自動噴淋養生在預制梁養護中的實際應用

左相飛，龐洪剛，向鵬

（重慶建工集團股份有限公司，重慶 401122）

1 工程概況

遂資眉高速公路遂寧至資陽段某工區路線呈東-西走向，起訖里程為K68+530～K76+643，主線線路長8.113km（另設有互通立交橋，五條匝道合計2.753Km）。路基寬度24.5m，雙向4車道，路中設中央分隔帶。橋梁工程包括主線內4座大橋和2座中橋，K75+255.135設互通式立交橋；其中有30mT梁34片，27mT梁5片，20m小箱梁344片，全段所有梁共計383片。預制梁場設置于K68+805-K69+130路基挖方地段。

2 自動噴淋系統的選擇及應用情況

以前傳統的預制梁養生方法一般采用人工澆水養護，勞動力投入相對較大，操作過程中由于養護工的工作態度和質量意識不強，常常出現漏養現象，使預制梁翼板易產生裂紋，形成 “質量通病”。并且傳統的人工養護容易因工人疏忽或數據記錄信息不全等諸多因素影響造成養護不到位,從而很難保證混凝土在凝結固化期間表面水分流失的補水。傳統的人工養護水資源不能有效循環利用，造成水資源浪費。

針對該工區預制梁的體量較大，對梁的養護要求較高等特點，現場分析研究采用自動噴淋養生是最為便捷和經濟的養生方法，其優點主要體現在養護效果顯著，減少勞動力的投入，節約成本，充分節約水資源，滿足預制梁規模化、工廠化生產，進而滿足生產要求，保證質量目標。

3 自動噴淋養生的特點

（1）養護達到的效果比較顯著。自動噴淋養生系統從工作開始到結束基本實現了自動化控制，其噴出的水呈霧狀，養護效果極為明顯，達到全天候、全方位、全濕潤的“三全”養護質量標準。

（2）提高勞動生產率。 采用自動噴淋養護系統，可采取分段噴淋，一次噴淋10片梁只需10s。

（3）系統成本低。一套系統可滿足500～1000片預制梁養生，而采購、制作、安裝費僅2.5萬元。

（4）系統配件安拆、購買方便。由于該系統所用的配件均為常規的小型電器配件，因此安裝和拆卸都較為方便，在普通的電器市場上都能購買到。

（5）有效地減少勞動力的投入和便于日常管理。在養護同等數量的預制梁過程中需要養護工約10人，而自動噴淋養生系統只需要2～3人進行操作和維護工作。

（6）節約用水和環保施工。自動噴淋養生系統在工作過程中從供水、用水、回收三個階段充分體現了節水理念，養護余水通過排水溝流向凈化水池，重新回收利用，從而達到了節約用水和綠色施工的目的[1]。

4 自動噴淋養生的原理[2]

首先在進水管的相應位置上安裝好電磁閥，同時通過用水量在水池相應高度位置安裝好浮筒控制器，當水池的水位下降時，進水管的電磁閥打開進行供水，當水池的水位上升到相應高度后，電磁閥自動進行關閉，通過電磁閥的自動控制，以保證水池的水能夠連續不斷地供應。調節儲水罐上的壓力表，下限設為0.3MPa，上限設為0.5MPa，下限為工作值，上限為安全值；打開系統電源開關，壓力水泵開始抽水，當儲水罐里面的壓力值達到0.3MPa時，在壓力的作用下壓力表向噴淋時間繼電器及電磁閥發出開啟信號，噴淋自動開始，此時水泵不斷地向儲水罐內抽水，保持壓力穩定；當儲水罐內壓力達到0.5 MPa時，壓力表向水泵電源發出斷電信號，水泵停止抽水。根據一次的噴淋時間來調節好噴淋時間斷電器及電磁閥控制時間，時間到后噴淋工作自動停止。通過預制梁體表面水分蒸發完成時間來調節水泵繼電器的延時時間，時間到后水泵自動抽水，如此循環噴淋，直至達到養護日期為止。自動噴淋養護系統平面圖如圖1。

圖1 自動噴淋養護系統平面圖

電路工作原理如圖2。

圖2 電路工作原理圖

合上開關K1，S1、C吸合，水泵供水，當壓力達到0.3Mp時，K2吸合，S3、J1吸合開始噴水，S1時間達到60～90s時,S2、J吸合，水泵停止供水。

5 自動噴淋養生的工藝流程及操作要點

5.1 工藝流程如圖3。

圖3 工藝流程圖

5.2 操作要點

（1）為了滿足噴淋系統的正常工作，需保證水源充足，水流量應達到20m3/h；為了使供水不間斷，應在供水池附近修建儲水池。根據預制梁的產量確定，一般日產量6～10片修建10m3的儲水池便可滿足需求。如果產量較高，可在主水管上分段設置水閥，進行分段噴淋，從而減少費用開支節約成本。

