新型梁板智能养生系统的构成及优越性分析

岳仍沧，申铁军

(1.山西路桥集团试验检测中心有限公司,山西 太原 030006； 2.山西路桥建设集团有限公司,山西 太原 030006)

0 前 言

根据公路施工工艺和设备强制标准清单，预制梁板人工洒水养生工艺已被列为禁止限用级别，智能自动喷淋养生系统已列为推荐替代工艺，其推广应用成为当前研究的新课题，目前，其工作流程和技术标准尚无强制性的国家、行业标准可参考。为满足当前的预制梁板规模化、生产工厂化及质量需要，结合实施意见对梁板养生方面的严格要求，通过对自动喷淋系统工艺相对比较成熟的经验学习以及咨询专家，目标就是在质量管理方面争取做到集思广益，精益求精，尽力减少人为因素的影响。

1 自动喷淋养生系统工作原理及创新点

1.1 工作原理简介

通过在预制区域设置纵向和横向供水管道，在需要养生的时候，只需开启相关的开关即可对相应的预制梁进行浇水养生，同时从梁体上流下的水通过预制区设置的纵向、横向水沟汇集到沉淀池，污水经过沉淀过滤后被循环使用，见图1。

图1 智能喷淋养生系统工作原理图

1.2 创新点

此系统的创新点采用的直角宽扇形喷嘴可调整到任意40°～360°旋转洒水，喷嘴角度可进行调节，保证各种梯形或垂直壁板类型的梁板腹板及侧翼实现喷淋养护全覆盖，且杜绝了喷淋盲区。

2 智能养生系统构成

2.1 供水系统

先在预制场周边修建水池及沉淀池，并相应在预制场做好排水沟。横向排水沟几何尺寸为30 cm×10 cm，由内侧往外侧设置1%的横坡。在相邻底座外侧分别设置纵向30 cm×10 cm排水沟，0.5%纵坡，汇集横向排水沟的水通过预制区设置的纵向和横向水沟汇集到沉淀池，沉淀池安好主水池、水泵连接后形成循环系统[1]，见图2。

图2 预制场供水平面图

2.2 台座喷淋系统

台座喷淋系统由在台座内预埋水管和可伸缩喷头组成，供水管道由中控设备控制，喷淋喷头可自行伸缩，喷淋水压力和时间间隔可通过中控设备控制。供水主管上设置供水支管，在进行台座施工时布设预埋在台座中，不占用T梁预制施工的空间，供水支管直接设置到每个台座，为加强场内的安全文明施工，所有的供水管道均设置埋地处理。主水管一般采用2寸PE管或PP-R管，分支水路一般采用1寸PE管，每个分支水路安装有一台电磁阀，电磁阀通过软线接入智能控制箱，并通过24 V交流电驱动工作，工作电压对人体安全。伸缩旋转喷头采用直角宽扇形喷嘴，出水口与喷水口的间距控制在600～650 cm(梁相邻横隔板中间位置)。梁板顶面养生采用覆盖土工布+散射喷淋洒水方式养生，待梁板侧模的拉杆拆除完毕后，即在T梁顶面覆盖好土工布，进行散射喷淋养生[2]，见图3。

图3 伸缩式喷淋头布置示意图

2.3 智能控制系统

在主水池与主水管上安装管道增压泵，控制水泵开关和总电源开关。打开电源开关，打开喷淋阀门开关，先以每30 min喷淋1次试喷，再根据梁体的湿润程度调整喷淋时间，见图4。

图4 智能养生系统运行流程图

3 智能养生系统优越性分析

3.1 经济性分析

3.1.1 设备成本分析

根据规范及设计图纸要求，本预制场混凝土养生龄期为不少于7 d，梁板外腹板和翼缘板下采用自动喷淋方式养生，顶面采用覆盖土工布+散射喷淋洒水方式养生，要保证养生的及时性，水的流量应满足5 m3/h；由此计算此智能喷淋系统成本为23.81万元(含2年电费及日常养护)，传统人工养生成本86.4万(按两年12个月工资计算，月份按每年6个月即4～10月，共2年)。二者相比，后者费用是前者的3.6倍之多，显著降低了施工成本，见表1。

表1 智能养生系统设备成本分析表

3.1.2 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，在常温状态下，若按常规人工养护，混凝土早期强度上升则较慢。

2)按标准要求，一天两班倒，若使用人工养护，需要5人及以上，而自动喷淋系统仅需1人进行，而且日常系统维护简单适用，排除了人工消耗高，施工功效低的因素，节约了劳动力，喷淋施工功效相当于人工洒水4倍以上，人工费消耗降低1/2，节约用水量也明显提升。

3.2 环保、社会效益分析

1)该系统简单实用，可大大提高劳动生产率，而且为相关产品科研开发、自主创新工作奠定了基础。将继续加强和规范技术管理和建设，提高创新意识，规范运行机制，完善和健全技术研发体系，加大对自主知识产权的技术开发，掌握核心技术，提高技术创新能力，不断增强企业核心竞争力，为高质量发展提供强有力的技术支撑。

2)自动喷淋工艺养生不但可在养生中大幅度降低综合成本，同时可以提高养生质量以及现场环境保护水平、现场标准化文明施工水平。①持续提升管理水平，做到精细化管理，全力打造精品工程；②继续强化现场文明施工，全面加强施工现场管控力度，展现企业风貌；③进一步加强现场技术人员业务能力，做到学懂弄通相关规范要求，严格按设计规范要求落实；④树牢首件意识，充分在首件产品上下功夫，做到首件成优；⑤紧抓黄金施工期，细化分解任务，加大人员、设备投入，确保年度投资目标任务高质量完成；⑥高度重视项目建设管理工作，各参建单位要加大现场管理力量，加强现场管理力度。

3.3 质量、安全、进度分析

3.3.1 质 量

可以抑制干缩、温差裂缝，提高混凝土早期强度，且保湿保温，确保强度均匀。减少了人工洒水养生存在的人为因素，难以全面到位，产生干缩裂缝问题，提高T(箱)梁的早期强度，可防止混凝土构件产生裂纹。做到了喷淋养护连续、不间断、全面到位，质量有保障。

3.3.2 安 全

喷淋系统养生与人工洒水养生相比，养护施工时安全风险明显降低。养护系统除在安装时需人工干预外，减少了对养护人员上梁洒水养护作业。

3.3.3 进 度

采用自动喷淋，喷淋养护过程中不受人力、天气影响，保证了工期进度。

4 结束语

目前，智能喷淋养生系统由智能供水系统、智能喷淋系统、智能控制系统三部分组成，通过三部分智能系统从而获得较高的投入产出效益。对发现的亮点工作及存在问题进行总结，并结合实际情况提出针对性建议和要求。下一步，将利用手机APP遥控软件实现远距离设置循环养护浇水间隔，可灵活设定浇水养护时间段，省水、节电，每两小时一次的天气信息调节用水量，可智能调整浇水养护时长，精准的养护及用水记录云服务为高标准公路工程建设提档升级，并可实现节约30%喷淋养护成本的目标[3]。

[ID:013861]