高速鐵路裝配式預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化管理探討

徐 堃 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司南京鐵路樞紐工程建設(shè)指揮部

1 引言

當(dāng)前我國鐵路事業(yè)已進(jìn)入了快速發(fā)展的新階段，根據(jù)《鐵路“十三五”發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，全國高速鐵路營業(yè)里程到達(dá)3萬公里，新建高速鐵路1.1萬公里，年均增長率11.6%。鐵路建設(shè)項(xiàng)目中小型構(gòu)件的預(yù)制以往多采用定型鋼?；蚰灸Ｔ谑┕がF(xiàn)場就地澆筑，使用手提式振搗棒進(jìn)行振搗，所生產(chǎn)出的構(gòu)件雖然強(qiáng)度合格，但大多外觀毛糙，蜂窩、麻面、缺棱掉角等現(xiàn)象較為普遍，不但影響道路沿線景觀，而且嚴(yán)重危害著構(gòu)件的使用壽命。為了盡可能減少以上問題的產(chǎn)生，貫徹落實(shí)“強(qiáng)基達(dá)標(biāo)、提質(zhì)增效”工作主題，連鎮(zhèn)鐵路因地制宜，以工廠化、專業(yè)化的流水作業(yè)方式組織生產(chǎn)，以機(jī)械化、信息化的科技手段提升產(chǎn)品質(zhì)量，從建廠規(guī)模、工裝設(shè)備、人員配備、質(zhì)量控制、技術(shù)參數(shù)、成品保護(hù)、運(yùn)輸安裝、安全保障、經(jīng)濟(jì)比選等方面考慮，大處著眼小處著手，達(dá)到內(nèi)實(shí)外美的效果，具有一定的推廣意義。

2 裝配式預(yù)制預(yù)制構(gòu)件廠建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化

將標(biāo)準(zhǔn)化管理作為建設(shè)精品工程的重要載體，通過推進(jìn)“機(jī)械化、專業(yè)化、工廠化、信息化”在裝配式預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)中的運(yùn)用，積極推進(jìn)裝配式預(yù)制構(gòu)件廠標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，保證了生產(chǎn)過程安全高效、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)質(zhì)。該項(xiàng)目主要有梁遮板、欄桿、橋下柵欄立柱及橫梁，路基防護(hù)柵欄、電纜槽和流水槽等預(yù)制任務(wù)，型號達(dá)45種。

2.1 工廠化

本著“因地制宜、經(jīng)濟(jì)適用、節(jié)約土地、保護(hù)環(huán)境，集中加工、運(yùn)輸便利”的原則，采用在梁場共建、租用改造廢舊廠房等方式，裝配式預(yù)制構(gòu)件全部室內(nèi)生產(chǎn)，規(guī)劃鋼筋加工區(qū)、半成品存放區(qū)、構(gòu)件生產(chǎn)區(qū)、成品養(yǎng)護(hù)區(qū)、成品存放區(qū)等，設(shè)置“五圖一牌”、“一圖四表”、施工工藝流程圖、安全警示標(biāo)牌，各區(qū)域布局合理。

2.2 專業(yè)化

在管理中按照“1152”模式配置組建專業(yè)化架子隊(duì)，作業(yè)中按專業(yè)組建作業(yè)班組，分鋼筋班組、模板班組、混凝土澆筑班組、混凝土養(yǎng)護(hù)班組、運(yùn)輸?shù)跹b班組、安裝等專業(yè)班組，分工明確，作業(yè)內(nèi)容不交叉。

2.3 機(jī)械化

一是混凝土振搗全部采用振動平臺振搗，保證振搗密實(shí)。二是鋼筋加工配備數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)，鋼筋加工尺寸整齊劃一，保證鋼筋加工質(zhì)量。三是鋼筋骨架成型采用專用鋼筋定位胎具，鋼筋骨架成型精度和工效極大提高。四是養(yǎng)護(hù)車間內(nèi)配置自動噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對成品24 h不間斷自動養(yǎng)護(hù)。

2.4 信息化

開發(fā)二維碼信息平臺，推廣作業(yè)指導(dǎo)書、技術(shù)交底、安全技術(shù)交底二維碼等，現(xiàn)場可用手機(jī)掃碼，掌握驗(yàn)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。

3 現(xiàn)場施工工藝標(biāo)準(zhǔn)化控制

裝配式預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量概念是全面的，既包括內(nèi)在的強(qiáng)度要求，同時(shí)也包括它的美觀效果。裝配式預(yù)制構(gòu)件精美可以對高質(zhì)量的工程起到畫龍點(diǎn)睛的作用，同時(shí)也能表現(xiàn)出管理水平和整體素質(zhì)，并透視出整個(gè)工程的內(nèi)在質(zhì)量的可靠性。不同地域都有當(dāng)?shù)貧v史、地理、文化，要從共性中找特性，在特性中實(shí)施共性。結(jié)合京杭運(yùn)河地區(qū)文化特點(diǎn)，連鎮(zhèn)鐵路對遮板、欄桿等附屬設(shè)施深化設(shè)計(jì)，加入帆船、祥云及飛鳥等古運(yùn)河文元素，體現(xiàn)連鎮(zhèn)特色，努力做到“一線一景”。

