溫濕度控制智能噴淋養生系統在預制T梁中的應用

趙全江 溫斌

摘要：高速公路建設期間，預制T梁施工質量控制尤為重要，傳統預制T梁養生大多采用人工開關的噴淋系統或調整時間的噴淋養生系統，因T梁混凝土溫濕度變化不規律，在預制T梁數量較多的情況下，傳統的養生系統費時費力，根據主觀判斷或定時養生，很難達到良好的養生效果，施工質量難以得到保障。文章以貴州省都安高速第八合同段預制T梁施工為例，綜合分析溫濕度控制智能噴淋養生系統應用原理及社會經濟效益，對后續預制T梁施工具有一定的參考價值。

關鍵詞：溫濕度感應;節約用水;自動化;智能化

中圖分類號：U445.4A361303

0 引言

傳統預制T梁施工從人工灑水養生逐步演變成為采用人工操作的噴淋系統或調整時間的噴淋養生系統進行養生，但仍然存在許多不足之處：人工灑水養生費工、費時、費力;養生效果差，養生不及時、不能全覆蓋;水資源利用率低、浪費嚴重;外接管線影響正常施工、易損壞。

為此，項目根據都勻至安順公路項目預制T梁標準化施工指南，在預制T梁施工過程中大膽創新，通過采用新型的溫濕度控制智能噴淋養生系統，成功地解決了傳統養生的諸多不足，在節省水資源和人工的同時達到了更好的養生效果，在保證施工質量的同時也實現了水循環利用，取得了良好的技術、經濟效果。

1 工程概況

貴州省都勻至安順公路T8合同段全長8.88 km，起止樁號為K18+390～YK27+100/ZK27+107。主線共設大橋4 178 m/12座，含預制T梁1 545片（28 m 24片、30 m 1 197片、40 m 324片），共計混凝土5.41萬m3。

項目針對T梁數量多這一特點規劃T梁預制場一個（長712.5 m，寬25.6 m），位于線路中心位置（K21+888～K22+600.5），占地面積18 240 m2。預制場分為鋼筋加工區、鋼筋骨架綁扎區、預制生產區和存梁區4個區域，共設置型鋼臺座52個（28 m、30 m、40 m三種規格），由2個施工班組共同完成本合同段1 545片T梁預制任務。

2 技術原理及工作流程

2.1 技術原理

溫濕度控制智能噴淋系統是以溫濕度一體式的探頭作為感應元件，將梁片溫度和濕度信號采集出來，通過信號線傳輸到主控柜，主控柜按照設定溫、濕度范圍值控制電磁閥的自動開啟和關閉，從而進行噴淋養生。

2.2 工作流程

溫濕度智能噴淋養生系統工作流程如圖1所示。

（1）場站規劃：項目在梁場建設前，將現場實際地形與規劃方案相結合，充分考慮養生用水的流向及三級沉淀池的建設，保證場地的整潔，確保養生用水可以循環使用。

（2）管線布設安裝：沿臺座位置地埋管線，根據用水量的大小調整水管的直徑，本項目主管道設置為直徑7 cm的PPR水管，臺座間支管道設置為直徑4 cm的PPR水管，保證養生用水量。在T梁預制場中央安裝1臺主控柜，通過埋設管線至每個臺座，將探頭置于T梁側面作為溫濕度控制感應元件，自動開啟閘閥，通過可旋轉噴頭對預制梁片進行全面養生。

（3）信號采集：每一個臺座布置一個溫濕度感應器，將溫濕度感應探頭放置在T梁一側，保證探頭可以實時采集梁片溫濕度信息，并將信息傳輸至主控柜。

（4）主控柜數據分析：根據設置好的溫濕度范圍，主控柜將采集到的數據進行分析，并將分析結果傳輸至電磁閥，通過現場試驗確定濕度值及噴淋持續時間，用濕度計分別測量梁片灑水前和充分灑水后的濕度值，取其中間值作為系統控制電磁閥開關的濕度值，本項目通過試驗確定冬季系統設定濕度值為75%，夏季設定濕度值為50%。以冬季為例，即當感應探頭測試到梁片濕度值低于75%時，主控柜將發出指令至電磁閥開關，自動開啟養生。單次噴淋持續時間為3 min，底噴管和頂噴管均能勻速旋轉兩次，確保混凝土面全覆蓋。當感應探頭測試到濕度值再次低于系統設定值75%時自動開啟第二次噴淋，依次循環進行直至養生結束，養生周期為7 d。

（5）電磁閥控制水路：主控柜數據分析完成后，通過電磁閥控制養生水路的開啟及關閉。每個臺座養生水路均由固定的電磁閥控制。

（6）智能噴淋：為保證梁片養生質量，每個臺座共設置7個出水口，其中4個在兩側安裝伸縮旋轉噴頭（底噴管），剩余3個出水口通過兩側外接軟管，將搖擺噴灑頭放置在T梁頂部及兩側，如圖2所示。

底噴管兩側連接伸縮噴頭，需進行噴淋養生時噴頭自動從臺座底伸出，可旋轉180°，保證養生范圍，減少水資源浪費，噴淋完成后自動收縮回臺座底部;臺座兩側各設置一個頂噴管，中間設置一個，通過外接軟管連接搖擺噴灑頭，搖擺噴灑頭通過灑頭綠色旋鈕可調節噴灑角度，將其置于T梁頂部的噴灑頭角度設置為135°，置于T梁兩側端頭的噴灑頭角度設置為60°。

（7）養生水收集：項目梁場兩側均建有三級沉淀池，用于養生用水收集及循環利用，實現節水目標。

（8）信息化操控室：梁場建有信息化操控室，對智能養生等進行綜合管理，準確記錄好每片T梁的養生開始時間及持續時間，推進場站信息化建設。

3 應用效果

通過溫濕控智能噴淋養生系統的應用，實時采集梁片溫濕度信息，全面及時地對梁片進行養生，節省了大量人力;三級沉淀池及循環水的重復利用，能有效節約40%以上的養生用水;多水路自動定壓供水，方便集中管理，大幅度提高自動化、智能化程度，有效保證梁片的養生質量。

4 經濟效益對比分析

本項目通過收集現場實際數據對傳統噴淋養生系統及溫濕度控制智能噴淋養生系統進行月度及總體經濟效益對比分析如表1、表2、圖3所示。

通過對比分析得知，相較于傳統噴淋系統，溫濕度控制智能噴淋養生系統每月能節約用水380 t、節約用電2 400°、節省人工費1.2萬元，按照本項目制梁生產工期14個月計算，梁場養生共節約成本21.35萬元，且該系統至少可重復使用2～3個項目，除水費、電費受工期因素影響外，每個項目可節省設備成本約16萬元/臺，經濟效益顯著。

5 結語

溫濕度控制智能噴淋養生系統能有效解決傳統噴淋養生系統的諸多缺陷，特別是預制T梁數量多的項目，對保證施工質量、節約施工成本、推進綠色節能施工以及品質工程的打造有著重要的指導意義，可為行業內同類施工項目提供借鑒。高速公路項目建設期間，場站管理越來越趨于標準化、精細化、自動化、智能化，T梁溫濕度控制智能噴淋養生系統的應用將是品質工程打造及綠色公路創建的必然趨勢。

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收稿日期：2020-04-09