談小型混凝土預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化施工工藝

張 平

(中鐵三局集團(tuán)第五工程有限公司，山西晉中 030600)

1 工程概況

新建京張鐵路六標(biāo)二分部新保安高架特大橋里程為DK118+472.96 ～DK131+889.83，全長(zhǎng)13.416 km，所需伸縮縫立柱、扶手立柱、欄片、柱帽、欄桿遮板、聲屏障遮板等小型混凝土預(yù)制件累計(jì)達(dá)到七萬多塊，全部由項(xiàng)目設(shè)立的小型混凝土預(yù)制場(chǎng)供應(yīng)，施工工期緊，施工質(zhì)量要求較高。為滿足施工工期要求，在施工中采用ABS模具，利用時(shí)間繼電器對(duì)振動(dòng)電機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制，并在養(yǎng)護(hù)過程中采用了智能噴淋系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了小型預(yù)制構(gòu)件的流水線作業(yè)，保證了構(gòu)件的本體質(zhì)量。

2 施工工藝及操作要點(diǎn)

2.1 施工工藝流程

鋼筋下料加工→鋼筋骨架綁扎→模型涂刷脫模劑→鋼筋骨架入?！炷翝仓B(yǎng)護(hù)→脫模→最終養(yǎng)護(hù)。

2.2 關(guān)鍵工序施工工藝及操作要點(diǎn)

2.2.1 小型預(yù)制件模板加工

模板設(shè)計(jì)。

模具是決定預(yù)制構(gòu)件外形的基礎(chǔ)，模具的剛度、材料選擇不當(dāng)將使構(gòu)件質(zhì)量大打折扣，經(jīng)過反復(fù)比選選用ABS整體塑性模具(見圖1)。對(duì)不適合ABS模板的部分構(gòu)件，自行設(shè)計(jì)加工模板(設(shè)計(jì)圖見圖2)。

圖1 定制ABS模具

圖2 自行加工模具設(shè)計(jì)圖

模板加工。

1)加工要求。

加工完成的模板應(yīng)能夠承受混凝土澆筑時(shí)候的壓力等相關(guān)荷載，并具有足夠的強(qiáng)度、剛度以及穩(wěn)定性，同時(shí)需確保接縫不漏漿，制作簡(jiǎn)單，安裝方便，便于拆卸和多次使用。

2)加工工序。

a.劃線:制作樣板的時(shí)候要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙的尺寸放好大樣，并進(jìn)行劃線，劃線的時(shí)候誤差要控制在0.3 mm以內(nèi)。

b.下料:操作剪板機(jī)對(duì)面板進(jìn)行下料，為了使板料保持方正，首先對(duì)基準(zhǔn)邊進(jìn)行確定，確定好之后可以以基準(zhǔn)邊為參考剪切其他邊(見圖3)。

c.鉆孔:先畫出鉆心位置，再用聯(lián)合沖剪機(jī)沖孔(見圖4)。

圖3 剪板機(jī)下料

圖4 聯(lián)合沖剪機(jī)沖孔

d.組拼:鋼板剪切完成后，將其平放在平臺(tái)上進(jìn)行點(diǎn)焊，要按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸平鋪。當(dāng)焊接完成后對(duì)焊渣進(jìn)行清理，要保證焊縫外形均勻光滑，且不能有裂紋、漏焊等問題，同時(shí)無咬肉、氣孔、夾渣等現(xiàn)象。

e.刷防銹漆:對(duì)檢查合格的大模板和角模配件進(jìn)行噴漆，涂刷防銹漆時(shí)要均勻，噴漆過程中應(yīng)確保模板板面不沾漆。噴漆完畢后在模板背面標(biāo)號(hào)，標(biāo)號(hào)要清楚。

f.堆放待運(yùn):當(dāng)完成所有加工工序后，將檢驗(yàn)合格的模板放在平整硬質(zhì)地面上。

3)模板使用要求。

模板運(yùn)達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后應(yīng)組織試拼、檢查模板各部尺寸，同時(shí)應(yīng)進(jìn)行表面清理、涂抹脫模劑，脫模后及時(shí)清理粘結(jié)物，并分類堆放整齊。

