摘要：文章以新建南寧至崇左鐵路（以下簡稱南崇鐵路）某小型混凝土預(yù)制場為例，從創(chuàng)新點(diǎn)、工裝組成、操作要點(diǎn)、應(yīng)用效果等方面詳細(xì)介紹了小型預(yù)制構(gòu)件廠地埋式噴淋及超聲波養(yǎng)生核心技術(shù)，并對人工效益、用水效益、環(huán)境保護(hù)效益等方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析對比。分析結(jié)果表明，該技術(shù)提高了預(yù)制場產(chǎn)品的施工質(zhì)量及解決了施工周期和場地問題，保證了現(xiàn)場施工進(jìn)度要求，降低了施工成本，達(dá)到了提質(zhì)增效的效果。

關(guān)鍵詞：預(yù)制構(gòu)件;地埋;噴淋;超聲波養(yǎng)護(hù)

0 引言

傳統(tǒng)的懸掛式噴淋養(yǎng)生方法存在養(yǎng)生利用率低、預(yù)制構(gòu)件養(yǎng)護(hù)效果差、施工周期長及自上而下養(yǎng)護(hù)水噴灑到其他區(qū)域等問題。為了提高小型預(yù)制場的預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量及投入成本，項(xiàng)目部在預(yù)制廠規(guī)劃過程中開始根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)對預(yù)制件養(yǎng)生方法進(jìn)行改進(jìn)，把懸掛式噴淋養(yǎng)生改成了地埋式自動(dòng)噴霧養(yǎng)生、超聲波養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)生。地埋式噴淋及超聲波養(yǎng)生技術(shù)的應(yīng)用先進(jìn)可靠，具備推廣價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。

1 工程概況

南崇鐵路為南憑鐵路通道的重要一段線路，設(shè)計(jì)速度目標(biāo)值為250 km/h，新建正線全長119.294 km，其中路基段長度為52.136 km（含站場4.48 km），占正線的43.70%。橋隧比重為56.30%，橋梁57座，總長40.967 km，占正線長度的34.34%;隧道17座，總長26.191 km（含1.35 km地下結(jié)構(gòu)），占正線長度的21.96%。

南崇鐵路某標(biāo)段小型預(yù)制場主要生產(chǎn)隧道中心水溝蓋板、電纜槽蓋板、余長電纜腔蓋板;橋梁遮板、防護(hù)欄桿立柱、電纜槽蓋板、橋下柵欄立柱;路基電纜槽、排水槽、擋土板、人行道板、防護(hù)柵欄;空心六棱磚、實(shí)心六棱磚、電纜井蓋板、地界樁等。預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)量大、品種繁多，因此提高混凝土預(yù)制構(gòu)件養(yǎng)護(hù)效果很有必要。

2 核心技術(shù)

2.1 創(chuàng)新點(diǎn)

（1）新建超聲波養(yǎng)護(hù)室，通過超聲波蒸汽發(fā)生機(jī)產(chǎn)生的蒸汽對養(yǎng)護(hù)室內(nèi)的空氣進(jìn)行加溫加濕，接近于標(biāo)養(yǎng)室環(huán)境對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行帶模養(yǎng)護(hù)，減少模具投入，提高經(jīng)濟(jì)效益。

（2）改變以往懸掛式養(yǎng)護(hù)噴淋方式，布置地埋噴管線，采用地埋式自動(dòng)噴霧養(yǎng)生。

2.2 工裝組成

（1）超聲波養(yǎng)護(hù)室由活動(dòng)板房養(yǎng)護(hù)室、超聲波加熱加濕機(jī)、室內(nèi)抱箍側(cè)掛養(yǎng)護(hù)管道、室外水循環(huán)系統(tǒng)組成。超聲波養(yǎng)護(hù)室根據(jù)場地條件新建18.4 m×11.1 m活動(dòng)板房，四周密封。購置超聲波蒸汽發(fā)生機(jī)對養(yǎng)護(hù)室內(nèi)空氣進(jìn)行加溫加濕，采用160 mm PVC管沿室內(nèi)墻壁布置蒸汽管路，使室內(nèi)蒸汽分布均勻。

