自动喷淋养生在预制梁养护中的实际应用

左相飞，庞洪刚，向鹏

（重庆建工集团股份有限公司，重庆 401122）

1 工程概况

遂资眉高速公路遂宁至资阳段某工区路线呈东-西走向，起讫里程为K68+530～K76+643，主线线路长8.113km（另设有互通立交桥，五条匝道合计2.753Km）。路基宽度24.5m，双向4车道，路中设中央分隔带。桥梁工程包括主线内4座大桥和2座中桥，K75+255.135设互通式立交桥；其中有30mT梁34片，27mT梁5片，20m小箱梁344片，全段所有梁共计383片。预制梁场设置于K68+805-K69+130路基挖方地段。

2 自动喷淋系统的选择及应用情况

以前传统的预制梁养生方法一般采用人工浇水养护，劳动力投入相对较大，操作过程中由于养护工的工作态度和质量意识不强，常常出现漏养现象，使预制梁翼板易产生裂纹，形成 “质量通病”。并且传统的人工养护容易因工人疏忽或数据记录信息不全等诸多因素影响造成养护不到位,从而很难保证混凝土在凝结固化期间表面水分流失的补水。传统的人工养护水资源不能有效循环利用，造成水资源浪费。

针对该工区预制梁的体量较大，对梁的养护要求较高等特点，现场分析研究采用自动喷淋养生是最为便捷和经济的养生方法，其优点主要体现在养护效果显著，减少劳动力的投入，节约成本，充分节约水资源，满足预制梁规模化、工厂化生产，进而满足生产要求，保证质量目标。

3 自动喷淋养生的特点

（1）养护达到的效果比较显著。自动喷淋养生系统从工作开始到结束基本实现了自动化控制，其喷出的水呈雾状，养护效果极为明显，达到全天候、全方位、全湿润的“三全”养护质量标准。

（2）提高劳动生产率。 采用自动喷淋养护系统，可采取分段喷淋，一次喷淋10片梁只需10s。

（3）系统成本低。一套系统可满足500～1000片预制梁养生，而采购、制作、安装费仅2.5万元。

（4）系统配件安拆、购买方便。由于该系统所用的配件均为常规的小型电器配件，因此安装和拆卸都较为方便，在普通的电器市场上都能购买到。

（5）有效地减少劳动力的投入和便于日常管理。在养护同等数量的预制梁过程中需要养护工约10人，而自动喷淋养生系统只需要2～3人进行操作和维护工作。

（6）节约用水和环保施工。自动喷淋养生系统在工作过程中从供水、用水、回收三个阶段充分体现了节水理念，养护余水通过排水沟流向净化水池，重新回收利用，从而达到了节约用水和绿色施工的目的[1]。

4 自动喷淋养生的原理[2]

首先在进水管的相应位置上安装好电磁阀，同时通过用水量在水池相应高度位置安装好浮筒控制器，当水池的水位下降时，进水管的电磁阀打开进行供水，当水池的水位上升到相应高度后，电磁阀自动进行关闭，通过电磁阀的自动控制，以保证水池的水能够连续不断地供应。调节储水罐上的压力表，下限设为0.3MPa，上限设为0.5MPa，下限为工作值，上限为安全值；打开系统电源开关，压力水泵开始抽水，当储水罐里面的压力值达到0.3MPa时，在压力的作用下压力表向喷淋时间继电器及电磁阀发出开启信号，喷淋自动开始，此时水泵不断地向储水罐内抽水，保持压力稳定；当储水罐内压力达到0.5 MPa时，压力表向水泵电源发出断电信号，水泵停止抽水。根据一次的喷淋时间来调节好喷淋时间断电器及电磁阀控制时间，时间到后喷淋工作自动停止。通过预制梁体表面水分蒸发完成时间来调节水泵继电器的延时时间，时间到后水泵自动抽水，如此循环喷淋，直至达到养护日期为止。自动喷淋养护系统平面图如图1。

图1 自动喷淋养护系统平面图

电路工作原理如图2。

图2 电路工作原理图

合上开关K1，S1、C吸合，水泵供水，当压力达到0.3Mp时，K2吸合，S3、J1吸合开始喷水，S1时间达到60～90s时,S2、J吸合，水泵停止供水。

5 自动喷淋养生的工艺流程及操作要点

5.1 工艺流程如图3。

图3 工艺流程图

5.2 操作要点

（1）为了满足喷淋系统的正常工作，需保证水源充足，水流量应达到20m3/h；为了使供水不间断，应在供水池附近修建储水池。根据预制梁的产量确定，一般日产量6～10片修建10m3的储水池便可满足需求。如果产量较高，可在主水管上分段设置水阀，进行分段喷淋，从而减少费用开支节约成本。

