论文部分内容阅读
[摘 要]智能喷淋养护系统通过电脑操作，实现预制梁养护施工的全自动化，有效地保证了混凝土养护效果，避免了人工浇水养生受操作者的质量意识和工作态度影响而造成的养护不到位的 “通病”。本文对预制混凝土梁智能喷淋养护施工技术进行总结，为类似工程提供参考。
[关键词]桥梁工程；智能；喷淋养护；施工
中图分类号：TU445.57 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）23-0056-02
1、前言
国内目前最为常用的预制梁养生方法多为人工浇水养生，因受操作者的质量意识和工作态度影响，时常出现部分区域漏养、养护时间不足等现象，且箱梁腹板向内倾斜，传统覆盖养生没办法使用，使得喷上去的水挥发极快，使箱梁腹板、翼板易产生裂纹，形成 “通病”。部分项目也采用自动养护方式，养护效果强于人工养护，但自动养护系统的喷头固定在地面上或整体架设在预制梁上，使用一段时间后喷头极易损坏，需要频繁更换，麻烦且维护成本高，因此很多项目即便安装了自动养护系统，但中后期也不使用了，转为人工养护。
灌阳至全州公路土建工程NO.1合同段（下称灌凤1标）在预制梁施工中，为满足预制梁板规模化及质量需要，项目部经过两个多月的试验摸索，从足球场的草坪喷灌和农业喷灌系统得到启发，开发了一套智能喷淋养护施工技术。实践证明，该技术对预制梁养护具有效果好、安全环保等特点，取得了良好的社会和经济效益，现将该施工技术进行总结，为类似工程提供参考。
2、工程概况
灌凤1标1#预制场共需预制30m箱梁161片，25m T梁240片，该预制场日产量2片梁，日平均养护量10～14片梁。2#预制场共需预制20m箱梁40片，25m T梁40片，40m T梁72片，该预制场日产量1.5片梁，日平均养护量7～10片梁。
3、智能喷淋养护系统的设计
3.1 施工场地的设计和布设
（1）整体布置
预制场需设置0.3%的纵坡，养护水池设置在地胎侧面的中心桩号位置，使水输送到各地胎的路程最快最短，沉淀池设置在养护水池的下方最低处，便于汇集施工用水，满足循环用水的需要。
预制场初次平整场地用平地机精平，压路机进行压实，场地平整后高程误差范围控制在3cm以内。在场地硬化之前，按设计图埋设好水管、电缆、喷头等管件，进行喷淋调试。调试合格后，进行第二次场地平整，最后用C30砼进行硬化，硬化厚度为20cm。
智能喷淋系统整体布置图1。
（2）水池的设计和布设
预制场需设置两个水池：养护水池和污水沉淀池，两个水池均设置在地胎的同一侧，距离地胎8m。水池用浆砌片石砌筑，并用水泥抹面，加钢筋焊网盖。
水池的尺寸视养护梁的数量而定，以同时养护12条梁为例：养护水池的尺寸为7m×5m×2.5m（长×宽×高），蓄水量为87.5m3，为方便水的输送，养护水池底面设计比预制场地面高2.5m，并需要在进水口出设聚乙烯滤网，过滤从沉淀池中抽上来的残渣，以确保喷淋流畅，不堵塞。污水沉淀池的尺寸为5m×3m×2.5m，蓄水量为37.5m3，为方便养护用水的循环利用，沉淀池顶面设计比预制场地面低0.5m。污水处理池中的水经沉淀处理后由抽水机抽送到养护水池中，最终形成水的循环利用。
（3）排水沟的设计和布设
主排水沟设置在地胎靠近水池的一侧，距离地胎2m，并在地胎与主排水沟之间设置0.3%的纵坡以便排水。主排水沟尺寸为30×25cm。同时，在每两列地胎之间横向设置支排水沟，尺寸为20cm×15cm。场地内施工用水流入支排水沟后，汇集流入主排水沟内，经滤网过滤后后流入沉淀池中。排水沟布置见图2。
3.2 水管和喷头的设置
