溫濕度控制智能噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)在預(yù)制T梁中的應(yīng)用

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