預制箱梁自動養生系統施工工法

冷東東

（中國通號（鄭州）電氣化局鄭州中原鐵路工程有限責任公司 河南鄭州 450000）

1 工程概況

本合同段橋梁總長4.14km（左線4.07km）。其中大石碑洛河特大橋長1304m（左線1315m）、王家灣洛河大橋長937m（左線924.5m）、王河洛河特大橋長1894.5m（左線1834.5m）。橋梁上部結構均為預制箱梁先簡支后連續結構，預制箱梁共1096片。

2 工法特點

（1）混凝土養生高度自動化、智能化。由于采用自動控制柜，噴淋系統從供水到工作完畢，基本實現了過程全自動控制。

（2）勞動強度低，人員配置少。采用此系統養生，較傳統養生減少人員近1/4，一般只需3～5人。養生人員的主要任務是安裝噴淋管及日常檢查維護等，養生期內無需長時間看守。

（3）梁體養生全面徹底，無死角，養護效果顯著。噴淋采用高壓水，產生的高壓水霧足以在梁體周圍形成較為封閉的水霧環境，其噴出的水霧均勻，保證梁體各個角落混凝土表面濕潤，養護效果極佳，達到全天候、全方位、全濕潤的“三全”養護質量標準。

（4）養生作業連續不間斷。由于采用智能控制系統，經過初期的調試及試驗檢測可以確定最佳的養生間隔時段自動噴淋一次，保證了在養生期內梁體表面始終濕潤。避免出現干濕循環。而且夜間也能正常養生。

（5）系統裝拆、維修方便。由于系統所需的配套設施均為小型電器設備，在一般的電器原件市場都有，噴頭可以在小五金市場買到。維修方便，各零件相對獨立且拆裝簡單，無需專業人員即可進行更換操作。因此非常適合于工地的流動性及偏遠的特點。

（6）節約用水、保護環境。養生用水、雨水經沉淀后可重新利用，合理利用了水資源，從而節約用水又達到保護了施工環境的目的。

（7）把冬季蒸汽養生和夏季噴淋養生融為一體，即保證了梁體質量，也節約了施工成本。

3 適用范圍

本工法適用于各種規格、型號的預制梁板養生。特別是在梁體結構尺寸較大時更能彰顯其優越性。另外，該工法適合在干旱、缺水的地區施工時使用。

4 工藝原理

4.1 工藝原理

自動噴淋養生系統的工作原理是：在預制箱梁的兩側及頂部安裝噴淋管道，利用先進的全天候電子式時間繼電器控制柜作為中樞控制系統控制無塔上水器或高壓水泵的工作，實現箱梁噴淋養生的不間斷，并保證在無人值守的情況下，系統能自動運轉，始終保持一定的合理噴淋間隔實現梁體養生的不間斷，并且根據氣候、季節等實際需要調整間隔和噴淋時間。

4.2 系統結構組成

該養生系統由供水儲水系統、控制系統、動力系統、管道養生系統、回水過濾系統等五部分組成。

4.2.1 供水儲水系統

該部分主要有進水管供給儲水池。供水管直徑一般略大于出水管，以保證養生時有足夠的水供給。儲水池的設計要根據梁場需同期養生箱梁的最大量設置水池的容積，防止養生出現斷水情況。一般為一個半小時的供水泵流量即可。其位置要根據梁場布局合理設置，盡量縮短供水距離，節約成本。

4.2.2 智能控制系統

首先在主水池出口的主水管上安裝管道增壓泵、控制水泵開關定時的“多功能智能計測器”、水泵開關接觸器和總電源開關，然后分別在每個支水管上裝好電磁閥和時間繼電器及和時間繼電器配套使用的3個小型繼電器。

4.2.3 動力系統

本系統的主動力采用無塔供水器。無塔供水器是通過壓力傳感器檢測罐體壓力，壓力電信號通過自動控制電路識別、放大、控制接觸器動作，從而使水泵根據罐體內壓力變化，自動運行和停止，達到自動供水的目的。

