西北地區(qū)預制梁場智能化綜合養(yǎng)生技術

保善斌

（中鐵十五局集團第一工程有限公司，陜西西安 710000）

1 工程概況

銀昆高速（G85）太陽山開發(fā)區(qū)至彭陽（寧甘界）段公路項目LJ11-2 標位于寧夏回族自治區(qū)固原市彭陽境內，地處西北地區(qū)，工程起迄里程：K203+100—K212+656，路線全長9.542km。采用封閉式雙向四車道高速公路標準，設計速度100km/h，整體式路基寬度為26m，分離式路基寬13m。20m 預制T 梁共有843 片，30m 預制T 梁共有432 片，40m T 梁144 片。根據預制T 梁生產任務，本標段擬設2 座T 梁預制場，左側梁場生產20m T 梁、40m T 梁，右側梁場生產30m T 梁。

2 前期策劃

項目區(qū)位于西北地區(qū)，水資源匱乏，所在地少雨，年平均降雨量433.6mm，夏季降雨集中在8、9 月份，可占全年降水量的一半，綠色公路建設成為必然選擇。為節(jié)約用水，梁場設三級沉淀池用作廢水重復利用，蒸養(yǎng)及噴淋產生的養(yǎng)護水經場內排水溝流入沉淀池，再由水池抽出用作養(yǎng)護水進行循環(huán)利用。噴淋養(yǎng)生和生活污水經過三級沉淀可直接用來養(yǎng)生既節(jié)約用水量和很好的解決了污水亂排亂放現象。

由于冬季施工時間較長，且進入9 月份以后氣溫低溫較低，如果7d 養(yǎng)護工作不到位會直接導致強度提升的慢，影響混凝土質量，為解決冬季施工的問題，經過合理的分析、對比最終確定采取智能化養(yǎng)生的方案，將智能蒸汽養(yǎng)生和智能噴淋養(yǎng)生相結合，能夠大大的節(jié)省人力和物力，且經過實踐證明，預制T 梁脫模后在臺座上用龍門吊吊裝蒸養(yǎng)棚籠罩，蒸汽養(yǎng)生3d，蒸汽養(yǎng)生結束后撤去蒸養(yǎng)棚，對T 梁覆蓋土工布，采用噴淋養(yǎng)生繼續(xù)進行養(yǎng)生4d，最終達到了預期效果。

2.1 施工現場基本情況

梁場位于服務區(qū)左右場區(qū)，分為兩個制作區(qū)（1#、2#梁場），其中1#梁場預制數量為：20m T 梁843 片，40m T 梁144 片，根據預制梁數量及工期安排20m 計劃設置42 個制梁臺座，40m 計劃設置10 個制梁臺座。2#梁場預制數量為：30m T 梁432 片，根據預制梁數量及工期安排計劃設置25 個制梁臺座。

2.2 蒸汽鍋爐設置（燃煤型）

使用全自動蒸汽鍋爐2 臺（1#梁場為4t 型，2#梁場為2t 型），可供應1#、2#梁場同時蒸汽養(yǎng)生。

2.3 管道安裝

蒸汽主管道、支管道、出氣口均采用無縫鋼管：主管道鋪設于梁場導水溝里，并用保溫層包裹；支管道預埋梁場水泥地面下及制梁臺座內；出汽口預埋在水泥臺座內，出口向兩側。

噴淋系統(tǒng)主水管管道安裝在龍門吊基礎內側，支管道預埋于臺座下[1]。蒸汽管道布置如圖1 所示，蒸汽噴頭位置如圖2 所示。

圖2 蒸汽噴頭位置

2.4 電磁閥及控制線

電磁閥安裝在主管道與支管連接處，每個臺座設計一個，并用控制線連接主控系統(tǒng)（主機）?？紤]后期維修更換，電磁閥全部設計在梁場排水溝內中上部，蓋上蓋板，加以保護。

