預(yù)制箱梁自動養(yǎng)生系統(tǒng)施工工法

冷東東

（中國通號（鄭州）電氣化局鄭州中原鐵路工程有限責(zé)任公司 河南鄭州 450000）

1 工程概況

本合同段橋梁總長4.14km（左線4.07km）。其中大石碑洛河特大橋長1304m（左線1315m）、王家灣洛河大橋長937m（左線924.5m）、王河洛河特大橋長1894.5m（左線1834.5m）。橋梁上部結(jié)構(gòu)均為預(yù)制箱梁先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)，預(yù)制箱梁共1096片。

2 工法特點(diǎn)

（1）混凝土養(yǎng)生高度自動化、智能化。由于采用自動控制柜，噴淋系統(tǒng)從供水到工作完畢，基本實(shí)現(xiàn)了過程全自動控制。

（2）勞動強(qiáng)度低，人員配置少。采用此系統(tǒng)養(yǎng)生，較傳統(tǒng)養(yǎng)生減少人員近1/4，一般只需3～5人。養(yǎng)生人員的主要任務(wù)是安裝噴淋管及日常檢查維護(hù)等，養(yǎng)生期內(nèi)無需長時間看守。

（3）梁體養(yǎng)生全面徹底，無死角，養(yǎng)護(hù)效果顯著。噴淋采用高壓水，產(chǎn)生的高壓水霧足以在梁體周圍形成較為封閉的水霧環(huán)境，其噴出的水霧均勻，保證梁體各個角落混凝土表面濕潤，養(yǎng)護(hù)效果極佳，達(dá)到全天候、全方位、全濕潤的“三全”養(yǎng)護(hù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

（4）養(yǎng)生作業(yè)連續(xù)不間斷。由于采用智能控制系統(tǒng)，經(jīng)過初期的調(diào)試及試驗(yàn)檢測可以確定最佳的養(yǎng)生間隔時段自動噴淋一次，保證了在養(yǎng)生期內(nèi)梁體表面始終濕潤。避免出現(xiàn)干濕循環(huán)。而且夜間也能正常養(yǎng)生。

（5）系統(tǒng)裝拆、維修方便。由于系統(tǒng)所需的配套設(shè)施均為小型電器設(shè)備，在一般的電器原件市場都有，噴頭可以在小五金市場買到。維修方便，各零件相對獨(dú)立且拆裝簡單，無需專業(yè)人員即可進(jìn)行更換操作。因此非常適合于工地的流動性及偏遠(yuǎn)的特點(diǎn)。

（6）節(jié)約用水、保護(hù)環(huán)境。養(yǎng)生用水、雨水經(jīng)沉淀后可重新利用，合理利用了水資源，從而節(jié)約用水又達(dá)到保護(hù)了施工環(huán)境的目的。

（7）把冬季蒸汽養(yǎng)生和夏季噴淋養(yǎng)生融為一體，即保證了梁體質(zhì)量，也節(jié)約了施工成本。

3 適用范圍

本工法適用于各種規(guī)格、型號的預(yù)制梁板養(yǎng)生。特別是在梁體結(jié)構(gòu)尺寸較大時更能彰顯其優(yōu)越性。另外，該工法適合在干旱、缺水的地區(qū)施工時使用。

4 工藝原理

4.1 工藝原理

自動噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)的工作原理是：在預(yù)制箱梁的兩側(cè)及頂部安裝噴淋管道，利用先進(jìn)的全天候電子式時間繼電器控制柜作為中樞控制系統(tǒng)控制無塔上水器或高壓水泵的工作，實(shí)現(xiàn)箱梁噴淋養(yǎng)生的不間斷，并保證在無人值守的情況下，系統(tǒng)能自動運(yùn)轉(zhuǎn)，始終保持一定的合理噴淋間隔實(shí)現(xiàn)梁體養(yǎng)生的不間斷，并且根據(jù)氣候、季節(jié)等實(shí)際需要調(diào)整間隔和噴淋時間。

