趙全江 溫斌
摘要:高速公路建設(shè)期間,預(yù)制T梁施工質(zhì)量控制尤為重要,傳統(tǒng)預(yù)制T梁養(yǎng)生大多采用人工開關(guān)的噴淋系統(tǒng)或調(diào)整時間的噴淋養(yǎng)生系統(tǒng),因T梁混凝土溫濕度變化不規(guī)律,在預(yù)制T梁數(shù)量較多的情況下,傳統(tǒng)的養(yǎng)生系統(tǒng)費時費力,根據(jù)主觀判斷或定時養(yǎng)生,很難達(dá)到良好的養(yǎng)生效果,施工質(zhì)量難以得到保障。文章以貴州省都安高速第八合同段預(yù)制T梁施工為例,綜合分析溫濕度控制智能噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)應(yīng)用原理及社會經(jīng)濟(jì)效益,對后續(xù)預(yù)制T梁施工具有一定的參考價值。
關(guān)鍵詞:溫濕度感應(yīng);節(jié)約用水;自動化;智能化
中圖分類號:U445.4A361303
0 引言
傳統(tǒng)預(yù)制T梁施工從人工灑水養(yǎng)生逐步演變成為采用人工操作的噴淋系統(tǒng)或調(diào)整時間的噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)進(jìn)行養(yǎng)生,但仍然存在許多不足之處:人工灑水養(yǎng)生費工、費時、費力;養(yǎng)生效果差,養(yǎng)生不及時、不能全覆蓋;水資源利用率低、浪費嚴(yán)重;外接管線影響正常施工、易損壞。
為此,項目根據(jù)都勻至安順公路項目預(yù)制T梁標(biāo)準(zhǔn)化施工指南,在預(yù)制T梁施工過程中大膽創(chuàng)新,通過采用新型的溫濕度控制智能噴淋養(yǎng)生系統(tǒng),成功地解決了傳統(tǒng)養(yǎng)生的諸多不足,在節(jié)省水資源和人工的同時達(dá)到了更好的養(yǎng)生效果,在保證施工質(zhì)量的同時也實現(xiàn)了水循環(huán)利用,取得了良好的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效果。
1 工程概況
貴州省都勻至安順公路T8合同段全長8.88 km,起止樁號為K18+390~YK27+100/ZK27+107。主線共設(shè)大橋4 178 m/12座,含預(yù)制T梁1 545片(28 m 24片、30 m 1 197片、40 m 324片),共計混凝土5.41萬m3。
項目針對T梁數(shù)量多這一特點規(guī)劃T梁預(yù)制場一個(長712.5 m,寬25.6 m),位于線路中心位置(K21+888~K22+600.5),占地面積18 240 m2。預(yù)制場分為鋼筋加工區(qū)、鋼筋骨架綁扎區(qū)、預(yù)制生產(chǎn)區(qū)和存梁區(qū)4個區(qū)域,共設(shè)置型鋼臺座52個(28 m、30 m、40 m三種規(guī)格),由2個施工班組共同完成本合同段1 545片T梁預(yù)制任務(wù)。
2 技術(shù)原理及工作流程
2.1 技術(shù)原理
溫濕度控制智能噴淋系統(tǒng)是以溫濕度一體式的探頭作為感應(yīng)元件,將梁片溫度和濕度信號采集出來,通過信號線傳輸?shù)街骺毓?,主控柜按照設(shè)定溫、濕度范圍值控制電磁閥的自動開啟和關(guān)閉,從而進(jìn)行噴淋養(yǎng)生。
2.2 工作流程
溫濕度智能噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)工作流程如圖1所示。
(1)場站規(guī)劃:項目在梁場建設(shè)前,將現(xiàn)場實際地形與規(guī)劃方案相結(jié)合,充分考慮養(yǎng)生用水的流向及三級沉淀池的建設(shè),保證場地的整潔,確保養(yǎng)生用水可以循環(huán)使用。
(2)管線布設(shè)安裝:沿臺座位置地埋管線,根據(jù)用水量的大小調(diào)整水管的直徑,本項目主管道設(shè)置為直徑7 cm的PPR水管,臺座間支管道設(shè)置為直徑4 cm的PPR水管,保證養(yǎng)生用水量。在T梁預(yù)制場中央安裝1臺主控柜,通過埋設(shè)管線至每個臺座,將探頭置于T梁側(cè)面作為溫濕度控制感應(yīng)元件,自動開啟閘閥,通過可旋轉(zhuǎn)噴頭對預(yù)制梁片進(jìn)行全面養(yǎng)生。
(3)信號采集:每一個臺座布置一個溫濕度感應(yīng)器,將溫濕度感應(yīng)探頭放置在T梁一側(cè),保證探頭可以實時采集梁片溫濕度信息,并將信息傳輸至主控柜。
