新型梁板智能養(yǎng)生系統(tǒng)的構(gòu)成及優(yōu)越性分析

岳仍滄，申鐵軍

(1.山西路橋集團試驗檢測中心有限公司,山西 太原 030006； 2.山西路橋建設(shè)集團有限公司,山西 太原 030006)

0 前 言

根據(jù)公路施工工藝和設(shè)備強制標準清單，預制梁板人工灑水養(yǎng)生工藝已被列為禁止限用級別，智能自動噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)已列為推薦替代工藝，其推廣應(yīng)用成為當前研究的新課題，目前，其工作流程和技術(shù)標準尚無強制性的國家、行業(yè)標準可參考。為滿足當前的預制梁板規(guī)模化、生產(chǎn)工廠化及質(zhì)量需要，結(jié)合實施意見對梁板養(yǎng)生方面的嚴格要求，通過對自動噴淋系統(tǒng)工藝相對比較成熟的經(jīng)驗學習以及咨詢專家，目標就是在質(zhì)量管理方面爭取做到集思廣益，精益求精，盡力減少人為因素的影響。

1 自動噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)工作原理及創(chuàng)新點

1.1 工作原理簡介

通過在預制區(qū)域設(shè)置縱向和橫向供水管道，在需要養(yǎng)生的時候，只需開啟相關(guān)的開關(guān)即可對相應(yīng)的預制梁進行澆水養(yǎng)生，同時從梁體上流下的水通過預制區(qū)設(shè)置的縱向、橫向水溝匯集到沉淀池，污水經(jīng)過沉淀過濾后被循環(huán)使用，見圖1。

圖1 智能噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)工作原理圖

1.2 創(chuàng)新點

此系統(tǒng)的創(chuàng)新點采用的直角寬扇形噴嘴可調(diào)整到任意40°～360°旋轉(zhuǎn)灑水，噴嘴角度可進行調(diào)節(jié)，保證各種梯形或垂直壁板類型的梁板腹板及側(cè)翼實現(xiàn)噴淋養(yǎng)護全覆蓋，且杜絕了噴淋盲區(qū)。

2 智能養(yǎng)生系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 供水系統(tǒng)

先在預制場周邊修建水池及沉淀池，并相應(yīng)在預制場做好排水溝。橫向排水溝幾何尺寸為30 cm×10 cm，由內(nèi)側(cè)往外側(cè)設(shè)置1%的橫坡。在相鄰底座外側(cè)分別設(shè)置縱向30 cm×10 cm排水溝，0.5%縱坡，匯集橫向排水溝的水通過預制區(qū)設(shè)置的縱向和橫向水溝匯集到沉淀池，沉淀池安好主水池、水泵連接后形成循環(huán)系統(tǒng)[1]，見圖2。

圖2 預制場供水平面圖

2.2 臺座噴淋系統(tǒng)

臺座噴淋系統(tǒng)由在臺座內(nèi)預埋水管和可伸縮噴頭組成，供水管道由中控設(shè)備控制，噴淋噴頭可自行伸縮，噴淋水壓力和時間間隔可通過中控設(shè)備控制。供水主管上設(shè)置供水支管，在進行臺座施工時布設(shè)預埋在臺座中，不占用T梁預制施工的空間，供水支管直接設(shè)置到每個臺座，為加強場內(nèi)的安全文明施工，所有的供水管道均設(shè)置埋地處理。主水管一般采用2寸PE管或PP-R管，分支水路一般采用1寸PE管，每個分支水路安裝有一臺電磁閥，電磁閥通過軟線接入智能控制箱，并通過24 V交流電驅(qū)動工作，工作電壓對人體安全。伸縮旋轉(zhuǎn)噴頭采用直角寬扇形噴嘴，出水口與噴水口的間距控制在600～650 cm(梁相鄰橫隔板中間位置)。梁板頂面養(yǎng)生采用覆蓋土工布+散射噴淋灑水方式養(yǎng)生，待梁板側(cè)模的拉桿拆除完畢后，即在T梁頂面覆蓋好土工布，進行散射噴淋養(yǎng)生[2]，見圖3。

圖3 伸縮式噴淋頭布置示意圖

2.3 智能控制系統(tǒng)

在主水池與主水管上安裝管道增壓泵，控制水泵開關(guān)和總電源開關(guān)。打開電源開關(guān)，打開噴淋閥門開關(guān)，先以每30 min噴淋1次試噴，再根據(jù)梁體的濕潤程度調(diào)整噴淋時間，見圖4。