4.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

該養(yǎng)生系統(tǒng)由供水儲水系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、管道養(yǎng)生系統(tǒng)、回水過濾系統(tǒng)等五部分組成。

4.2.1 供水儲水系統(tǒng)

該部分主要有進(jìn)水管供給儲水池。供水管直徑一般略大于出水管，以保證養(yǎng)生時有足夠的水供給。儲水池的設(shè)計(jì)要根據(jù)梁場需同期養(yǎng)生箱梁的最大量設(shè)置水池的容積，防止養(yǎng)生出現(xiàn)斷水情況。一般為一個半小時的供水泵流量即可。其位置要根據(jù)梁場布局合理設(shè)置，盡量縮短供水距離，節(jié)約成本。

4.2.2 智能控制系統(tǒng)

首先在主水池出口的主水管上安裝管道增壓泵、控制水泵開關(guān)定時的“多功能智能計(jì)測器”、水泵開關(guān)接觸器和總電源開關(guān)，然后分別在每個支水管上裝好電磁閥和時間繼電器及和時間繼電器配套使用的3個小型繼電器。

4.2.3 動力系統(tǒng)

本系統(tǒng)的主動力采用無塔供水器。無塔供水器是通過壓力傳感器檢測罐體壓力，壓力電信號通過自動控制電路識別、放大、控制接觸器動作，從而使水泵根據(jù)罐體內(nèi)壓力變化，自動運(yùn)行和停止，達(dá)到自動供水的目的。

4.2.4 管道噴淋系統(tǒng)

噴淋管道主管道選用5cm的鍍鋅鋼管，次管道選用直徑2cm的鍍鋅鋼管，采用機(jī)械打孔的方法在鋼管上間隔10～15cm打一個直徑1.0～1.5mm的孔，再根據(jù)梁長連接成整體。每間隔3m（箱梁寬度）預(yù)留一個通向梁體縱向的出水三通口，并配備閥門，在距離箱梁底板1m兩側(cè)地面上平行布兩根鍍鋅鋼管，每間距2.0m（經(jīng)試驗(yàn)確保水霧剛好重疊）安設(shè)一個銅質(zhì)噴頭，噴頭內(nèi)部構(gòu)造是兩個交叉水眼，表面一個單眼的銅片覆蓋（農(nóng)藥噴霧器原理），這樣確保噴出的全是水霧，噴頭統(tǒng)一朝腹板方向上仰45°角，這樣確保供水過程中整個立面混凝土全部被水霧包裹。養(yǎng)生時只需旋開閥門即可。

在冬季，用帆布將整片箱梁覆蓋，同樣通過預(yù)埋管道將蒸汽均勻排放對梁體進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，同時通過閥門對梁體養(yǎng)護(hù)時間進(jìn)行控制。

4.2.5 回水、過濾系統(tǒng)

梁場制梁區(qū)采用全場地硬化處理，并在梁場制梁區(qū)龍門吊兩側(cè)軌道內(nèi)側(cè)設(shè)置排水暗溝，溝深0.5m，溝寬0.3m，溝頂覆蓋過濾蓋板。臺座四周設(shè)置排水橫、縱坡，保證制梁區(qū)不存水。養(yǎng)生用水通過排水暗溝簡單沉淀、過濾回流至蓄水池。

5 施工工藝及操作要點(diǎn)

5.1 系統(tǒng)安裝工藝流程

開挖蓄水池、回水暗溝→布設(shè)噴淋管道→安裝噴淋設(shè)備→安裝動力及控制系統(tǒng)→設(shè)備調(diào)試、基本數(shù)據(jù)測定→開始應(yīng)用。

5.2 操作要點(diǎn)

以下就本系統(tǒng)中噴淋養(yǎng)生設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、應(yīng)用中需要注意的要點(diǎn)具體敘述。

5.2.1 噴淋養(yǎng)生的設(shè)計(jì)

