预制梁智能喷淋养生技术探讨

预制梁智能喷淋养生技术探讨

高亚伟

中铁二十三局集团第一工程有限公司

摘 要： 随着高速公路工程以及市政工程建设的高速发展，对预制梁的施工质量要求越来越高，目前预制梁养护基本人工或水管喷洒系统进行养护，但在施工过程中受客观因素的影响存在养护不及时、不到位的问题，时常出现漏养现象，易使梁体产生裂纹或导致强度不足的现象。本文结合成绵苍巴高速公路七分部预制梁养护采用全自动智能喷淋系统的实例，对该技术的特点进行了探讨。

关键词：全自动智能喷淋系统 伸缩式旋转喷头 电磁阀

1.前言

目前预制梁养护基本人工或水管喷洒系统进行养护，但在施工过程中受客观因素的影响存在养护不及时、不到位的问题，时常出现漏养现象，易使梁体产生裂纹或导致强度不足的现象。针对预制梁养护易产生的问题，我公司在成绵苍巴七分部的预制梁施工中采用了全自动喷淋智能养生施工技术。

全自动智能喷淋系统预制梁养生施工技术由数控系统、操作系统、供水系统、喷淋系统、废水回收系统组成，采用供水系统与喷淋系统在梁场建设是全部预埋到位，养护施工时在数控系统上设置养护参数后由系统进行智能养护，具有全天候、全湿润、自动化、智能化的优点，通过在成绵苍巴高速公路七分部预制梁施工中的应用，提高了养护效率、保证了预制梁质量、降低了劳动力成本，取得了较好的效果。

2 施工工艺

2.1 工艺简介

全自动智能喷淋系统由数控系统、操作系统、供水系统、喷淋系统、废水回收系统组成，通过数控系统的智能操控实现了预制梁养护的自动化、智能化，具有安装维修方便、节约用水的优点；通过喷淋系统达到了全天候、全湿润的养护效果；通过数控系统的全自动智能操控，实现了降低劳动力成本、提高养护效率。

2.2 技术特点

（1）全自动智能喷淋系统在预制梁养生施工中体现了养护效率高、安装维修方便、节约用水等显著优点；在施工中可手动自动任意切换，可定时、定量、定点、任意喷洒养生，具有养护效果好、施工成本低、操作智能化强的特点。

（2）全自动智能喷淋系统通过数控系统、智能操作系统对每一个台座的预制梁设定养护的时间、间隔、水流量，实现了预制梁养护智能控制，减少了劳动力的需求，具有全自动、智能化的养护特点。

（3）全自动智能喷淋系统通过伸缩式旋转喷头，实现了预制梁无死角养护，提高了预制梁的养生质量。

（4）全自动智能喷淋系统通过施工用水的回收利用，体现了绿色环保理念，实现了对水资源与环境的保护。

2.3工艺原理

全自动智能喷淋系统预制梁养生施工技术解决了常规养护方法效率低、成本高、养护效果不稳定的缺点，有效保证混凝土在养护期间内始终处于稳定的湿润状态，精准、全面、细致、全自动完成预制梁的养护，提高预制梁喷淋效果，保证了预制梁的养护质量。

（1）数控系统由HMI触摸屏、PLC电脑、变频器、电磁阀组成，打开自动控制系统总电源开关，通过数控系统或手机APP进行遥控操作控制进水管上的电磁阀、同时遥控启动系统进行预制梁养护，通过在系统中设置喷淋时间，设定好喷淋时间、间隔时间、喷淋次数，实现养护的自动化、智能化。在施工过程中数控系统可记录每个台座的喷水时间和时间间隔，以便于对每片预制梁养护过程的追踪、记录。

（2）喷淋系统由伸缩式旋转喷头、摇播式喷水器、输水管道、喷淋管道组成。在梁场建设时将养护水管、喷头安装好，通过伸缩式旋转喷头可以实现上下左右任意角度养护、杜绝了喷淋盲区，达到了全方位、全湿润的养护标准；喷头暗藏在台座内，在使用过程中会自动弹出，通过伸缩喷头摇摆式喷洒，从而减少了施工过程中的损坏。

（3）供水系统与废水回收系统由电机、蓄水池、增压泵、组成，雨水、养护用水通过排水沟汇集到沉淀池沉淀后继续使用，达到了节约用水的效果。

图2-1全自动智能喷淋系统

图2-2智能控制系统

图2-3智能控制系统总体布置示意图

2.4工艺流程

全自动智能喷淋系统预制梁养生施工技术工艺流程：施工准备→喷淋系统安装→控制系统启动→养护参数设置→供水系统启动→台座喷淋养生→施工用水回收→沉淀池净化→循环养护。