（2）地埋式噴淋系統(tǒng)主要由噴淋系統(tǒng)總控制箱、電磁閥分區(qū)接口及地埋式噴淋噴頭組成。電磁閥控制箱采用河南奧升路橋設(shè)備有限公司的設(shè)備，型號為PL-36，產(chǎn)品編號為01906170026，額定電壓為380 V，額定功率為3 kW，額定電流為6 A。噴淋系統(tǒng)總控制箱實(shí)現(xiàn)場內(nèi)養(yǎng)生集中控制，電磁閥分區(qū)接口實(shí)現(xiàn)噴霧養(yǎng)生分區(qū)控制以節(jié)約用水。

2.3 操作要點(diǎn)

2.3.1 超聲波系統(tǒng)操作要點(diǎn)

（1）超聲波養(yǎng)護(hù)室四周密封，由于超聲波蒸汽用水量少，僅在室內(nèi)最低側(cè)布置排水槽，與室外沉淀池及集水井連接實(shí)現(xiàn)水循環(huán)。超聲波及噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)共用一個(gè)沉淀池和集水井。沉淀池尺寸為2 m×2 m×1.5 m，集水井尺寸為2 m×2 m×1.5 m。在沉淀池與集水井之間設(shè)置凈化水過濾網(wǎng)，起到水凈化重復(fù)利用的作用。

（2）室內(nèi)采用抱箍側(cè)掛PVC160 mm養(yǎng)護(hù)管道，在養(yǎng)護(hù)室離地面1.5 m的高度布置一道養(yǎng)護(hù)管道，并在管道上用開孔器鑿出噴霧孔口，蒸汽出口間距為0.3 m，出霧口與地面成30°夾角。

（3）根據(jù)不同季節(jié)，由試驗(yàn)室確定蒸汽養(yǎng)護(hù)溫度，保證預(yù)制構(gòu)件養(yǎng)護(hù)外觀及質(zhì)量。

（4）超聲波養(yǎng)護(hù)設(shè)備采用國潤新款自清潔加熱型加濕器，型號為GRH-QZR/56，控制方式采用溫度/時(shí)間/手動(dòng)，額定電壓為220 V/50 Hz，額定功率為3 700 W，出霧量為56 L，供水水質(zhì)采用潔凈水，環(huán)境溫度為5 ℃～40 ℃，運(yùn)轉(zhuǎn)噪音<60 DB。

2.3.2 噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)操作要點(diǎn)

（1）提前規(guī)劃場地，對每個(gè)區(qū)域噴淋口均要進(jìn)行設(shè)計(jì)布置。接噴頭的分布管采用PE40管，每3 m設(shè)置一道管子，每道管子噴頭間距控制在3 m。電磁閥連接的每道分布管采用PE50管，一個(gè)電磁閥基本控制三道分布管路，共設(shè)置10個(gè)電磁閥，每個(gè)電磁閥在控制箱都有對應(yīng)的開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)分區(qū)域養(yǎng)護(hù)。水桶（10 m3）到電磁閥的管子采用PE63管連接，中間采用增壓泵（單級單吸立式管道離心泵）增壓，增壓泵參數(shù)為：流量25 m3/h、功率15 kW、揚(yáng)程80 m、轉(zhuǎn)速2 900轉(zhuǎn)/min。

（2）場地平整完成后布置水管線路，通過分區(qū)電磁閥實(shí)現(xiàn)分區(qū)控制。澆筑混凝土地坪前確認(rèn)各區(qū)域管線密封及水壓符合要求，并用PVC200 mm管對噴頭處進(jìn)行圍擋處理，防止混凝土澆筑過程中堵住噴頭。噴頭選用可調(diào)節(jié)式，噴淋直徑>3 m。

（3）場內(nèi)水循環(huán)系統(tǒng)通過場內(nèi)水溝匯至場外沉淀池再匯入集水井，沉淀凈化后，實(shí)現(xiàn)水循環(huán)再利用。

（4）噴淋接口涂刷40 cm×40 cm黃色警示標(biāo)識，且噴淋口低于地面1～2 cm，防止預(yù)制構(gòu)件堆放遮擋噴淋口或使噴淋口損壞。

（5）噴淋口內(nèi)填潔凈細(xì)沙，保證場地內(nèi)無積水。

（6）預(yù)制構(gòu)件達(dá)到初凝1 h后，每隔2 h養(yǎng)護(hù)一次，強(qiáng)度達(dá)到75%后，每隔4 h養(yǎng)護(hù)一次。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