圖4 智能養(yǎng)生系統(tǒng)運行流程圖

3 智能養(yǎng)生系統(tǒng)優(yōu)越性分析

3.1 經(jīng)濟性分析

3.1.1 設(shè)備成本分析

根據(jù)規(guī)范及設(shè)計圖紙要求，本預制場混凝土養(yǎng)生齡期為不少于7 d，梁板外腹板和翼緣板下采用自動噴淋方式養(yǎng)生，頂面采用覆蓋土工布+散射噴淋灑水方式養(yǎng)生，要保證養(yǎng)生的及時性，水的流量應(yīng)滿足5 m3/h；由此計算此智能噴淋系統(tǒng)成本為23.81萬元(含2年電費及日常養(yǎng)護)，傳統(tǒng)人工養(yǎng)生成本86.4萬(按兩年12個月工資計算，月份按每年6個月即4～10月，共2年)。二者相比，后者費用是前者的3.6倍之多，顯著降低了施工成本，見表1。

表1 智能養(yǎng)生系統(tǒng)設(shè)備成本分析表

3.1.2 經(jīng)濟效益分析

1)由于有了良好的養(yǎng)護條件，混凝土早期強度上升較快，在常溫狀態(tài)下，若按常規(guī)人工養(yǎng)護，混凝土早期強度上升則較慢。

2)按標準要求，一天兩班倒，若使用人工養(yǎng)護，需要5人及以上，而自動噴淋系統(tǒng)僅需1人進行，而且日常系統(tǒng)維護簡單適用，排除了人工消耗高，施工功效低的因素，節(jié)約了勞動力，噴淋施工功效相當于人工灑水4倍以上，人工費消耗降低1/2，節(jié)約用水量也明顯提升。

3.2 環(huán)保、社會效益分析

1)該系統(tǒng)簡單實用，可大大提高勞動生產(chǎn)率，而且為相關(guān)產(chǎn)品科研開發(fā)、自主創(chuàng)新工作奠定了基礎(chǔ)。將繼續(xù)加強和規(guī)范技術(shù)管理和建設(shè)，提高創(chuàng)新意識，規(guī)范運行機制，完善和健全技術(shù)研發(fā)體系，加大對自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)開發(fā)，掌握核心技術(shù)，提高技術(shù)創(chuàng)新能力，不斷增強企業(yè)核心競爭力，為高質(zhì)量發(fā)展提供強有力的技術(shù)支撐。

2)自動噴淋工藝養(yǎng)生不但可在養(yǎng)生中大幅度降低綜合成本，同時可以提高養(yǎng)生質(zhì)量以及現(xiàn)場環(huán)境保護水平、現(xiàn)場標準化文明施工水平。①持續(xù)提升管理水平，做到精細化管理，全力打造精品工程；②繼續(xù)強化現(xiàn)場文明施工，全面加強施工現(xiàn)場管控力度，展現(xiàn)企業(yè)風貌；③進一步加強現(xiàn)場技術(shù)人員業(yè)務(wù)能力，做到學懂弄通相關(guān)規(guī)范要求，嚴格按設(shè)計規(guī)范要求落實；④樹牢首件意識，充分在首件產(chǎn)品上下功夫，做到首件成優(yōu)；⑤緊抓黃金施工期，細化分解任務(wù)，加大人員、設(shè)備投入，確保年度投資目標任務(wù)高質(zhì)量完成；⑥高度重視項目建設(shè)管理工作，各參建單位要加大現(xiàn)場管理力量，加強現(xiàn)場管理力度。

3.3 質(zhì)量、安全、進度分析

3.3.1 質(zhì) 量

可以抑制干縮、溫差裂縫，提高混凝土早期強度，且保濕保溫，確保強度均勻。減少了人工灑水養(yǎng)生存在的人為因素，難以全面到位，產(chǎn)生干縮裂縫問題，提高T(箱)梁的早期強度，可防止混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂紋。做到了噴淋養(yǎng)護連續(xù)、不間斷、全面到位，質(zhì)量有保障。

3.3.2 安 全

噴淋系統(tǒng)養(yǎng)生與人工灑水養(yǎng)生相比，養(yǎng)護施工時安全風險明顯降低。養(yǎng)護系統(tǒng)除在安裝時需人工干預外，減少了對養(yǎng)護人員上梁灑水養(yǎng)護作業(yè)。

3.3.3 進 度

采用自動噴淋，噴淋養(yǎng)護過程中不受人力、天氣影響，保證了工期進度。

4 結(jié)束語

目前，智能噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)由智能供水系統(tǒng)、智能噴淋系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)三部分組成，通過三部分智能系統(tǒng)從而獲得較高的投入產(chǎn)出效益。對發(fā)現(xiàn)的亮點工作及存在問題進行總結(jié)，并結(jié)合實際情況提出針對性建議和要求。下一步，將利用手機APP遙控軟件實現(xiàn)遠距離設(shè)置循環(huán)養(yǎng)護澆水間隔，可靈活設(shè)定澆水養(yǎng)護時間段，省水、節(jié)電，每兩小時一次的天氣信息調(diào)節(jié)用水量，可智能調(diào)整澆水養(yǎng)護時長，精準的養(yǎng)護及用水記錄云服務(wù)為高標準公路工程建設(shè)提檔升級，并可實現(xiàn)節(jié)約30%噴淋養(yǎng)護成本的目標[3]。

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