在地胎浇筑的时候就需要把主水管、支路水管和出水口安装好。主水管为φ75pvc管，支路水管为φ63pvc管。支路水管的布置决定了喷头距梁体的距离，出水口间距的布置决定了水面的覆盖面积，因此要根据喷雾咀的型号及其“辐射”面积来确定，以确保预制梁顶部及翼板与腹板的交叉处能被水雾覆盖为准。灌凤1标使用的是美国雨鸟 3504型旋转雨帘喷头，最大理论辐射面积157m2，理论最大半径为10m，180°角。经综合调试，最终将支路水管设置在距地胎边缘1.7m处，喷头间距设置为3m，实践证明，该设置养生效果良好。每个出水口安装二分叉分别安装喷头，喷头可以上下左右随意调节角度，使得喷淋范围更大，且杜绝了喷淋盲区。
水管埋设于地下50cm，其上用土覆盖压实，并用C30砼盖面。喷头未开动时处于地面以下，开启系统后喷头自动伸长13cm露出地面对大梁进行喷淋养护。该设计既能很好的保证喷头的使用寿命，也不妨碍大梁的钢筋及模板安装，同时不会使现场因为水管密布而显得杂乱无章，实用美观两不误。
3.3 智能控制系统的设置
首先在养护水池出口的主水管上安装管道增压泵、控制水泵开关定时的ESP-LXME控制器、水泵开关接触器和总电源开关，养护水池的水接入控制器后，由主水管（φ75pvc管）导出，并接入到支路水管（φ63pvc管）中。
在每条支路水管与主水管连接处设置有自动进排气阀，然后在每条支水管上安装电磁阀，每条梁的喷头均由一个独立的电磁阀控制进行2次加压，电磁阀与支路水管上的自动进排气阀相连后形成给水系统（见图4）。
将智能养护控制系统安装绑定在电脑上，这样通过控制器上面的信号接收器接收信号，从而实现电脑控制。此系统还可以安装在智能手机上，从而进行更方便，更灵活的操作。
4、智能喷淋养护系统的使用
打开自动控制系统总电源开关，在泵房控制系统中点击要养生的地胎编号的按钮，即可启动喷淋系统对预制梁进行养生。
根据天气、温度情况和梁板养护阶段来设置喷淋时间，一般为每隔20～30分钟喷一次，一次喷淋2.5分钟（冬季喷淋40s～60s即可）。喷淋时间到点后自动停止喷淋，转到下一台座，循环一周后开始等待时间。等待时间根据测试梁体表面水分蒸发完毕时间和总循环时间来确认。等待时间到后水泵再一次开启进入新一轮循环，如此周而复始直到养护期满为止。
5、使用效果
灌凤一标截止2013年4月10日，共预制了418片梁，已预制完成的梁板经监理和项目部质检部门评定均为合格，经现场施工人员反映，大梁养护效果比人工喷淋方式有了显著提升，灌凤路业主将之选为“精品工程”在全线推广。
使用该技术还产生了良好的经济效益：①整个系统安装及材料设备费共20万，回收材料及设备15万，建设成本较低。②对比人工养护每年节约人工费12万元。③养护效果好，砼早期强度上升较快，平均只需4天可达设计张拉强度。按2片/天生产量计算，含张拉、压浆时间，常规一个循环需要9天 ，采用本技术进行养护一个循环只需要6天，每个循环节约3天。按预制场的地胎配置情况，预制完所有梁地胎共需循环20次，共节约工期3×20=60天。预制场配置2套龙门吊，租金为5万元/月，因此节约龙门吊租金10万元。因此共节约资金22万元。此经济效益尚未计算缩短工期而产生的隐性效益和由于节约用水而产生的效益。
6、结语
本智能喷淋养护系统与其他智能喷淋系统相比具有以下先进性：所有的管件均埋设于地面以下，使用的喷头未开动时处于地面以下，开启系统后喷头自动伸长露出地面对大梁进行喷淋养护。该设计既能很好的保证喷头的使用寿命，也不妨碍大梁的钢筋及模板安装，同时不会使现场因为水管密布而显得杂乱无章，实用美观两不误。
该技术与以往的养护方法比起来优势非常明显，自动喷淋养护到位，大梁质量得到保证。适合在产量200片以上的混凝土梁预制场中进行推广应用。
参考文献
