预制箱梁自动养生系统施工工法

冷东东

（中国通号（郑州）电气化局郑州中原铁路工程有限责任公司 河南郑州 450000）

1 工程概况

本合同段桥梁总长4.14km（左线4.07km）。其中大石碑洛河特大桥长1304m（左线1315m）、王家湾洛河大桥长937m（左线924.5m）、王河洛河特大桥长1894.5m（左线1834.5m）。桥梁上部结构均为预制箱梁先简支后连续结构，预制箱梁共1096片。

2 工法特点

（1）混凝土养生高度自动化、智能化。由于采用自动控制柜，喷淋系统从供水到工作完毕，基本实现了过程全自动控制。

（2）劳动强度低，人员配置少。采用此系统养生，较传统养生减少人员近1/4，一般只需3～5人。养生人员的主要任务是安装喷淋管及日常检查维护等，养生期内无需长时间看守。

（3）梁体养生全面彻底，无死角，养护效果显著。喷淋采用高压水，产生的高压水雾足以在梁体周围形成较为封闭的水雾环境，其喷出的水雾均匀，保证梁体各个角落混凝土表面湿润，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。

（4）养生作业连续不间断。由于采用智能控制系统，经过初期的调试及试验检测可以确定最佳的养生间隔时段自动喷淋一次，保证了在养生期内梁体表面始终湿润。避免出现干湿循环。而且夜间也能正常养生。

（5）系统装拆、维修方便。由于系统所需的配套设施均为小型电器设备，在一般的电器原件市场都有，喷头可以在小五金市场买到。维修方便，各零件相对独立且拆装简单，无需专业人员即可进行更换操作。因此非常适合于工地的流动性及偏远的特点。

（6）节约用水、保护环境。养生用水、雨水经沉淀后可重新利用，合理利用了水资源，从而节约用水又达到保护了施工环境的目的。

（7）把冬季蒸汽养生和夏季喷淋养生融为一体，即保证了梁体质量，也节约了施工成本。

3 适用范围

本工法适用于各种规格、型号的预制梁板养生。特别是在梁体结构尺寸较大时更能彰显其优越性。另外，该工法适合在干旱、缺水的地区施工时使用。

4 工艺原理

4.1 工艺原理

自动喷淋养生系统的工作原理是：在预制箱梁的两侧及顶部安装喷淋管道，利用先进的全天候电子式时间继电器控制柜作为中枢控制系统控制无塔上水器或高压水泵的工作，实现箱梁喷淋养生的不间断，并保证在无人值守的情况下，系统能自动运转，始终保持一定的合理喷淋间隔实现梁体养生的不间断，并且根据气候、季节等实际需要调整间隔和喷淋时间。

4.2 系统结构组成

该养生系统由供水储水系统、控制系统、动力系统、管道养生系统、回水过滤系统等五部分组成。

4.2.1 供水储水系统

该部分主要有进水管供给储水池。供水管直径一般略大于出水管，以保证养生时有足够的水供给。储水池的设计要根据梁场需同期养生箱梁的最大量设置水池的容积，防止养生出现断水情况。一般为一个半小时的供水泵流量即可。其位置要根据梁场布局合理设置，尽量缩短供水距离，节约成本。

4.2.2 智能控制系统

首先在主水池出口的主水管上安装管道增压泵、控制水泵开关定时的“多功能智能计测器”、水泵开关接触器和总电源开关，然后分别在每个支水管上装好电磁阀和时间继电器及和时间继电器配套使用的3个小型继电器。

4.2.3 动力系统

本系统的主动力采用无塔供水器。无塔供水器是通过压力传感器检测罐体压力，压力电信号通过自动控制电路识别、放大、控制接触器动作，从而使水泵根据罐体内压力变化，自动运行和停止，达到自动供水的目的。

4.2.4 管道喷淋系统

喷淋管道主管道选用5cm的镀锌钢管，次管道选用直径2cm的镀锌钢管，采用机械打孔的方法在钢管上间隔10～15cm打一个直径1.0～1.5mm的孔，再根据梁长连接成整体。每间隔3m（箱梁宽度）预留一个通向梁体纵向的出水三通口，并配备阀门，在距离箱梁底板1m两侧地面上平行布两根镀锌钢管，每间距2.0m（经试验确保水雾刚好重叠）安设一个铜质喷头，喷头内部构造是两个交叉水眼，表面一个单眼的铜片覆盖（农药喷雾器原理），这样确保喷出的全是水雾，喷头统一朝腹板方向上仰45°角，这样确保供水过程中整个立面混凝土全部被水雾包裹。养生时只需旋开阀门即可。

