一种预制梁智控蒸汽养生系统的制作方法

本发明涉及大体积预制混凝土高质量养生技术领域，特别是一种预制梁智控蒸汽养生系统。

背景技术：

高速公路工程中预制梁施工是桥梁工程的重要组成部分，预制梁的质量优缺及施工进度是高速公路施工履约的重要影响因素。在国内桥梁工程施工中，预制梁在夏季多采用人工洒水或人工采用管道喷淋洒水方式进行混凝土构件养生，然而因部分混凝土构件尺寸大，且受人工质量意识及工作态度影响，常出现养护不及时、不到位现象；在冬季常采用固定式钢架帆布棚密闭蒸汽养生，采用蒸汽锅炉人工进行控制供汽，通常需要配备多人共同操作；否则夏季梁表面水份蒸发过快，冬季过程控制不严密，起不到最佳保湿养生效果。尤其是在夜间混凝土构件缺水时，很难实现科学养护，且水资源浪费严重。

传统的预制梁人工洒水及蒸汽养护无法达到使混凝土构件在养生期内始终保持湿润状态的要求，易出现收缩裂纹，致使混凝土强度达不到设计要求，也拖延预应力张拉期限，延长台座及模板使用周期，增加施工成本。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种预制梁智控蒸汽养生系统，在确保施工进度及施工质量的前提下，对混凝土的质量得到了良好的控制，避免大体积混凝土养生过程中裂缝的产生，降低养生过程中的劳动力消耗，对保证工程质量、使用期安全打下了坚实的基础。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种预制梁智控蒸汽养生系统，包括蒸汽供应区、智控养生区和废水净化区；各区具体结构为：

蒸汽供应区：包括全自动电加热蒸汽发生器，所述全自动电加热蒸汽发生器的进口端连接有供水管，出口端连接有蒸汽养生管，在全自动电加热蒸汽发生器内固定有水位感应器和温湿度感应器；

所述水位感应器上安装有水位控制球阀，当全自动电加热蒸汽发生器内水位低于设定刻度时，水位感应器上的水位控制球阀下落与水泵形成闭合回路，实现自动供水；

智控养生区：包括放置预制梁的预制台座，所述预制台座上分布有蒸汽养生管；所述智控养生区处于防雨保温罩内，所述防雨保温罩通过滑行轨道和滑轮能够平行滑动；在所述智控养生区内开有排出养生过程积水的排水沟以及温湿度采集器；

所述温湿度采集器对养生区内的温度湿度进行采集，并将采集的温度湿度发送至温湿度感应器，通过温湿度感应器得到接收温度湿度与养生区内预设温度湿度超过一定范围时，则自动启动对养生区进行蒸汽供应；

废水净化区：在所述排水沟出水端依次设置有一级沉淀池、二级沉淀池和三级沉淀池，所述三级沉淀池内放置有水泵，所述水泵出水端连接到供水管。

进一步的，所述全自动电加热蒸汽发生器通过若干支柱固定于混凝土地坪上。

进一步的，所述排水沟、一级沉淀池、二级沉淀池和三级沉淀池都由混凝土浇筑而成。

进一步的，所述蒸汽养生管沿预制梁方向均匀布置，蒸汽养生管的主管部分沿预制梁内部平行埋设，蒸汽养生管的分管部分沿预制梁间隔垂直埋设。

进一步的，在所述供水管上设置有逆止阀，以防止蒸汽供应过程中的蒸汽回流。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用了智能温度湿度控制、蒸汽供应、废水处理技术，不仅缩短工期、节约成本，更能够促进当前预制梁生产向规模化、工厂化、标准化发展，保证施工质量。养生效果、养生质量得到了明显提升，有效减少了养生设备及养生棚占地面积，提高了台座周转率，加快了施工进度。

附图说明

图1是本发明一种预制梁智控蒸汽养生系统整体结构示意图；

图2是本发明一种预制梁智控蒸汽养生系统的废水净化区结构示意图。

图中：1-供水管；2-逆止阀；3-全自动电加热蒸汽发生器；4-水位感应器；5-温湿度感应器；6-蒸汽养生管；7-预制梁；8-预制台座；9-温湿度采集器；10-滑行轨道；11-滑轮；12-防雨保温罩；13-排水沟；14-混凝土地坪；15-地基；16-一级沉淀池；17-二级沉淀池；18-三级沉淀池；19-水泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1、2所示，本发明分别由蒸汽供应区、智控养生区和废水净化区构成，详述如下：

蒸汽供应区由供水管1、逆止阀2、全自动电加热蒸汽发生器3、水位感应器4、温湿度感应器5、蒸汽养生管6、混凝土地坪14、地基15、水泵19构成；全自动电加热蒸汽发生器3置于混凝土地坪14及地基15上部，逆止阀2安装于供水管1末端处以防止蒸汽供应过程中的蒸汽回流；供水管1、逆止阀2、水位感应器4、温湿度感应器5、蒸汽养生管6均安装在全自动电加热蒸汽发生器3上；蒸汽养生管6沿预制梁7方向均匀布置(主管部分沿预制梁7内部平行埋设，分管部分沿预制梁7间隔垂直埋设)，间距0.5～1.0m。蒸汽养生管6出口略超出预制台座8，避免长期使用过程中出现堵塞现象。蒸汽养生管6各管路直径的大小应计算确定，根据出气主管(蒸汽进口端)、分管(蒸汽出口端)，出口端蒸汽速度宜控制在1.0～2.0m/s，具有良好的养生效果。