[1]广西高速公路施工标准化技术指南，广西壮族自治区交通运输厅，2012.3。
[2] JTG/TF50-2011，公路桥涵施工技术规范[S]。
[关键词]桥梁工程；智能；喷淋养护；施工
中图分类号：TU445.57 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）23-0056-02
1、前言
国内目前最为常用的预制梁养生方法多为人工浇水养生，因受操作者的质量意识和工作态度影响，时常出现部分区域漏养、养护时间不足等现象，且箱梁腹板向内倾斜，传统覆盖养生没办法使用，使得喷上去的水挥发极快，使箱梁腹板、翼板易产生裂纹，形成 “通病”。部分项目也采用自动养护方式，养护效果强于人工养护，但自动养护系统的喷头固定在地面上或整体架设在预制梁上，使用一段时间后喷头极易损坏，需要频繁更换，麻烦且维护成本高，因此很多项目即便安装了自动养护系统，但中后期也不使用了，转为人工养护。
灌阳至全州公路土建工程NO.1合同段（下称灌凤1标）在预制梁施工中，为满足预制梁板规模化及质量需要，项目部经过两个多月的试验摸索，从足球场的草坪喷灌和农业喷灌系统得到启发，开发了一套智能喷淋养护施工技术。实践证明，该技术对预制梁养护具有效果好、安全环保等特点，取得了良好的社会和经济效益，现将该施工技术进行总结，为类似工程提供参考。
2、工程概况
灌凤1标1#预制场共需预制30m箱梁161片，25m T梁240片，该预制场日产量2片梁，日平均养护量10～14片梁。2#预制场共需预制20m箱梁40片，25m T梁40片，40m T梁72片，该预制场日产量1.5片梁，日平均养护量7～10片梁。
3、智能喷淋养护系统的设计
3.1 施工场地的设计和布设
（1）整体布置
预制场需设置0.3%的纵坡，养护水池设置在地胎侧面的中心桩号位置，使水输送到各地胎的路程最快最短，沉淀池设置在养护水池的下方最低处，便于汇集施工用水，满足循环用水的需要。
预制场初次平整场地用平地机精平，压路机进行压实，场地平整后高程误差范围控制在3cm以内。在场地硬化之前，按设计图埋设好水管、电缆、喷头等管件，进行喷淋调试。调试合格后，进行第二次场地平整，最后用C30砼进行硬化，硬化厚度为20cm。
智能喷淋系统整体布置图1。
（2）水池的设计和布设
预制场需设置两个水池：养护水池和污水沉淀池，两个水池均设置在地胎的同一侧，距离地胎8m。水池用浆砌片石砌筑，并用水泥抹面，加钢筋焊网盖。
水池的尺寸视养护梁的数量而定，以同时养护12条梁为例：养护水池的尺寸为7m×5m×2.5m（长×宽×高），蓄水量为87.5m3，为方便水的输送，养护水池底面设计比预制场地面高2.5m，并需要在进水口出设聚乙烯滤网，过滤从沉淀池中抽上来的残渣，以确保喷淋流畅，不堵塞。污水沉淀池的尺寸为5m×3m×2.5m，蓄水量为37.5m3，为方便养护用水的循环利用，沉淀池顶面设计比预制场地面低0.5m。污水处理池中的水经沉淀处理后由抽水机抽送到养护水池中，最终形成水的循环利用。
（3）排水沟的设计和布设
主排水沟设置在地胎靠近水池的一侧，距离地胎2m，并在地胎与主排水沟之间设置0.3%的纵坡以便排水。主排水沟尺寸为30×25cm。同时，在每两列地胎之间横向设置支排水沟，尺寸为20cm×15cm。场地内施工用水流入支排水沟后，汇集流入主排水沟内，经滤网过滤后后流入沉淀池中。排水沟布置见图2。
3.2 水管和喷头的设置