（2）在喷淋之前需要启动电源开关，让水泵给储压罐抽水，保证储压罐压力稳定。水通过储压罐后进入主水管，让喷淋时能够保证持续的压力。

（3）为了节约水资源和保持水的压力，需要根据一次性喷淋时间来安装时间继电器进行有效控制。

（4）根据现场预制梁湿润程度来调整喷淋间隔时间，通过喷淋间隔时间来调节时间继电器，间隔时间一到，电磁阀自动打开，喷淋开始，喷淋终止时间一到，电磁阀自动关闭，喷淋停止，以达到自动化喷淋的目的。

（5）喷淋后剩余的养护余水通过排水沟进入到净化水池，经过沉淀后抽回水池进行回收利用，达到节约用水和环保施工的目的。

6 自动喷淋养生的质量控制措施[3]

该喷淋系统属于配套设施，需要在实践中不断总结和完善，现目前并无国家及行业标准可参考，在使用过程中应注意以下几点质量方面的要求。

（1）在购买喷雾嘴时要根据节约用水和保证喷淋效果的要求，合理选择喷口的口径大小。

（2）根据现场预制梁的布置情况，合理设置喷雾嘴的间距和高度，间距以能保证梁体全部位被润湿为宜，需接合喷雾嘴的喷射面积和喷头距梁体的距离来确定；喷雾嘴的安装高度以保证预制梁各个部位都能被水雾覆盖来确定。喷雾嘴安装高度示意图如图4。

图4 喷雾嘴安装高度示意图

（3）在系统组装过程中，喷雾嘴与支水管之间的焊接质量要保证，要做到焊缝饱满，确保支水管不渗漏，从而达到较好的喷淋效果。

（4）在喷淋过程中要注意观察，喷淋间隔时间要控制准确，在预制梁体表面水分还未完全蒸发时，开始第二次喷淋工作，保证预制梁在早期能够达到全湿润的养护效果，从而可有效预防预制梁体产生裂纹，并可快速提高预制梁的早期强度。

（5）喷淋系统一次性支路水管不宜太多，一般情况下以10片/次为宜，支路水管越多，压力损失将会越大，如果一次性喷淋梁片数量过多，为了达到喷淋效果，需要加大投入，或者将系统设置为分段工作。

7 自动喷淋养生的安全控制措施[3]

在喷淋系统安拆和使用过程中应严格执行《安全生产法》和施工现场的相关安全管理规章制度，针对该工区需要注意以下几点。

（1）施工现场各工种人员在进入现场后必须正确配戴好安全帽和相关劳动保护用品，如养护工要穿防水胶鞋，焊工需配戴防护罩等。

（2）电工、电焊工等特种作业人员必须持证上岗，动火前必须提前办理动火证。

（3）储水罐属于压力容器，在购买时必须检查“三证”是否齐全，并通过有资质的检测单位鉴定合格后方可进行安装使用。

（4）在安装和拆卸过程中，应提前检查预制梁体是否稳固，防止预制梁体支撑不牢固而倾覆造成伤亡事故发生。

（5）安全员应加强现场巡视，对过程中发现的安全隐患问题及时给予纠正或制止，及时下发整改通知书并进行跟踪检查。

8 自动喷淋养生的效益分析

8.1 经济效益分析

（1）由于有了良好的养护条件，混凝土早期强度上升较快，为后续张拉、压浆及架设等工序赢得了时间。由于养护循环时间缩短，将会节约1/3的预制梁台座数量和1个月的设备租用费。

（2）按“三全”标准要求，采用自动喷淋养护系统比使用人工养护一年至少节约6.5万元。

8.2 社会效益分析

（1）大大提高劳动生产率，对提高预制梁的早期强度、防止混凝土产生裂纹具有明显效果，同时该系统简单适用，受到同行及业主的广泛青睐。

（2）通过设置净化水池，喷淋后的余水将经过排水沟进入到净化水池，然后抽回到储水池回收利用，每隔一段时间将对净化水池里的沉淀物进行清理，达到节约用水和环保施工的目的。

9 结语

该喷淋系统从开始到结束基本实现了自动化控制，大大减少了劳动力的投入，有效地提高了劳动生产率，具有节约成本、系统安拆和维护方便、节约用水、及环保施工等优点。该工区在使用了自动喷淋养生系统后得到业主和监理的好评，并在各个工区进行推广应用。同时在今后的项目中拟将该系统进行改进，增加一个自动计时器和温度湿度感应监测、监控等系统，使其更加智能化，更好地服务于现场生产。

[1]DB11513-2008绿色施工管理规程[S].北京市建设委员会，2008.

[2]朱斌，冯俊杰.桥梁预制喷淋养生智能控制管理系统[J].中国公路，2014（17）：23-26.

[3]JTG/T F50-2011公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2011.