4.2.4 管道噴淋系統

噴淋管道主管道選用5cm的鍍鋅鋼管，次管道選用直徑2cm的鍍鋅鋼管，采用機械打孔的方法在鋼管上間隔10～15cm打一個直徑1.0～1.5mm的孔，再根據梁長連接成整體。每間隔3m（箱梁寬度）預留一個通向梁體縱向的出水三通口，并配備閥門，在距離箱梁底板1m兩側地面上平行布兩根鍍鋅鋼管，每間距2.0m（經試驗確保水霧剛好重疊）安設一個銅質噴頭，噴頭內部構造是兩個交叉水眼，表面一個單眼的銅片覆蓋（農藥噴霧器原理），這樣確保噴出的全是水霧，噴頭統一朝腹板方向上仰45°角，這樣確保供水過程中整個立面混凝土全部被水霧包裹。養生時只需旋開閥門即可。

在冬季，用帆布將整片箱梁覆蓋，同樣通過預埋管道將蒸汽均勻排放對梁體進行蒸汽養護，同時通過閥門對梁體養護時間進行控制。

4.2.5 回水、過濾系統

梁場制梁區采用全場地硬化處理，并在梁場制梁區龍門吊兩側軌道內側設置排水暗溝，溝深0.5m，溝寬0.3m，溝頂覆蓋過濾蓋板。臺座四周設置排水橫、縱坡，保證制梁區不存水。養生用水通過排水暗溝簡單沉淀、過濾回流至蓄水池。

5 施工工藝及操作要點

5.1 系統安裝工藝流程

開挖蓄水池、回水暗溝→布設噴淋管道→安裝噴淋設備→安裝動力及控制系統→設備調試、基本數據測定→開始應用。

5.2 操作要點

以下就本系統中噴淋養生設計、安裝、調試、應用中需要注意的要點具體敘述。

5.2.1 噴淋養生的設計

噴淋養生的設計要結合預制梁場現場情況、地形、水源位置，合理布置蓄水池，并結合臺座設計位置合理布置管道、回水溝走向，繪制平面圖，做到統籌規劃。一般應選擇離水源近、不影響制梁施工的位置設置蓄水池，蓄水池的蓄水量應結合梁場臺座數量及同期養生梁的最大片數，計算蓄水量，以保證正常養生時供水。5.2.2噴淋養生設備的選用、安裝、調試

（1）噴淋管道宜采用鍍鋅鋼管，不易造成銹蝕堵塞噴水孔。噴水孔的制作最好采用機械打孔法，機械打孔法成孔的大小、線形容易保證，從而在實際使用能很好的保證各個孔出水均勻，不形成水股。孔的大小可根據實際供水壓力大小計算，一般孔徑選用1.0～1.5mm即可。孔過大出水壓力達不到，不能形成霧狀噴灑；孔過小又容易造成堵塞，不利于日常維護。

（2）接頭軟管宜采用白色硬質PE管，該管較其它管有質輕、不易變形、易操作等優點。

（3）壓力供水主管道采用焊接無縫鋼管，根據供水長度焊接。并在各個梁端分支處焊接分支閥門，方便單片梁養生的開、關。

（4）控制系統是整個施工工藝的重點。控制系統主要由電源開關、電磁繼電器、自動延時控制器等組成。使用時，先連接好水泵、無塔供水器的電源線，然后對延時器進行延時時間調整，調整到需要的延時時間后，即可啟動電源開關。控制柜外側有兩個功能旋鈕，供用戶選擇“自動控制”還是“手動控制”。此時整個控制柜的設置、安裝完成后。可進行實際使用。

系統運行初期要對整個運行參數進行校正，如噴淋的間隔時間、同時工作的噴淋管數量等，使用的過程中，根據天氣或季節的變化進行調整。

5.2.3 噴淋養生系統的應用

每片梁制作完成后，首先對梁頂面采用土工布覆蓋，并先在頂板布設一根噴淋管，開始養生；待兩側模板拆除后，在腹板混凝土表面粘貼塑料薄膜，并及時在兩側布設噴淋管，至此整片梁端管道安裝完成。打開梁端閥門即可進行梁板噴淋養生。

該系統正常運行后，由于梁板的制作工藝復雜，使用的模板、各種設備種類繁多，容易對系統管道的薄弱部位，如連接軟管、接頭管、閥門等部位造成損害，所以養生人員要不定期的對以上部位進行檢查，及時對損害部位進行修補或更換，確保系統的穩定進行。

6 結語

噴淋系統從供水到工作完畢，基本實現了過程全自動控制，把冬季和夏季養生合為一體，其噴出的水霧均勻，可以達到全天候、全方位、全濕潤的養護質量標準，養護效果極為顯著。同時大大降低勞動強度，提高勞動生產率，具有成本低，安裝、維修方便，節約用水等顯著優點，既經濟又環保。