施工场地准备

喷淋系统安装

控制系统启动

养护参数设置

供水系统启动

循环养护

施工用水回收

图2-4工艺流程图

3 施工方法

3.1供水系统安装

梁场建设施工前，首先将供水系统规划好，通过供水池、供水泵、管道、集水沟、沉淀池等组成一个供水系统，在养护施工时做到了养护用水的回收利用，保护的资源环境、防止了施工用水对环境的污染。

图3-1总体平面布置图

图3-2供水系统与数控系统

图3-3供水管道及集水沟

3.2喷淋系统安装

自动喷淋系统由数控系统、供水系统、喷淋系统组成，在台座施工时提前将养生管道安装到台座内，并且在每个台座分支处安装电磁阀，通过数控系统控制电磁阀来控制养护喷淋。

图3-4养护喷头

3.3数控系统智能控制

首先在供水系统的主水管上安装7.5kw水泵、数控系统、总电源开关。打开自动控制系统总电源开关，直接在数控系统主机上或手机APP上设定好喷淋循环的喷淋时间、间隔时间、喷淋次数，并且数控系统会记录养护的时间、次数。

图3-5数控系统主机

图3-6数控系统

图3-7养生记录

3.4全自动智能喷淋养生

打开自动控制系统总电源开关，通过数控系统或手机APP进行遥控操作控制进水管上的电磁阀、同时遥控启动电机进行不同台座的养护，数控系统自动控制压力水泵开始工作，水流通过主水管道依靠数控系统控制的电磁阀，到达分水管道，然后通过伸缩式旋转喷头进行养护，根据数控系统设置的养护时间进行养护。其中伸缩式旋转喷头暗藏在台座内，在使用过程中会自动弹出，通过伸缩喷头摇摆式喷洒，从而减少了施工过程中的损坏。

预制梁侧面采用预埋在台座内的伸缩式旋转喷头养护，预制梁端头与顶部采用移动式摇摆喷头进行养护。

图3-8腹板养生

图3-9端头、顶板养生

图3-10喷淋养生示意图

3.5注意事项

（1）全自动喷淋系统经常检查、定期保养，个供水管道要经常检查是否漏水。

（2）数控控制系统和电气系统应防水、防尘、经常检查线路绝缘情况。

（3）保证水池内水源充足，要满足梁场内不间断养护的需求，保证水池内供水的不间断。

（4）在喷淋养护时要根据天气、温度情况及时调整数控系统养护参数，养护时间、养护间隔、养护次数要及时调整。

（5）喷淋后的施工用水及雨水通过排水沟汇集到沉淀内，经过沉淀后进入储水池进行回收利用，起到既节约用水又保护环境的目的。

4效益分析

成绵苍巴七分部使用共有预制T梁1200片采用全自动智能喷淋系统预制梁养生施工技术进行了施工，通过与传统养护工艺相对比，全自动智能喷淋系统预制梁养生施工技术具有养护效果好、施工成本低、操作智能化的特点，在施工应用中体现了劳动效率高、安装维修方便、节约用水等显著优点，在成绵苍巴七分部预制梁预制施工中共缩短了工期1个月、节省工程费约20万元。

表11-1 分析对比

5总结

通过全自动智能喷淋系统预制梁养生施工技术在成绵苍巴高速公路七分部的应用，所施工的预制梁强度全部检验合格，未产生因养护不及时而产生的裂纹。通过与传统施工技术相比较：

①全自动智能喷淋系统在预制梁养生施工中体现了养护效果好、施工成本低、操作智能化强，具有养护效率高、安装维修方便、节约用水等优点。

②全自动智能喷淋系统在养护施工中解放了劳动力、节约了施工用水、保护的生态环境，体现了现代人文理念与环保理念，成为智慧工地、绿色工地的一部分。

总之全自动智能喷淋系统预制梁养生施工技术成绵苍巴高速公路应用以来，从质量、进度、成本等方面均取得了不错的效果，具有较强的推广应用价值。

参考文献

1、交通运输部 《公路桥涵施工技术规范(JTG_TF50-2011)》 中国交通出版社

2、《施工工艺汇编》 中铁二十三局集团第一工程有限公司

3、《论预制梁场规划与建设》 毛帅 - 《葛洲坝集团科技》 – 2016

4、《预制小箱梁智能喷淋系统养生施工技术》 唐飞 《基层建设》2019年第29期

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