浅谈预制混凝土箱梁智能喷淋养护系统在临渭项目的应用

蒋超

摘 要：预制混凝土箱梁智能喷淋养护系统是一种全新的箱梁养生系统。通过该系统，可以实现对箱梁的全天候、全方位、全湿润养护。本文详细介绍了该系统在临渭项目的应用。

关键词：预制混凝土箱梁；智能；喷淋养护；临渭项目

中图分类号：U445.57 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）10-0125-01

临渭高速公路是兰州至海口国家高速公路的重要组成路段，全线共有大中小桥合计43座，需要预制各类混凝土箱梁3326片。混凝土箱梁的预制质量决定着桥梁工程的整体质量，而箱梁浇筑成型后的养护尤为重要。传统的预制箱梁养护大部分采用喷淋方式，通过在箱梁翼缘板悬挂水管进行。此种养护方式的喷头相对固定，养护区域受限，存在箱梁养护死角，养护不到位时会造成箱梁局部强度低或存在干缩裂缝影响梁体整体质量[1]。而且养护系统开关由人工控制，养护效果受人为因素影响较大，经常出现漏养现象。针对以上情况，临渭项目建设管理办公室在全线推广应用预制混凝土箱梁智能喷淋养护系统，有效地提高了混凝土箱梁预制质量，取得了良好效果。

1 预制混凝土箱梁智能喷淋养护系统简介

1.1 预制混凝土箱梁智能喷淋养护系统的建立

采用智能喷淋养护系统的梁场建设与普通梁场并无多大区别（如图1所示），主要不同在于需要铺设自动行走喷淋台车的行走轨道（此轨道可以与液压模板轨道通用）。同时需要设立带自动补水装置的压力储水罐，罐内安装有电磁阀和浮筒控制器，能够实现自动补水功能。

智能喷淋养护系统的主要设备为自动行走喷淋台车（如图2所示）。自动行走喷淋台车由钢架、喷头、水管、水泵、控制电箱、時间继电器、行走电机和行走轮等组成。

1.2 预制混凝土箱梁智能喷淋养护系统工作原理

（1）自动补水，保持储水罐内水压力。在储水罐进水管上安装好电磁阀，根据需要水量在储水罐内安装浮筒控制器。系统通过电结点压力表来控制储水罐内的水位高度，确保喷淋系统的供水压力。设置压力表下限工作值为0.3MPa，上限安全值为0.5Mpa。打开自动控制系统电源开关后，压力水泵开始工作，将蓄水池里的水抽到储水罐里。当储水罐内压力达到0.3MPa时，电结点压力表在压力作用下向自动行走喷淋台车时间继电器及电磁阀提供开启信号，喷淋开始，此时水泵仍在抽水，保持罐内压力；当达到0.5Mpa时，电结点压力表指挥水泵电源断电，水泵停止工作。通过电结点压力表和电磁阀，可以确保喷淋养生时供水不中断，且水压稳定，保证喷淋养生效果。

（2）自动行走，全方位养生箱梁。箱梁浇筑拆模后，将两侧模板移开，清理制梁台座周边场地，预留出自动行走喷淋台车的行走空间。当喷淋系统收到供水系统发出的开启信号后（储压罐内压力大于0.3MPa），打开喷淋台车行走开关，开始自动喷淋养生。喷淋台车在行走电机的驱动下，沿着轨道从箱梁一端行走至另一端，触碰到端头的停止阀后，开始反向行走，循环进行养生工作（如图3所示）。可以根据气候条件及一次性喷洒后梁体表面水分蒸发完毕时间，来设定喷淋台车的时间继电器，自动控制喷淋台车的开启。喷淋台车完整喷淋一次后，停止喷淋；当箱梁表面水分快要蒸发完毕时，喷淋台车自动启动，又开始喷淋养生。周而复始，确保在整个养护期内，箱梁表面一直保持湿润状态，达到良好的养生效果。

1.3 预制混凝土箱梁智能喷淋养护系统操作要点

预制混凝土箱梁智能喷淋养护系统的使用需注意以下要点：

（1）要保证有足够的养护水源。为了满足养护供水的持续性，需要修建蓄水池。蓄水池容量根据日产量确定，一般日产6～10片梁需修建20m3的蓄水池。若日产量较高，为节约成本可在主水管上分段设置水阀，喷淋时进行分段喷淋。

（2）为了节约用水和保证喷淋的雾化效果，在购置喷雾嘴时要选择喷口大小合适的金属喷雾嘴。为了减少喷淋过程中的水压损失，加工自动行走喷淋台车时一定要焊好喷雾嘴与支水管连接的接头，确保支水管路不渗不漏，从而保证喷淋效果。

（3）喷头的间距及高度设置要以能保持梁体全部湿润为宜，要根据喷头距梁体的距离和喷雾嘴的“辐射”面积来确定。

（4）喷淋间隔时间控制要准确。在首次喷淋后箱梁表面水分还没有完全蒸发时，即开始第二次喷淋，确保预制箱梁在早期能进行全湿润养护，防止箱梁产生裂纹，快速提高箱梁早期强度。

2 预制混凝土箱梁智能喷淋养护系统应用效果

预制混凝土箱梁智能喷淋养护系统具有以下优点：

2.1 养护效果显著

喷淋系统从供水到工作完毕，基本实现了全过程自动控制；喷头在台架上，布置更方便更合理，杜绝了以往喷管布置有死角的缺点；喷出的水雾均匀，养护效果极佳，达到全天候、全方位、全湿润的“三全”养护质量标准。

2.2 提高劳动生产效率，降低劳动强度

普通梁场根据规模不同，一般需要3-6名工人专职进行养护。采用智能喷淋养护系统后，可采取分区喷淋，一次喷淋养护1列台座的箱梁。整个梁场只需1人控制养生时间，便可完成日常养护，而且彻底避免了因人工养护不到位造成梁体出现裂缝。

2.3 系统成本低，装拆方便

由于系统所需的配套设施均为小型电器设备，在一般的电器市场都可以买到，因此非常适合于工地的流动性特点。一套系统制作、安装费仅7万元左右，自动行走喷淋台车等还可转场至其他工地重复使用。

2.4 节约用水

喷淋系统在供水、用水、回收等环节均采用环保理念。养护水经沉淀后重新使用，合理利用了水资源，保护施工环境。

3 结语

预制混凝土箱梁智能喷淋养护系统最早应用于中交第四公路工程局有限公司临渭高速公路LW3合同段，其操作简单、养护效果显著、适应性强。经临渭项目建设管理办公室评审，确定该系统为样板工程，并予以全线推广，应用效果明显，有效地提高了全线预制箱梁施工质量。

参考文献

[1]秦志威.浅析箱梁常温条件下养护梁体裂纹质量控制[J].北京：城市建设理论研究电子版，2012（22）.