2.5 智能伸縮噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)布局

布局時，需要明確以下內容：①梁場制梁區(qū)的長度、跨度。②預制梁的長度。③預制梁的橫隔板位置、橫隔板數量。④臺座的高度、寬度、數量。⑤臺座與臺座之間的間距。⑥臺座端與臺座端的距離。⑦水源、電源、主機、增壓泵所安裝位置。

2.6 控制系統(tǒng)

手機下載遠程操控軟件，在手機上可完成養(yǎng)生時間、間隔時間的自由設定，根據梁體數量，編程輸入梁體編號，每個梁體的獨立養(yǎng)生記錄記錄數據存儲U 盤，下載打印紙質數據。本噴淋系統(tǒng)安裝方便、維護簡單、易于操作，不僅有效提高了勞動力，而且對預制梁體的養(yǎng)護周期一直保持全天候、全方位、全濕潤、無死角的最佳養(yǎng)護狀態(tài)。良好的養(yǎng)護條件使得混凝土早期強度上升較快，對提高混凝土的強度、防止梁體產生收縮裂紋具有明顯效果。使預制梁的施工水平得到很大的提升，提供了良好的技術積累和數據論證[2]。

3 智能噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)及蒸汽養(yǎng)生系統(tǒng)概述

3.1 智能噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)

（1）一般情況下，預制梁場都會把排水溝預留到龍門吊行走基礎內側，這樣就能作為安裝噴淋系統(tǒng)主水管管道所制用（排水溝寬度為30cm，深度為30~40cm）主水管放在排水溝30cm 位置，主水管緊貼排水溝內壁外側。主水管懸空可用鋼筋支起，主水管安裝調式正常后，可用蓋板封口排水溝，保護噴淋系統(tǒng)主管道。

（2）噴淋系統(tǒng)支水管預留采用臺座端與臺座端（豎向臺座排列）中間位置，先確定有幾個豎向排列臺座，再設計溝槽寬度，寬度為一個臺座1 個?40 管（例如，5個/排臺座5 根PPR ?40 管的橫向排列寬度）深度為15cm，噴淋系統(tǒng)安裝調試正常后，可把?40 支管全部用水泥土填埋以保護支水管網，構漕填水泥土上面可留10cm 深作為排水用。圖3 為噴淋養(yǎng)生供水管安裝。

圖3 噴淋養(yǎng)生供水管安裝

（3）電磁閥位置處理。采用預埋主水管的同時，要考慮電磁閥的維修、更換與保護，可根據安裝電磁閥的寬度設計一個小池（池沿高出地面2~3cm）池的大小根據更換電磁閥的范圍設計，再蓋一鋼板，有力保護噴淋自動控制部位。

（4）臺座預埋部分與伸縮旋轉噴頭。首先確定臺座的高度、寬度，再制作管道預先放在臺座的基礎上，再根據梁片的隔板位置、梁片的長度設計出預留安裝伸縮旋轉噴頭的位置，位置精確以后，可預埋30mm×30mm 的預留方孔，也可用?150 至200PVC 管材在臺座鋼筋籠內固定牢并用透明膠帶封口。臺座模板折掉后，把封口膠帶取下，把伸縮噴頭擰上預留孔內的預留?20 的外絲上，以備噴淋系統(tǒng)整體調試。再者，不管臺座長度多少，中間都要預留1 個?20 外絲的預留孔，以備連接梁頂噴淋養(yǎng)護所需。

（5）伸縮旋轉噴頭具有很大優(yōu)越性，該噴頭擰在預留孔內?20 外絲的絲口上，通水壓力自動伸出旋轉噴灑梁體兩側，停水時噴頭則自動縮回臺座預留孔內，支模板、拆模板、澆灌混凝土與噴淋系統(tǒng)互不妨礙，真正做到“噴淋全覆蓋，施工無障礙”[3]。

（6）梁頂、梁端噴淋養(yǎng)護。梁頂、梁端養(yǎng)護必不可少，采用最方便、全方位的噴淋方法是用?40 或?32 的管道3m 一節(jié)熱合內絲三通，擰上純銅離心噴頭，向上均勻噴灑梁面。梁端養(yǎng)護可把管道在梁頂梁端各外伸50~60cm，在下懸50~60cm，熱合上內絲三通擰上噴頭噴灑養(yǎng)護梁端，取水用快速接頭、高壓軟管連接臺座最中間的預留內?20 外絲[4]。