在地胎浇筑的时候就需要把主水管、支路水管和出水口安装好。主水管为φ75pvc管，支路水管为φ63pvc管。支路水管的布置决定了喷头距梁体的距离，出水口间距的布置决定了水面的覆盖面积，因此要根据喷雾咀的型号及其“辐射”面积来确定，以确保预制梁顶部及翼板与腹板的交叉处能被水雾覆盖为准。灌凤1标使用的是美国雨鸟 3504型旋转雨帘喷头，最大理论辐射面积157m2，理论最大半径为10m，180°角。经综合调试，最终将支路水管设置在距地胎边缘1.7m处，喷头间距设置为3m，实践证明，该设置养生效果良好。每个出水口安装二分叉分别安装喷头，喷头可以上下左右随意调节角度，使得喷淋范围更大，且杜绝了喷淋盲区。
水管埋设于地下50cm，其上用土覆盖压实，并用C30砼盖面。喷头未开动时处于地面以下，开启系统后喷头自动伸长13cm露出地面对大梁进行喷淋养护。该设计既能很好的保证喷头的使用寿命，也不妨碍大梁的钢筋及模板安装，同时不会使现场因为水管密布而显得杂乱无章，实用美观两不误。
3.3 智能控制系统的设置
首先在养护水池出口的主水管上安装管道增压泵、控制水泵开关定时的ESP-LXME控制器、水泵开关接触器和总电源开关，养护水池的水接入控制器后，由主水管（φ75pvc管）导出，并接入到支路水管（φ63pvc管）中。
在每条支路水管与主水管连接处设置有自动进排气阀，然后在每条支水管上安装电磁阀，每条梁的喷头均由一个独立的电磁阀控制进行2次加压，电磁阀与支路水管上的自动进排气阀相连后形成给水系统（见图4）。
将智能养护控制系统安装绑定在电脑上，这样通过控制器上面的信号接收器接收信号，从而实现电脑控制。此系统还可以安装在智能手机上，从而进行更方便，更灵活的操作。
4、智能喷淋养护系统的使用
打开自动控制系统总电源开关，在泵房控制系统中点击要养生的地胎编号的按钮，即可启动喷淋系统对预制梁进行养生。
根据天气、温度情况和梁板养护阶段来设置喷淋时间，一般为每隔20～30分钟喷一次，一次喷淋2.5分钟（冬季喷淋40s～60s即可）。喷淋时间到点后自动停止喷淋，转到下一台座，循环一周后开始等待时间。等待时间根据测试梁体表面水分蒸发完毕时间和总循环时间来确认。等待时间到后水泵再一次开启进入新一轮循环，如此周而复始直到养护期满为止。
5、使用效果
灌凤一标截止2013年4月10日，共预制了418片梁，已预制完成的梁板经监理和项目部质检部门评定均为合格，经现场施工人员反映，大梁养护效果比人工喷淋方式有了显著提升，灌凤路业主将之选为“精品工程”在全线推广。
使用该技术还产生了良好的经济效益：①整个系统安装及材料设备费共20万，回收材料及设备15万，建设成本较低。②对比人工养护每年节约人工费12万元。③养护效果好，砼早期强度上升较快，平均只需4天可达设计张拉强度。按2片/天生产量计算，含张拉、压浆时间，常规一个循环需要9天 ，采用本技术进行养护一个循环只需要6天，每个循环节约3天。按预制场的地胎配置情况，预制完所有梁地胎共需循环20次，共节约工期3×20=60天。预制场配置2套龙门吊，租金为5万元/月，因此节约龙门吊租金10万元。因此共节约资金22万元。此经济效益尚未计算缩短工期而产生的隐性效益和由于节约用水而产生的效益。
6、结语
本智能喷淋养护系统与其他智能喷淋系统相比具有以下先进性：所有的管件均埋设于地面以下，使用的喷头未开动时处于地面以下，开启系统后喷头自动伸长露出地面对大梁进行喷淋养护。该设计既能很好的保证喷头的使用寿命，也不妨碍大梁的钢筋及模板安装，同时不会使现场因为水管密布而显得杂乱无章，实用美观两不误。
该技术与以往的养护方法比起来优势非常明显，自动喷淋养护到位，大梁质量得到保证。适合在产量200片以上的混凝土梁预制场中进行推广应用。
参考文献
[1]广西高速公路施工标准化技术指南，广西壮族自治区交通运输厅，2012.3。
[2] JTG/TF50-2011，公路桥涵施工技术规范[S]。