新型梁板智能養生系統的構成及優越性分析

岳仍滄，申鐵軍

(1.山西路橋集團試驗檢測中心有限公司,山西 太原 030006； 2.山西路橋建設集團有限公司,山西 太原 030006)

0 前 言

根據公路施工工藝和設備強制標準清單，預制梁板人工灑水養生工藝已被列為禁止限用級別，智能自動噴淋養生系統已列為推薦替代工藝，其推廣應用成為當前研究的新課題，目前，其工作流程和技術標準尚無強制性的國家、行業標準可參考。為滿足當前的預制梁板規?；?、生產工廠化及質量需要，結合實施意見對梁板養生方面的嚴格要求，通過對自動噴淋系統工藝相對比較成熟的經驗學習以及咨詢專家，目標就是在質量管理方面爭取做到集思廣益，精益求精，盡力減少人為因素的影響。

1 自動噴淋養生系統工作原理及創新點

1.1 工作原理簡介

通過在預制區域設置縱向和橫向供水管道，在需要養生的時候，只需開啟相關的開關即可對相應的預制梁進行澆水養生，同時從梁體上流下的水通過預制區設置的縱向、橫向水溝匯集到沉淀池，污水經過沉淀過濾后被循環使用，見圖1。

圖1 智能噴淋養生系統工作原理圖

1.2 創新點

此系統的創新點采用的直角寬扇形噴嘴可調整到任意40°～360°旋轉灑水，噴嘴角度可進行調節，保證各種梯形或垂直壁板類型的梁板腹板及側翼實現噴淋養護全覆蓋，且杜絕了噴淋盲區。

2 智能養生系統構成

2.1 供水系統

先在預制場周邊修建水池及沉淀池，并相應在預制場做好排水溝。橫向排水溝幾何尺寸為30 cm×10 cm，由內側往外側設置1%的橫坡。在相鄰底座外側分別設置縱向30 cm×10 cm排水溝，0.5%縱坡，匯集橫向排水溝的水通過預制區設置的縱向和橫向水溝匯集到沉淀池，沉淀池安好主水池、水泵連接后形成循環系統[1]，見圖2。

圖2 預制場供水平面圖

2.2 臺座噴淋系統

臺座噴淋系統由在臺座內預埋水管和可伸縮噴頭組成，供水管道由中控設備控制，噴淋噴頭可自行伸縮，噴淋水壓力和時間間隔可通過中控設備控制。供水主管上設置供水支管，在進行臺座施工時布設預埋在臺座中，不占用T梁預制施工的空間，供水支管直接設置到每個臺座，為加強場內的安全文明施工，所有的供水管道均設置埋地處理。主水管一般采用2寸PE管或PP-R管，分支水路一般采用1寸PE管，每個分支水路安裝有一臺電磁閥，電磁閥通過軟線接入智能控制箱，并通過24 V交流電驅動工作，工作電壓對人體安全。伸縮旋轉噴頭采用直角寬扇形噴嘴，出水口與噴水口的間距控制在600～650 cm(梁相鄰橫隔板中間位置)。梁板頂面養生采用覆蓋土工布+散射噴淋灑水方式養生，待梁板側模的拉桿拆除完畢后，即在T梁頂面覆蓋好土工布，進行散射噴淋養生[2]，見圖3。

圖3 伸縮式噴淋頭布置示意圖

2.3 智能控制系統

在主水池與主水管上安裝管道增壓泵，控制水泵開關和總電源開關。打開電源開關，打開噴淋閥門開關，先以每30 min噴淋1次試噴，再根據梁體的濕潤程度調整噴淋時間，見圖4。

圖4 智能養生系統運行流程圖

3 智能養生系統優越性分析

3.1 經濟性分析

3.1.1 設備成本分析

根據規范及設計圖紙要求，本預制場混凝土養生齡期為不少于7 d，梁板外腹板和翼緣板下采用自動噴淋方式養生，頂面采用覆蓋土工布+散射噴淋灑水方式養生，要保證養生的及時性，水的流量應滿足5 m3/h；由此計算此智能噴淋系統成本為23.81萬元(含2年電費及日常養護)，傳統人工養生成本86.4萬(按兩年12個月工資計算，月份按每年6個月即4～10月，共2年)。二者相比，后者費用是前者的3.6倍之多，顯著降低了施工成本，見表1。

表1 智能養生系統設備成本分析表

3.1.2 經濟效益分析

1)由于有了良好的養護條件，混凝土早期強度上升較快，在常溫狀態下，若按常規人工養護，混凝土早期強度上升則較慢。

2)按標準要求，一天兩班倒，若使用人工養護，需要5人及以上，而自動噴淋系統僅需1人進行，而且日常系統維護簡單適用，排除了人工消耗高，施工功效低的因素，節約了勞動力，噴淋施工功效相當于人工灑水4倍以上，人工費消耗降低1/2，節約用水量也明顯提升。

3.2 環保、社會效益分析

1)該系統簡單實用，可大大提高勞動生產率，而且為相關產品科研開發、自主創新工作奠定了基礎。將繼續加強和規范技術管理和建設，提高創新意識，規范運行機制，完善和健全技術研發體系，加大對自主知識產權的技術開發，掌握核心技術，提高技術創新能力，不斷增強企業核心競爭力，為高質量發展提供強有力的技術支撐。

2)自動噴淋工藝養生不但可在養生中大幅度降低綜合成本，同時可以提高養生質量以及現場環境保護水平、現場標準化文明施工水平。①持續提升管理水平，做到精細化管理，全力打造精品工程；②繼續強化現場文明施工，全面加強施工現場管控力度，展現企業風貌；③進一步加強現場技術人員業務能力，做到學懂弄通相關規范要求，嚴格按設計規范要求落實；④樹牢首件意識，充分在首件產品上下功夫，做到首件成優；⑤緊抓黃金施工期，細化分解任務，加大人員、設備投入，確保年度投資目標任務高質量完成；⑥高度重視項目建設管理工作，各參建單位要加大現場管理力量，加強現場管理力度。

3.3 質量、安全、進度分析

3.3.1 質 量

可以抑制干縮、溫差裂縫，提高混凝土早期強度，且保濕保溫，確保強度均勻。減少了人工灑水養生存在的人為因素，難以全面到位，產生干縮裂縫問題，提高T(箱)梁的早期強度，可防止混凝土構件產生裂紋。做到了噴淋養護連續、不間斷、全面到位，質量有保障。

3.3.2 安 全

噴淋系統養生與人工灑水養生相比，養護施工時安全風險明顯降低。養護系統除在安裝時需人工干預外，減少了對養護人員上梁灑水養護作業。

3.3.3 進 度

采用自動噴淋，噴淋養護過程中不受人力、天氣影響，保證了工期進度。

4 結束語

目前，智能噴淋養生系統由智能供水系統、智能噴淋系統、智能控制系統三部分組成，通過三部分智能系統從而獲得較高的投入產出效益。對發現的亮點工作及存在問題進行總結，并結合實際情況提出針對性建議和要求。下一步，將利用手機APP遙控軟件實現遠距離設置循環養護澆水間隔，可靈活設定澆水養護時間段，省水、節電，每兩小時一次的天氣信息調節用水量，可智能調整澆水養護時長，精準的養護及用水記錄云服務為高標準公路工程建設提檔升級，并可實現節約30%噴淋養護成本的目標[3]。

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