3.1 主要質(zhì)量控制技術(shù)參數(shù)

3.1.1 鋼筋

鋼筋制作在鋼筋加工區(qū)進(jìn)行，制作好的鋼筋規(guī)格、間距、形狀等均要符合設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范要求，并對彎曲鋼筋下料長度調(diào)整（見表1）并做好原材料抽檢試驗(yàn)。

表1 彎曲鋼筋下料長度調(diào)整系數(shù)表

3.1.2 模板

混凝土構(gòu)件的模板采用定型鋼模板或優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)加厚塑鋼模，采用塑鋼模時(shí)模具底板厚度不低于3 mm，側(cè)板厚度不低于4 mm，加強(qiáng)棱間距不大于5 cm，模具澆筑前，必須保證模具內(nèi)側(cè)與砼接觸部位光滑無殘?jiān)?，?yán)格控制噴涂時(shí)間，噴涂時(shí)間控制在澆筑前1 h左右，避免出現(xiàn)明顯色差，影響外觀質(zhì)量。

3.1.3 混凝土

混凝土由拌和站集中拌制，采用罐車運(yùn)輸至現(xiàn)場后，運(yùn)至布料平臺上，自動布料澆筑。澆筑過程在振動平臺上進(jìn)行，振搗平臺要嚴(yán)格抄平，確保模板底面平整。混凝土澆筑完成2 h后，對外露鋼筋處混凝土進(jìn)行拉毛處理。混凝土養(yǎng)護(hù)由自動噴淋系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)控制到位。

3.1.4 拆模

脫模是保證預(yù)制件外觀的重要環(huán)節(jié)，通過人工振動使制品脫離模具，注意輕拿輕放，避免損壞制品的邊、角，影響制品的外觀。脫模時(shí)和脫模后都不得拖行或者強(qiáng)行振動。

3.2 構(gòu)件外觀質(zhì)量控制要求

混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，構(gòu)件表面應(yīng)平整、光滑、顏色均勻，不得有露筋、蜂窩、孔洞、麻面和缺棱掉角等缺陷，外形尺寸允許偏差及檢查方法（見表2）。如不同時(shí)間段預(yù)制的構(gòu)件外觀顏色相差過大，應(yīng)在安裝時(shí)進(jìn)行調(diào)配，不能調(diào)配的視為不合格品。

表2 裝配式預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)外形尺寸允許偏差及檢查方法

3.3 質(zhì)量通病及預(yù)防措施

氣泡：微小氣泡為結(jié)構(gòu)外表面振搗不到位，氣泡未完全排出造成，加強(qiáng)振搗質(zhì)量；構(gòu)件模板倒角處，氣泡不易排出，應(yīng)在混凝土澆筑到倒角部位時(shí)，有一定間隔時(shí)間一般控制在（40～60）s。

色差：分表層型色斑和深層型色斑。表層型分表層可能因脫模劑造成。深層色斑主要為原材料料源不穩(wěn)定、混凝土拌合不均勻等，要從材料進(jìn)場控制，確保材料質(zhì)量相對穩(wěn)定，嚴(yán)格控制混凝土配合比。

露筋、保護(hù)層不足：混凝土保護(hù)層型號、規(guī)格及設(shè)置數(shù)量要滿足設(shè)計(jì)要求，針對不同尺寸的構(gòu)件，采用功率不同的振動臺，防止過振。

麻面：模板表面粗糙、打磨不到位或粘附硬水泥漿垢等雜物，拆模時(shí)混凝土表面被粘壞；模板拼縫不嚴(yán)，局部漏漿；模板脫模劑涂刷不均勻，混凝土表面與模板粘結(jié)造成麻面；嚴(yán)格模板清理到位，嚴(yán)控模板尺寸變形，加強(qiáng)模板驗(yàn)收。

蜂窩：混凝土拌和不均，骨料與砂漿分離，造成離析；模板破損或模板縫隙未堵嚴(yán)，造成漏漿；混凝土未分層下料澆筑，振搗不充分，振搗時(shí)間不夠；嚴(yán)格控制混凝土振搗時(shí)間和震動臺功率。

缺棱掉角：主要為拆?；虻惯\(yùn)運(yùn)輸過程中造成，拆模時(shí)不能蠻干，加強(qiáng)對成品的保護(hù)。運(yùn)輸車車斗采取保護(hù)措施避免構(gòu)件棱角造成磕碰、磨損。