（2）在噴淋之前需要啟動電源開關，讓水泵給儲壓罐抽水，保證儲壓罐壓力穩定。水通過儲壓罐后進入主水管，讓噴淋時能夠保證持續的壓力。

（3）為了節約水資源和保持水的壓力，需要根據一次性噴淋時間來安裝時間繼電器進行有效控制。

（4）根據現場預制梁濕潤程度來調整噴淋間隔時間，通過噴淋間隔時間來調節時間繼電器，間隔時間一到，電磁閥自動打開，噴淋開始，噴淋終止時間一到，電磁閥自動關閉，噴淋停止，以達到自動化噴淋的目的。

（5）噴淋后剩余的養護余水通過排水溝進入到凈化水池，經過沉淀后抽回水池進行回收利用，達到節約用水和環保施工的目的。

6 自動噴淋養生的質量控制措施[3]

該噴淋系統屬于配套設施，需要在實踐中不斷總結和完善，現目前并無國家及行業標準可參考，在使用過程中應注意以下幾點質量方面的要求。

（1）在購買噴霧嘴時要根據節約用水和保證噴淋效果的要求，合理選擇噴口的口徑大小。

（2）根據現場預制梁的布置情況，合理設置噴霧嘴的間距和高度，間距以能保證梁體全部位被潤濕為宜，需接合噴霧嘴的噴射面積和噴頭距梁體的距離來確定；噴霧嘴的安裝高度以保證預制梁各個部位都能被水霧覆蓋來確定。噴霧嘴安裝高度示意圖如圖4。

圖4 噴霧嘴安裝高度示意圖

（3）在系統組裝過程中，噴霧嘴與支水管之間的焊接質量要保證，要做到焊縫飽滿，確保支水管不滲漏，從而達到較好的噴淋效果。

（4）在噴淋過程中要注意觀察，噴淋間隔時間要控制準確，在預制梁體表面水分還未完全蒸發時，開始第二次噴淋工作，保證預制梁在早期能夠達到全濕潤的養護效果，從而可有效預防預制梁體產生裂紋，并可快速提高預制梁的早期強度。

（5）噴淋系統一次性支路水管不宜太多，一般情況下以10片/次為宜，支路水管越多，壓力損失將會越大，如果一次性噴淋梁片數量過多，為了達到噴淋效果，需要加大投入，或者將系統設置為分段工作。

7 自動噴淋養生的安全控制措施[3]

在噴淋系統安拆和使用過程中應嚴格執行《安全生產法》和施工現場的相關安全管理規章制度，針對該工區需要注意以下幾點。

（1）施工現場各工種人員在進入現場后必須正確配戴好安全帽和相關勞動保護用品，如養護工要穿防水膠鞋，焊工需配戴防護罩等。

（2）電工、電焊工等特種作業人員必須持證上崗，動火前必須提前辦理動火證。

（3）儲水罐屬于壓力容器，在購買時必須檢查“三證”是否齊全，并通過有資質的檢測單位鑒定合格后方可進行安裝使用。

（4）在安裝和拆卸過程中，應提前檢查預制梁體是否穩固，防止預制梁體支撐不牢固而傾覆造成傷亡事故發生。

（5）安全員應加強現場巡視，對過程中發現的安全隱患問題及時給予糾正或制止，及時下發整改通知書并進行跟蹤檢查。

8 自動噴淋養生的效益分析

8.1 經濟效益分析

（1）由于有了良好的養護條件，混凝土早期強度上升較快，為后續張拉、壓漿及架設等工序贏得了時間。由于養護循環時間縮短，將會節約1/3的預制梁臺座數量和1個月的設備租用費。

（2）按“三全”標準要求，采用自動噴淋養護系統比使用人工養護一年至少節約6.5萬元。

8.2 社會效益分析

（1）大大提高勞動生產率，對提高預制梁的早期強度、防止混凝土產生裂紋具有明顯效果，同時該系統簡單適用，受到同行及業主的廣泛青睞。

（2）通過設置凈化水池，噴淋后的余水將經過排水溝進入到凈化水池，然后抽回到儲水池回收利用，每隔一段時間將對凈化水池里的沉淀物進行清理，達到節約用水和環保施工的目的。

9 結語

該噴淋系統從開始到結束基本實現了自動化控制，大大減少了勞動力的投入，有效地提高了勞動生產率，具有節約成本、系統安拆和維護方便、節約用水、及環保施工等優點。該工區在使用了自動噴淋養生系統后得到業主和監理的好評，并在各個工區進行推廣應用。同時在今后的項目中擬將該系統進行改進，增加一個自動計時器和溫度濕度感應監測、監控等系統，使其更加智能化，更好地服務于現場生產。

[1]DB11513-2008綠色施工管理規程[S].北京市建設委員會，2008.

[2]朱斌，馮俊杰.橋梁預制噴淋養生智能控制管理系統[J].中國公路，2014（17）：23-26.

[3]JTG/T F50-2011公路橋涵施工技術規范[S].北京：人民交通出版社，2011.