新舊渠道混凝土預制板制作工藝探討

王 欣，郭 濤，陳 鑫

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276006）

引黃濟青工程是自黃河打漁張泵站引水，保證青島市社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的大型調(diào)水工程。20余年來累計輸水約15億m3，發(fā)揮了巨大的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。引黃濟青改擴建工程建設內(nèi)容主要包括：重建渠首進水閘，開挖至渠首泵站段的低輸沙渠，在渠首泵站入口下游低輸沙渠處新建節(jié)制閘，在低輸沙渠右岸新建渠首泵站，對現(xiàn)有的高輸沙渠進行整修和襯砌；對沿線襯砌渠道進行翻新硬化，拆除重建或加固部分橋梁。本次就引黃濟青渠道工程中大批量使用混凝土預制板施工工藝及成型尺寸、強度進行探討。

渠道新舊預制板設計規(guī)格一致，板厚均為6.0 cm，板塊采用矩形，尺寸為58.0 cm×38.0 cm。板的強度等級為C30，抗?jié)B等級為W6，抗凍等級為F150。對部分地下水含硫酸根離子量超標段，由于地下水對混凝土有不同程度的侵蝕，該段渠道襯砌混凝土板、齒墻應采用抗硫酸鹽混凝土，混凝土板的厚度不變。

1 新舊板強度測試對比

在施工現(xiàn)場，對拆除的質(zhì)量較好的舊板及新板進行強度測試，根據(jù)《混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204-2015）規(guī)定，采用回彈法進行測試

經(jīng)統(tǒng)計，舊板平均抗壓強度為21.33 MPa，新板平均抗壓強度為33.11 MPa。

從回彈數(shù)據(jù)來看，舊板的強度分布不均勻，差距較大，外觀質(zhì)量較差；從板的斷面看，板內(nèi)存在氣泡較多，砂、碎石分布不均勻，表面粗糙。

2 舊板澆筑工藝

舊混凝土板預制采用木質(zhì)模板，規(guī)格為38.0 cm×58.0 cm×6.0 cm，模具邊緣包裹塑料布；預制設備主要為滾筒式攪拌機、小推車、1.5 kW振動平臺。受當時條件限制，施工設備落后，施工工藝粗放，缺乏相應的計量和控制手段。

3 新板澆筑工藝

利用引黃濟青輸水期，本次改擴建各施工標段均采用人工+機械方法預制混凝土襯砌板。

1）模具加工。模具的選擇有兩種，一種為鋼模板，一種為塑料模板。鋼模板具有高穩(wěn)定性，不易變形的特點，但造價成本高，模具批量生產(chǎn)速度慢。

塑料模具批量生產(chǎn)快，造價較低，易運輸，但容易變形，使用壽命短。綜合考慮之后選擇塑料模板，重點把控模具變形問題。模具規(guī)格38.0 cm×58.0 cm×6.0 cm，采購加強模具，降低變形。將模具內(nèi)表面噴灑機油，便于脫模。

2）對預制場地進行平整硬化。晾曬場地的水平硬化至關重要，它直接關系到后期模具中混凝土是否平整，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品是否厚薄均勻。本次施工的預制板堆放場地均采用混凝土硬化，控制場地高程±2.0 cm。

3）施工機械配備。分料斗的使用，大大降低了施工人工數(shù)量，采用全機械上料及運輸，極大的提高了工作效率。同時自動化攪拌站的使用，更是精確控制了配合比中的重量，保證了拌合時間，出倉混凝土質(zhì)量得到保障。

通過對新舊混凝土板施工工藝的了解和現(xiàn)場觀察，振搗問題是成型預制板質(zhì)量的關鍵因素，也是預制板施工工藝的最重要工序。綜合考慮，采用加工制作振搗床來控制振搗質(zhì)量，從成型板質(zhì)量來看，該工藝是科學可行的。

振搗床采用90.0 cm×150.0 cm作業(yè)平臺，配備大功率振搗器，使用振搗床可以極大的加快生產(chǎn)速度，保證振搗強度。

振搗完成后的預制板，連同模板共同碼放到鋼制托架上進行養(yǎng)護。鋼制模具托架采用鋼制架，雖然成本高，但能確保在運輸及碼放過程中不變形。

4）技術交底。對施工班組進行技術交底（配比、坍落度、含氣量），嚴格把控含氣量，含氣量過大，孔洞太多形成蜂窩狀導致混凝土不密實，強度低；含氣量太小，和易性太差，抗凍性差，易斷裂。明確各流程施工工藝，確保振動時間。由于分料斗布料后容易導致四角缺料，需人工及時補料，施工技術員要現(xiàn)場及時進行檢查督導。

5）根據(jù)不同季節(jié)不同地區(qū)決定翻板脫模時間，以預制板凝固為準。翻板時間過早容易造成預制板斷裂或者掉角。

6）養(yǎng)護。翻板打垛碼放后必須及時進行養(yǎng)護，保持適當?shù)臏囟群妥銐虻臐穸龋詣?chuàng)造良好的硬化條件。采用灑水和土工布覆蓋等方法綜合養(yǎng)護。在炎熱干燥氣候下，脫模翻板適當提前進行，并適當延長養(yǎng)護時間。在溫度低于5℃時采取防凍措施，避免凍漲破壞。灑水養(yǎng)護不可少于28 d。安排專人負責養(yǎng)護，做好養(yǎng)護記錄，層層把關，認真負責。

7）新預制板拆模后發(fā)現(xiàn)個別的會出現(xiàn)裂縫，嚴重的影響了質(zhì)量，增加了報廢率。通過多方面研究及試驗發(fā)現(xiàn)，混凝土預制板出現(xiàn)的裂縫主要為塑性收縮裂縫和溫度裂縫，形成的主要原因是個別操作人員未對分料機出口預制板及時補料導致厚薄不均勻，同時近期施工晝夜溫差較大，造成混凝土凝固過程中散熱不均，形成裂縫。通過對發(fā)現(xiàn)的問題及時整改，裂縫已經(jīng)得到有效控制。

4 結語

隨著科技的日新月異發(fā)展，施工工藝和控制措施都在不斷的更新，這是20世紀80年代施工工藝沒法進行對比的，當前，混凝土預制板的施工工藝比較先進和成熟，對質(zhì)量的要求和管控也越來越嚴格，混凝土預制板的內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量都有了較大提高。