4 成品保護(hù)和運(yùn)輸安裝

按照“依據(jù)現(xiàn)場，統(tǒng)籌安排，減少存放，動態(tài)調(diào)整”的原則，根據(jù)架梁時(shí)間，合理安排橋面施工，優(yōu)先安排遮板施工。按照施工一段，成型一段的要求，統(tǒng)籌安排，形成流水作業(yè)，確保預(yù)制構(gòu)件無二次倒運(yùn)。

4.1 遮板

遮板構(gòu)件外形不規(guī)則，為異形構(gòu)件，不易規(guī)則碼放，且邊角多，單體尺寸較大、重量較重，無法人工搬運(yùn)、裝卸。采用叉車逐塊裝車，必須輕抬輕落，每層同向、逐層碼放在車廂平板上，最多不超過3層。

4.2 立柱、扶手

構(gòu)件截面尺寸較小，長度較長，為細(xì)長型構(gòu)件，裝卸和運(yùn)輸時(shí)易折斷。采用叉車逐垛裝車，必須輕抬輕落，逐垛碼放在車廂平板上，高度最多不超過2垛。

4.3 欄片

欄片構(gòu)件厚度為5 cm，為扁平型構(gòu)件，欄片構(gòu)件細(xì)桿和結(jié)點(diǎn)多，易斷裂開裂。采用人工逐片裝車，車底墊好墊木，必須輕抬輕落，逐排碼放在車廂平板上，單層堆放。

5 裝配式預(yù)制構(gòu)件廠生產(chǎn)與傳統(tǒng)分散加工對比

5.1 適用性和質(zhì)量控制比選（見表3）

表3 傳統(tǒng)分散預(yù)制方案與預(yù)制構(gòu)件廠生產(chǎn)方案對比表

方案質(zhì)量控制較難，易出現(xiàn)不合格產(chǎn)品，人工成本大，材料損耗大。裝配式預(yù)制構(gòu)件廠生產(chǎn)方案專業(yè)化生產(chǎn)，易于管理，質(zhì)量控制較好，一次性投入，但建廠成本較高?？傊b配式預(yù)制構(gòu)件廠生產(chǎn)方案對質(zhì)量保障起到了決定性的作用，成本在可控范圍內(nèi)，應(yīng)為優(yōu)選方案，現(xiàn)場成品效果良好（見圖1）。

圖1 現(xiàn)場裝配式預(yù)制構(gòu)件成品展示

5.2 經(jīng)濟(jì)效益比選

按照因地制宜的原則，全線利用廢舊廠房改造、結(jié)合梁場、拌合站建立等方式，建立了裝配式預(yù)制構(gòu)件廠。建廠費(fèi)用包含大臨、復(fù)墾、廠區(qū)建設(shè)等，設(shè)備投入按2年工期折舊，對分散預(yù)制、集中預(yù)制、總概算等經(jīng)濟(jì)進(jìn)行比選。經(jīng)濟(jì)效益比較主要在建廠費(fèi)用上有差別，總體經(jīng)濟(jì)效益裝配式預(yù)制構(gòu)件廠集中生產(chǎn)方案比在分散預(yù)制方案略高，但可控范圍內(nèi)。

5.3 優(yōu)缺點(diǎn)分析

采用頭腦風(fēng)暴法、問卷調(diào)查法等對裝配式預(yù)制構(gòu)件分散預(yù)制方案和裝配式預(yù)制構(gòu)件廠集中生產(chǎn)方案進(jìn)行從現(xiàn)場適用性、質(zhì)量控制、經(jīng)濟(jì)效益等方面進(jìn)行了比選，認(rèn)為分散預(yù)制

6 結(jié)束語

裝配式預(yù)制構(gòu)件工廠化生產(chǎn)消除了傳統(tǒng)的分散預(yù)制模式質(zhì)量難以控制的弊端，提高了施工效率，提升了施工品質(zhì)。裝配式預(yù)制構(gòu)件廠自建成以來，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，外觀平整光滑、無蜂窩麻面、輪廓清晰、線條順直、斷面尺寸均滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量合格率100%，達(dá)到了內(nèi)實(shí)外美的效果。高速鐵路裝配式預(yù)制構(gòu)件采用裝配式預(yù)制構(gòu)件廠生產(chǎn)是大勢所趨，大有所為。目前，構(gòu)件預(yù)制廠在建設(shè)過程中無具體的建廠標(biāo)準(zhǔn)和必備的工裝設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際操作過程中都是摸著石頭過河，間接的造成了建廠費(fèi)用的增加，同時(shí)，大臨建設(shè)費(fèi)用巨大，但是在概算清單中未考慮該預(yù)制廠的建廠費(fèi)用，下步應(yīng)加強(qiáng)各類建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的研究制定和增加裝配式預(yù)制構(gòu)件廠大臨建設(shè)費(fèi)用，以便進(jìn)一步推動裝配式預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。