理等專項培訓，考核合格后方可上崗。例如，某項目實施 “理論學習 + 模擬操作 + 現場實操” 三級培訓體系，培訓合格率達 100%。

標準化作業流程

制定 “三查三檢” 制度：注漿前查設備狀態、查材料質量、查孔道暢通；注漿中檢壓力流量、檢漿液性能、檢管路密封；注漿后檢質量記錄、檢設備清洗、檢余料回收。

（三）應急預案

設備故障響應

配置備用注漿泵組，主泵故障時 15 分鐘內切換至備用泵，同時啟動手動注漿模式維持施工連續性。

漿液泄漏處理

現場設置集液槽與中和池，泄漏漿液通過導流管收集至中和池，加入堿性藥劑調節 pH 至 7-9 后集中處理，避免污染環境。

五、典型工程應用

成渝高鐵某標段在 50m 箱梁施工中采用以下方案：

設備配置：SZ-ZJ3000 型全自動制漿注漿機 + 雙液變量注漿泵，集成真空輔助系統與 SCADA 監控平臺。

工藝優化：采用 “真空注漿 + 智能保壓” 工藝，注漿壓力控制精度 ±3%，注漿時間縮短至 15 分鐘 / 孔。

質量成效：通過彈性波檢測與取芯驗證，注漿飽滿率達 99.2%，混凝土強度合格率 100%，施工效率提升 40%。

該項目通過自動化注漿技術，實現了節段梁拼接質量與施工進度的雙提升，驗證了技術的有效性。

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