温湿度感应器5利用温湿度采集器9发送的数据进行蒸汽供应的智能控制；结合养生的预制梁7对蒸汽养生区内的养生温度湿度进行预定，温湿度采集器9采集养生区内温度湿度，利用有线数据传输将采集的温度湿度发送至温湿度感应器5，温湿度感应器5对接受的温度湿度与养生区内预定的养生温度湿度进行判断分析，当温度湿度偏离设定值时(一般情况下，设置温度：20±3℃，相对湿度大于90％)，自动启动对养生区的蒸汽供应，达到智控的目的。

水位感应器4根据全自动电加热蒸汽发生器3内水位的情况进行水的自动供应，全自动电加热蒸汽发生器3需用水利用水泵19接供水管1供应。水位感应器4上安装有水位控制球阀，当全自动电加热蒸汽发生器3内水位低于某一刻度时，水位感应器4上的水位控制球阀下落与水泵19形成一闭合回路，实现自动供水；同时节约用水、避免了污水处理。

智控养生区由蒸汽养生管6、预制台座8、温湿度采集器9、滑行轨道10、滑轮11、防雨保温罩12、排水沟13、混凝土地坪14、地基15构成，预制台座8、混凝土地坪14及地基15分别置于预制梁7上部，以保证养生过程中的整体稳定性；通过蒸汽养生管6向防雨保温罩12内的预制梁7进行蒸汽的供应养生，预制梁7养生过程中防雨保温罩12内的温度与湿度利用温湿度采集器9进行实时收集与传输，防雨保温罩12利用安装在混凝土地坪14上的滑行轨道10和滑轮11进行滑动，防雨保温罩12养生过程中的积水用排水沟13排出。

废水净化区由排水沟13、混凝土地坪14、地基15、一级沉淀池16、二级沉淀池17、三级沉淀池18构成；排水沟13内的积水分别用一级沉淀池16、二级沉淀池17、三级沉淀池18净化并满足要求后重复使用，各级沉淀池及排水沟13均置于混凝土地坪14和地基15上部。

现场实施过程中养生系统的位置应设置在交通便利、运距短、过程管理方便的区域，养生系统的大小及规模根据需养生混凝土的大小、供应强度综合确定。为便于养生过程中的废水排到，排水沟13至预制台座8段的混凝土地坪14应设置一定的排水坡度。主要实施过程及方法为：

1)根据需养生混凝土的大小综合计算混凝土地坪14、地基15的浇筑及处理方法，同时对预制台座8的结构、强度等参数进行设计；

2)混凝土地坪14、地基15处理好后进行预制台座8的安装，混凝土地坪14、预制台座8的混凝土浇筑过程中提前进行蒸汽养生管6的预埋；

3)滑行轨道10浇筑至混凝土地坪14内部。滑轮11放置在滑行轨道10上。滑轮11与防雨保温罩12进行刚性连接，防雨保温罩12的设计与制作应结合当地环境(降雨、风力等级等)综合确定；

4)防雨保温罩12内的混凝土地坪14上进行温湿度采集器9的布置，便于过程温度、湿度数据资料的收集、传输；

5)全自动电加热蒸汽发生器3的支架利用螺栓固定在混凝土地坪14上；

6)全自动电加热蒸汽发生器3上分别进行供水管1、逆止阀2、水位感应器4、温湿度感应器5和蒸汽养生管6的安装；

7)温湿度感应器5利用温湿度采集器9发送的数据进行蒸汽供应的智能控制，水位感应器4根据全自动电加热蒸汽发生器3内水位的情况进行水的自动供应；

8)混凝土地坪14上的排水沟13内的积水分别用一级沉淀池16、二级沉淀池17和三级沉淀池18净化并满足要求后，再采用水泵19接供水管1抽排水至全自动电加热蒸汽发生器3内进行循环使用；

9)现场实施过程中首先进行预制梁7的就位、安装，设置温湿度采集器9的允许范围值，拖动滑轮11将防雨保温罩12全密闭覆盖需养生的预制梁7，利用水泵19接供水管1抽排水(沉淀池内水不充足时可外部供水)至全自动电加热蒸汽发生器3，全自动电加热蒸汽发生器3将发出的蒸汽用蒸汽养生管6向防雨保温罩12内的需养生的预制梁7供应，实现大体积混凝土智能养生的目的；

10)通过上述过程，将排水沟13内的积水经过多级沉淀再利用，践行了绿色施工。

本发明装置在具体实施时还应注意：1)排水沟13至预制台座8段的混凝土地坪14应设置一定的排水坡度；2)各段蒸汽养生管6的大小需给根据待养护混凝土、外界环境、温度湿度要求综合分析确定；3)各级沉淀池之间的排水口有一定的坡度；4)全自动电加热蒸汽发生器3的支架应与混凝土地坪14连接牢固；5)全自动电加热蒸汽发生器3运行前应进行闭气试验；6)防雨保温罩12上的钢构件应焊接牢固；7)温湿度感应器5与温湿度采集器9的信息传输、分析、处理、执行应匹配；8)各主要构件制作、使用前应进行专项分析、计算；9)全自动电加热蒸汽发生器3制作过程中需考虑漏电保护。

实际工程应用，在某地区海绵城市预制梁施工采用了预制梁智控蒸汽养生系统，解决了传统固定蒸汽养生棚占地范围大、移动不便、燃煤发热污染环境，传统喷淋养生不及时、无法做到养生全覆盖以及养生占用台座时间长等一系列的预制梁养生过程实际问题；养生效果、养生质量得到了明显提升，有效减少了养生设备及养生棚占地面积，提高了台座周转率，加快了施工进度。

采用预制梁智控蒸汽养生施工系统不仅将缩短工期、节约成本，更能够促进当前预制梁生产向规模化、工厂化、标准化发展，保证施工质量，加快工程进度，取得了较好的社会效益。另外采用全自动电加热蒸汽发生器替代传统燃煤锅炉，养生用水收集沉淀循环利用，达到污染零排放、节约水资源的目的。