通過改革創(chuàng)新，保證了預(yù)制構(gòu)件養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量效果，節(jié)約了人工成本、材料成本，提高了模具周轉(zhuǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場信息化、高標(biāo)準(zhǔn)化要求，從而提高了項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益。

3.1 節(jié)約人工效益分析

通過表1可看出，傳統(tǒng)預(yù)制塊養(yǎng)生采用人工灑水養(yǎng)護(hù)，雜工工費(fèi)為150元/d，需施工1 245 d，總計(jì)186 750元;而采用噴淋和超聲波養(yǎng)生系統(tǒng)總共需要材料費(fèi)及人工費(fèi)61 000元。通過應(yīng)用這兩套養(yǎng)生系統(tǒng)合計(jì)節(jié)約人工成本共計(jì)186 750-61 000=125 750元，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 節(jié)約用水效益分析

通過表2可看出，傳統(tǒng)預(yù)制塊養(yǎng)生灑水產(chǎn)生的廢水采用自然流走的辦法，用水量為20 m3/d，每方建筑用水綜合單價(jià)是4.1元，需施工1 245 d，總計(jì)102 090元;而采用循環(huán)水過濾系統(tǒng)總共需要材料費(fèi)及人工費(fèi)2 000元，通過應(yīng)用該套過濾系統(tǒng)合計(jì)節(jié)約水費(fèi)成本共計(jì)102 090-2 000=100 090元，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 模具效益分析

通過超聲波蒸汽養(yǎng)護(hù)，模具脫模時(shí)間縮短1/2，模具周轉(zhuǎn)時(shí)間縮短了1/3，減少了模具投入，超聲波蒸汽發(fā)生機(jī)購置費(fèi)用低，大大減少了項(xiàng)目成本（見表3）。

通過以上表格及說明可看出，采用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行灑水養(yǎng)生及自然養(yǎng)護(hù)人工及水費(fèi)施工成本總計(jì)為216.8萬元;而采用全自動(dòng)化養(yǎng)護(hù)噴淋以及超聲波養(yǎng)生技術(shù)，總共需要材料費(fèi)及人工費(fèi)131.6萬元。通過應(yīng)用這兩項(xiàng)工裝合計(jì)節(jié)約成本共計(jì)216.8-131.6=85.2萬元，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

4 社會(huì)效益

小型構(gòu)件廠現(xiàn)施工用地為6 800 m2，日產(chǎn)能在25 m3左右，南崇鐵路計(jì)劃鋪軌時(shí)間為2021-10-01。按傳統(tǒng)養(yǎng)生辦法養(yǎng)護(hù)周期為10 d，預(yù)制構(gòu)件無法滿足現(xiàn)場施工需求，需要加大養(yǎng)護(hù)存放場地和成品存放場地面積，需要增加征地，對環(huán)境水土保持方面不利。而采用超聲波養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)會(huì)加快成品養(yǎng)護(hù)周期，養(yǎng)護(hù)時(shí)間縮短至5 d，減少了因預(yù)制塊養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠強(qiáng)度不能滿足設(shè)計(jì)要求的問題，也保證了預(yù)制構(gòu)件場生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換，不需要增加養(yǎng)護(hù)及成品存放場地，減少了對土地的征用，對環(huán)境保護(hù)、水土保持起到積極的作用，具有較好的社會(huì)效益。

5 結(jié)語

根據(jù)超聲波蒸汽養(yǎng)護(hù)及地埋式噴霧養(yǎng)生系統(tǒng)的應(yīng)用效果可知，模具脫模時(shí)間縮短，減少了模具投入，而且預(yù)制件養(yǎng)護(hù)效果能夠得到保證，在節(jié)約人工、用水、模板等方面具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，在減少工程用地、環(huán)境水土保護(hù)方面具有較好的社會(huì)效益，值得繼續(xù)推廣使用。

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作者簡介：畢詩堃（1988—），工程師，主要從事鐵路工程管理工作。