（7）智能操控。手機下載APP 遠程操控，在手機上可完成噴淋時間、間隔時間的自由設定，根據梁體數量，編程輸入梁體編號，每個梁體的獨立噴淋記錄數據存儲U 盤，下載打印紙質數據。

3.2 蒸汽養(yǎng)生系統(tǒng)

3.2.1 蒸汽管道安裝施工

具體操作如下：①蒸汽主管道采用?108 無縫鋼管，鋪設梁場導水溝里面，并用保溫層包裹。②蒸汽支管道采用?32 無縫鋼管，預埋梁場水泥地面下，及制梁臺座內。③蒸汽出汽口采用?15 無縫鋼管，預埋在水泥臺座內，出口向兩側。④管道接口處用焊接完成。

3.2.2 電磁閥：控制線

具體操作如下：①電磁閥采用?32 電磁閥（防水、抗高溫）。②電磁閥安裝在主管道與支管連接處，用絲頭連接，支管道直通臺座內。③電磁閥每個臺座設計一個，并用控制線連接主控系統(tǒng)（主機）。④控制線采用12芯、14 芯×1.5mm2專用線纜，用PVC 線管穿上，距主管道保溫層10~15cm 安放。⑤電磁閥全部設計安放在梁場導水溝內中上部，蓋上蓋板，加以保護。

3.2.3 智能控制系統(tǒng)（主機）與噴淋系統(tǒng)同主機操作

智能控制系統(tǒng)（主機）與噴淋系統(tǒng)同主機操作。電磁閥安裝與智能控制系統(tǒng)如圖4 所示。

圖4 電磁閥安裝與智能控制系統(tǒng)

3.2.4 蒸汽養(yǎng)生效果

預制T 梁前3d 的蒸汽養(yǎng)生可提高T 梁混凝土表面溫度和濕度，縮小水泥水化熱產生的表里溫差，防止混凝土溫差裂縫的產生，在冬期施工時效果尤為明顯。且蒸養(yǎng)棚均為油布制作，冬雨季對蒸汽養(yǎng)生效果無影響，還可加蓋帆布保溫[5]。蒸汽覆蓋養(yǎng)生如圖5 所示。

圖5 蒸汽覆蓋養(yǎng)生

4 環(huán)保及用水

場內預留縱橫排水溝槽，匯水進入梁場三級沉淀池、循環(huán)池，再通過抽水泵送水至養(yǎng)護水管，從噴頭霧化噴水養(yǎng)護梁片。養(yǎng)生水回收如圖6 所示，沉淀池水循環(huán)如圖7 所示。

圖6 養(yǎng)生水回收

圖7 沉淀池水循環(huán)

5 結語

預制梁場自動化綜合養(yǎng)生系統(tǒng)安裝方便、維護簡單、易于操作，不僅有效提高了勞動力，而且對預制梁體的養(yǎng)護周期一直保持全天候、全方位、全濕潤、無死角的最佳養(yǎng)護狀態(tài)。蒸養(yǎng)系統(tǒng)及智能噴淋系統(tǒng)從養(yǎng)護區(qū)、循環(huán)池、自動控制器到抽水泵，整個流水系統(tǒng)形成一個閉合循環(huán)，養(yǎng)護流程從供水、用水到回收采用環(huán)保理念，養(yǎng)護水經沉淀后重新利用，合理利用了水資源，很好的解決了西北地區(qū)預制梁所面臨的養(yǎng)生問題，提高了混凝土的外觀質量。

良好的養(yǎng)護條件使得混凝土早期強度上升較快，對提高混凝土的強度、防止梁體產生收縮裂紋具有明顯效果，使預制梁的施工水平得到很大的提升，為我單位施工提供了良好的技術積累和數據論證，該技術的可靠性，可供同類工程施工參考。