中铁十局集团有限公司灌南制梁场 江苏省连云港市 237191
摘要：中国高铁近几年飞速发展，国家领导人提出打造高铁黄金名片的要求，作为高铁最主要的配套产品，箱梁耐久性主要体现在混凝土在实际使用环境中抵抗各种破坏因素的作用，桥梁保护层养护得当可以有效防止水分、盐雾、污染等侵袭，延长使用寿命，本文设计一款自动喷淋养护系统，一键启动、无人值守，可完美替代人工，实现箱梁自动养护功能。
关键词：箱梁；自动；喷淋；应用
中国高铁近几年飞速发展，从1.2公里“四纵四横”快速客运专线到“八纵八横”的高铁网，到第一台拥有完全自主知识产权的“复兴号”列车驰聘在祖国的高铁上，伴随着“一带一路”建设的推进，中国高铁成功迈出了“走出去”的步伐，形成了独特的中国“高铁外交”，国家领导人对我们建设单位也提出了打造高铁黄金名片的要求。
作为高铁最主要的配套产业，桥梁厂也逐步向精细化施工稳步推进，混凝土耐久性100年，外观逐步趋向曲面化。而作为高铁箱梁想耐久100年，除了配比的科学甄选，还要求做好养护工作，混凝土的耐久性，主要体现在混凝土在实际使用环境中抵抗各种破坏因素的作用，长期保持强度和外观完整性的能力，桥梁钢筋外的保护层养护得当，可以对钢筋起到良好的保护作用，防止水分、盐雾、污染等的侵袭，延长桥梁使用寿命，为国家节约资源。
一、传统的养护方式存在诸多不确定性
传统的养护方式采用人工洒水，养护效果取决于工人的自觉性和管理人员的监督是否到位。现场预制的桥梁除了在台位上进行简单养护，提梁到存梁台位后养护的质量和数量都大打折扣，有检查时多洒些，无检查时少洒或者不洒，混凝土在早期强度增长期间，由于暴露在空气中，受大风和日晒等影响，表面水分散失严重，表面会出现肉眼几不可查的细微裂痕，冬天大雪覆盖化雪时会在混凝土表面渗出白色的碱状物，表层随时间延长会逐步砂化，导致雨雪盐雾侵入，腐蚀钢筋，严重的会导致桥梁报废。
为了彻底解决养护问题，我场投入资金，研发全自动养护喷淋系统，最大限度地替代人工完成箱梁的养护工作，经多次调查和参观，我们自主研发了全自动喷淋养护系统的控制箱，实现了一键启动，无人值守的功能，配合摇臂喷头和旋转喷头，对箱梁实现全方位养护。大幅降低了工人的劳动强度，保证了养护质量。
二、全自动喷淋系统控制箱原理
全自动喷淋养护控制箱由电源主开关、时控开关、中间继电器、数码显示时间继电器等组成，具体配置如下：
分支水路安装220伏电磁阀，受控制箱控制，定时起停，实现供水养护自动化。
三、全自动喷淋系统控制箱可实现如下功能
1、一键启动，一键停止；
2、定时启动，定时关闭；
3、循环开启电磁阀，错峰用水；
4、开启关闭电磁阀时间可调整，间隔时间可调整；
5、原理简单，实用性强；
6、配合不同的喷淋器材，可广泛用于铁路施工各工序养护控制。
四、喷淋器材选择
高铁箱梁需要养护的位置有顶、底、腹板、内箱四大区域，分别采用不同的喷淋器材，我场经过多次实验，最终选择了两种喷淋器材：摇臂喷头和360旋转喷头。摇臂喷头外观如下图一，摇臂喷头采用水压驱动，喷洒直径可达5—米，多角度可调整，自由选择喷洒模式。
360旋转模式外观如图二，360旋转喷头采用水压驱动，喷洒直径可调整，三个喷头方向可任意调整（原产品有挡块，可去除）。
图一 图二
五、安装使用及注意事项
1、安装：经试验，箱梁侧面可使用摇摆喷头，每榀箱梁单侧需摇摆喷头8个，高度可根据水压调整，以全覆盖箱梁中上部为宜，存梁最外侧采用单侧95度喷洒，箱梁之间采用双向计135度喷洒，箱梁中下部无需喷洒，沿箱梁表面流淌的水就可以养护到。箱梁内箱需摇摆喷头6-8个。箱梁底部采用360旋转喷头，采用对列式共14个，顶面采用土工布覆盖，从梁侧喷洒管路引上去，平均放置3个，保持土工布湿润即可。箱梁外侧、内箱、底部分别双向连接供水主管路，采用自动控制系统控制电磁阀通断，循环喷洒，避免集中喷洒水压降低，影响喷淋效果。
2、使用注意事项：
①喷头孔容易堵塞，主管路宜加装过滤系统，建议加装Y型过滤器。
②主管路注意阀门选择，闸阀通过率仅有约四分几乎之一（70闸阀内部过水孔直径25），球阀通过率几乎等直径。阀门选错会导致供水流量不足。
③为保障供水压力，应采用双向控制，从两端供水，避免单侧供水导致的压力衰减。
④合理分配喷洒间隔时间，避免峰值用水，我场喷水控制时间为每次喷洒2分钟，循环喷水，以保持表面湿润为度，满足规范要求。
六、养护系统应用分析
自动喷淋养护系统采用一键启动，养护时间及养护间隔均有效可控，真正实现无人值守，配合不同的养护器材可广泛适用于高铁建设的各个混凝土生产过程。从2017年，本系统在连镇三分部连续梁和桥墩预制中发挥了很好的作用，在上海局建指组织的现场会中大放异彩，建指领导对养护效果很满意，推荐在全局范围内推广。中铁十局灌南制梁场小型构件厂也采用本自动喷淋养护系统，对各小型构件实施全方面自动喷淋养护，获得了良好的养护效果。
参考文献
[1]孙金更，牛斌，马林.高速铁路预制后张法预应力混凝土简支梁[S]，北京：中国铁道出版社，2016年，第5页.
论文作者:姬国强
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/15
标签：喷头论文; 喷淋论文; 控制箱论文; 高铁论文; 混凝土论文; 系统论文; 桥梁论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;