噴淋養(yǎng)生的設(shè)計(jì)要結(jié)合預(yù)制梁場現(xiàn)場情況、地形、水源位置，合理布置蓄水池，并結(jié)合臺座設(shè)計(jì)位置合理布置管道、回水溝走向，繪制平面圖，做到統(tǒng)籌規(guī)劃。一般應(yīng)選擇離水源近、不影響制梁施工的位置設(shè)置蓄水池，蓄水池的蓄水量應(yīng)結(jié)合梁場臺座數(shù)量及同期養(yǎng)生梁的最大片數(shù)，計(jì)算蓄水量，以保證正常養(yǎng)生時供水。5.2.2噴淋養(yǎng)生設(shè)備的選用、安裝、調(diào)試

（1）噴淋管道宜采用鍍鋅鋼管，不易造成銹蝕堵塞噴水孔。噴水孔的制作最好采用機(jī)械打孔法，機(jī)械打孔法成孔的大小、線形容易保證，從而在實(shí)際使用能很好的保證各個孔出水均勻，不形成水股?？椎拇笮】筛鶕?jù)實(shí)際供水壓力大小計(jì)算，一般孔徑選用1.0～1.5mm即可。孔過大出水壓力達(dá)不到，不能形成霧狀噴灑；孔過小又容易造成堵塞，不利于日常維護(hù)。

（2）接頭軟管宜采用白色硬質(zhì)PE管，該管較其它管有質(zhì)輕、不易變形、易操作等優(yōu)點(diǎn)。

（3）壓力供水主管道采用焊接無縫鋼管，根據(jù)供水長度焊接。并在各個梁端分支處焊接分支閥門，方便單片梁養(yǎng)生的開、關(guān)。

（4）控制系統(tǒng)是整個施工工藝的重點(diǎn)?？刂葡到y(tǒng)主要由電源開關(guān)、電磁繼電器、自動延時控制器等組成。使用時，先連接好水泵、無塔供水器的電源線，然后對延時器進(jìn)行延時時間調(diào)整，調(diào)整到需要的延時時間后，即可啟動電源開關(guān)?？刂乒裢鈧?cè)有兩個功能旋鈕，供用戶選擇“自動控制”還是“手動控制”。此時整個控制柜的設(shè)置、安裝完成后?？蛇M(jìn)行實(shí)際使用。

系統(tǒng)運(yùn)行初期要對整個運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行校正，如噴淋的間隔時間、同時工作的噴淋管數(shù)量等，使用的過程中，根據(jù)天氣或季節(jié)的變化進(jìn)行調(diào)整。

5.2.3 噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)的應(yīng)用

每片梁制作完成后，首先對梁頂面采用土工布覆蓋，并先在頂板布設(shè)一根噴淋管，開始養(yǎng)生；待兩側(cè)模板拆除后，在腹板混凝土表面粘貼塑料薄膜，并及時在兩側(cè)布設(shè)噴淋管，至此整片梁端管道安裝完成。打開梁端閥門即可進(jìn)行梁板噴淋養(yǎng)生。

該系統(tǒng)正常運(yùn)行后，由于梁板的制作工藝復(fù)雜，使用的模板、各種設(shè)備種類繁多，容易對系統(tǒng)管道的薄弱部位，如連接軟管、接頭管、閥門等部位造成損害，所以養(yǎng)生人員要不定期的對以上部位進(jìn)行檢查，及時對損害部位進(jìn)行修補(bǔ)或更換，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定進(jìn)行。

6 結(jié)語

噴淋系統(tǒng)從供水到工作完畢，基本實(shí)現(xiàn)了過程全自動控制，把冬季和夏季養(yǎng)生合為一體，其噴出的水霧均勻，可以達(dá)到全天候、全方位、全濕潤的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，養(yǎng)護(hù)效果極為顯著。同時大大降低勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率，具有成本低，安裝、維修方便，節(jié)約用水等顯著優(yōu)點(diǎn)，既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。