在冬季，用帆布将整片箱梁覆盖，同样通过预埋管道将蒸汽均匀排放对梁体进行蒸汽养护，同时通过阀门对梁体养护时间进行控制。

4.2.5 回水、过滤系统

梁场制梁区采用全场地硬化处理，并在梁场制梁区龙门吊两侧轨道内侧设置排水暗沟，沟深0.5m，沟宽0.3m，沟顶覆盖过滤盖板。台座四周设置排水横、纵坡，保证制梁区不存水。养生用水通过排水暗沟简单沉淀、过滤回流至蓄水池。

5 施工工艺及操作要点

5.1 系统安装工艺流程

开挖蓄水池、回水暗沟→布设喷淋管道→安装喷淋设备→安装动力及控制系统→设备调试、基本数据测定→开始应用。

5.2 操作要点

以下就本系统中喷淋养生设计、安装、调试、应用中需要注意的要点具体叙述。

5.2.1 喷淋养生的设计

喷淋养生的设计要结合预制梁场现场情况、地形、水源位置，合理布置蓄水池，并结合台座设计位置合理布置管道、回水沟走向，绘制平面图，做到统筹规划。一般应选择离水源近、不影响制梁施工的位置设置蓄水池，蓄水池的蓄水量应结合梁场台座数量及同期养生梁的最大片数，计算蓄水量，以保证正常养生时供水。5.2.2喷淋养生设备的选用、安装、调试

（1）喷淋管道宜采用镀锌钢管，不易造成锈蚀堵塞喷水孔。喷水孔的制作最好采用机械打孔法，机械打孔法成孔的大小、线形容易保证，从而在实际使用能很好的保证各个孔出水均匀，不形成水股。孔的大小可根据实际供水压力大小计算，一般孔径选用1.0～1.5mm即可。孔过大出水压力达不到，不能形成雾状喷洒；孔过小又容易造成堵塞，不利于日常维护。

（2）接头软管宜采用白色硬质PE管，该管较其它管有质轻、不易变形、易操作等优点。

（3）压力供水主管道采用焊接无缝钢管，根据供水长度焊接。并在各个梁端分支处焊接分支阀门，方便单片梁养生的开、关。

（4）控制系统是整个施工工艺的重点。控制系统主要由电源开关、电磁继电器、自动延时控制器等组成。使用时，先连接好水泵、无塔供水器的电源线，然后对延时器进行延时时间调整，调整到需要的延时时间后，即可启动电源开关。控制柜外侧有两个功能旋钮，供用户选择“自动控制”还是“手动控制”。此时整个控制柜的设置、安装完成后。可进行实际使用。

系统运行初期要对整个运行参数进行校正，如喷淋的间隔时间、同时工作的喷淋管数量等，使用的过程中，根据天气或季节的变化进行调整。

5.2.3 喷淋养生系统的应用

每片梁制作完成后，首先对梁顶面采用土工布覆盖，并先在顶板布设一根喷淋管，开始养生；待两侧模板拆除后，在腹板混凝土表面粘贴塑料薄膜，并及时在两侧布设喷淋管，至此整片梁端管道安装完成。打开梁端阀门即可进行梁板喷淋养生。

该系统正常运行后，由于梁板的制作工艺复杂，使用的模板、各种设备种类繁多，容易对系统管道的薄弱部位，如连接软管、接头管、阀门等部位造成损害，所以养生人员要不定期的对以上部位进行检查，及时对损害部位进行修补或更换，确保系统的稳定进行。

6 结语

喷淋系统从供水到工作完毕，基本实现了过程全自动控制，把冬季和夏季养生合为一体，其喷出的水雾均匀，可以达到全天候、全方位、全湿润的养护质量标准，养护效果极为显著。同时大大降低劳动强度，提高劳动生产率，具有成本低，安装、维修方便，节约用水等显著优点，既经济又环保。