(4)主控柜數(shù)據(jù)分析:根據(jù)設(shè)置好的溫濕度范圍,主控柜將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并將分析結(jié)果傳輸至電磁閥,通過現(xiàn)場試驗確定濕度值及噴淋持續(xù)時間,用濕度計分別測量梁片灑水前和充分灑水后的濕度值,取其中間值作為系統(tǒng)控制電磁閥開關(guān)的濕度值,本項目通過試驗確定冬季系統(tǒng)設(shè)定濕度值為75%,夏季設(shè)定濕度值為50%。以冬季為例,即當(dāng)感應(yīng)探頭測試到梁片濕度值低于75%時,主控柜將發(fā)出指令至電磁閥開關(guān),自動開啟養(yǎng)生。單次噴淋持續(xù)時間為3 min,底噴管和頂噴管均能勻速旋轉(zhuǎn)兩次,確保混凝土面全覆蓋。當(dāng)感應(yīng)探頭測試到濕度值再次低于系統(tǒng)設(shè)定值75%時自動開啟第二次噴淋,依次循環(huán)進(jìn)行直至養(yǎng)生結(jié)束,養(yǎng)生周期為7 d。
(5)電磁閥控制水路:主控柜數(shù)據(jù)分析完成后,通過電磁閥控制養(yǎng)生水路的開啟及關(guān)閉。每個臺座養(yǎng)生水路均由固定的電磁閥控制。
(6)智能噴淋:為保證梁片養(yǎng)生質(zhì)量,每個臺座共設(shè)置7個出水口,其中4個在兩側(cè)安裝伸縮旋轉(zhuǎn)噴頭(底噴管),剩余3個出水口通過兩側(cè)外接軟管,將搖擺噴灑頭放置在T梁頂部及兩側(cè),如圖2所示。
底噴管兩側(cè)連接伸縮噴頭,需進(jìn)行噴淋養(yǎng)生時噴頭自動從臺座底伸出,可旋轉(zhuǎn)180°,保證養(yǎng)生范圍,減少水資源浪費,噴淋完成后自動收縮回臺座底部;臺座兩側(cè)各設(shè)置一個頂噴管,中間設(shè)置一個,通過外接軟管連接搖擺噴灑頭,搖擺噴灑頭通過灑頭綠色旋鈕可調(diào)節(jié)噴灑角度,將其置于T梁頂部的噴灑頭角度設(shè)置為135°,置于T梁兩側(cè)端頭的噴灑頭角度設(shè)置為60°。
(7)養(yǎng)生水收集:項目梁場兩側(cè)均建有三級沉淀池,用于養(yǎng)生用水收集及循環(huán)利用,實現(xiàn)節(jié)水目標(biāo)。
(8)信息化操控室:梁場建有信息化操控室,對智能養(yǎng)生等進(jìn)行綜合管理,準(zhǔn)確記錄好每片T梁的養(yǎng)生開始時間及持續(xù)時間,推進(jìn)場站信息化建設(shè)。
3 應(yīng)用效果
通過溫濕控智能噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)的應(yīng)用,實時采集梁片溫濕度信息,全面及時地對梁片進(jìn)行養(yǎng)生,節(jié)省了大量人力;三級沉淀池及循環(huán)水的重復(fù)利用,能有效節(jié)約40%以上的養(yǎng)生用水;多水路自動定壓供水,方便集中管理,大幅度提高自動化、智能化程度,有效保證梁片的養(yǎng)生質(zhì)量。
4 經(jīng)濟(jì)效益對比分析
本項目通過收集現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)對傳統(tǒng)噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)及溫濕度控制智能噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)進(jìn)行月度及總體經(jīng)濟(jì)效益對比分析如表1、表2、圖3所示。
通過對比分析得知,相較于傳統(tǒng)噴淋系統(tǒng),溫濕度控制智能噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)每月能節(jié)約用水380 t、節(jié)約用電2 400°、節(jié)省人工費1.2萬元,按照本項目制梁生產(chǎn)工期14個月計算,梁場養(yǎng)生共節(jié)約成本21.35萬元,且該系統(tǒng)至少可重復(fù)使用2~3個項目,除水費、電費受工期因素影響外,每個項目可節(jié)省設(shè)備成本約16萬元/臺,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
5 結(jié)語
溫濕度控制智能噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)能有效解決傳統(tǒng)噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)的諸多缺陷,特別是預(yù)制T梁數(shù)量多的項目,對保證施工質(zhì)量、節(jié)約施工成本、推進(jìn)綠色節(jié)能施工以及品質(zhì)工程的打造有著重要的指導(dǎo)意義,可為行業(yè)內(nèi)同類施工項目提供借鑒。高速公路項目建設(shè)期間,場站管理越來越趨于標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化、自動化、智能化,T梁溫濕度控制智能噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)的應(yīng)用將是品質(zhì)工程打造及綠色公路創(chuàng)建的必然趨勢。
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收稿日期:2020-04-09