2.2.2 小型預(yù)制件鋼筋安裝

1)鋼筋原材進(jìn)場(chǎng)檢查。

a.鋼筋進(jìn)場(chǎng)時(shí)，要安排專人對(duì)規(guī)格、數(shù)量、產(chǎn)品合格證、外觀等內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)收檢查。

b.驗(yàn)收合格后，試驗(yàn)人員按照規(guī)定到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行取樣，然后將樣品送至試驗(yàn)室進(jìn)行檢驗(yàn)。

c.鋼筋在加工過程中要對(duì)有無裂紋、焊接性能或機(jī)械性能不正常等現(xiàn)象進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)問題，要立即處理。

2)鋼筋加工。

結(jié)合鋼筋構(gòu)件設(shè)計(jì)尺寸、混凝土保護(hù)層厚度、鋼筋彎曲調(diào)整值和彎鉤的增加長(zhǎng)度，對(duì)鋼筋進(jìn)行下料。鋼筋骨架的綁扎是在專用胎具上進(jìn)行(見圖5)，綁絲向內(nèi)邊彎曲，不得伸向保護(hù)層內(nèi)。鋼筋加工完成的成品以及半成品按照規(guī)格型號(hào)分開堆放在鋼筋棚內(nèi)，并清楚標(biāo)識(shí)(見圖6)。

圖5 定位鋼筋胎具

圖6 成品擺放

2.2.3 混凝土澆筑

1)混凝土澆筑。

混凝土澆筑時(shí)將拌制好的混凝土倒至卸料區(qū)，卸料區(qū)用薄鋼板與地面隔離，人工用鐵鍬將混凝土鏟入模內(nèi)，添加至模具中的混凝土應(yīng)一次填足，不得出現(xiàn)斷續(xù)添加現(xiàn)象，以避免后添加部分混凝土振動(dòng)時(shí)間不足出現(xiàn)氣泡。

2)混凝土振搗。

為了保證混凝土預(yù)制構(gòu)件振搗質(zhì)量，在原有振動(dòng)平臺(tái)的基礎(chǔ)上增加了電氣控制箱，根據(jù)構(gòu)件不同實(shí)驗(yàn)測(cè)得的振搗間隔時(shí)間，通過時(shí)間繼電器對(duì)振動(dòng)電機(jī)進(jìn)行控制(見圖7)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)整振搗時(shí)間，確保構(gòu)件振搗質(zhì)量。其中，振動(dòng)平臺(tái)鋼構(gòu)部分長(zhǎng)112 cm，寬91 cm，高60 cm，由下部加固部分、振動(dòng)體、工作平臺(tái)三部分采用型鋼焊接而成(見圖8)?；炷琳駬v過程需確保底角混凝土中的氣泡完全散盡，混凝土停止下沉，表面出現(xiàn)平坦、泛漿為止，然后用油灰刀對(duì)混凝土表面進(jìn)行平整、收漿。

圖7 時(shí)間繼電器

圖8 可調(diào)式振動(dòng)平臺(tái)

2.2.4 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土構(gòu)件養(yǎng)護(hù)采用自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)設(shè)施，養(yǎng)護(hù)以保持混凝土面濕潤為宜，養(yǎng)護(hù)期為14 d。其中，智能噴淋系統(tǒng)由濕度和溫度傳感器、PLC(可編程控制器)電路控制、噴灑、供水四大部分組成，整個(gè)噴灑養(yǎng)護(hù)過程每個(gè)環(huán)節(jié)均由一臺(tái)PLC進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)溫度控制、濕度控制、定時(shí)控制、曲線控制、分段控制等參數(shù)。具體運(yùn)行方式為:

1)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置循環(huán)水沉淀池，沉淀池上設(shè)置浮球，利用一臺(tái)自吸泵向循環(huán)水沉淀池注水(見圖9)，當(dāng)浮球到達(dá)一定水位后自動(dòng)停止供水;另一臺(tái)自吸泵從沉淀池內(nèi)吸水注入壓力罐，壓力罐到達(dá)一定壓力停止注水。

2)管道按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況配備四組電子控制閥門，每個(gè)閥門控制四個(gè)自旋轉(zhuǎn)噴頭，分為四個(gè)噴淋區(qū)域，在四個(gè)噴淋區(qū)域邊角設(shè)置四組溫濕度傳感器，溫度傳感器由PLC控制器控制，按照現(xiàn)場(chǎng)預(yù)設(shè)的濕度，通過PLC控制器控制電子控制閥門的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)空氣濕度的智能化控制，最終達(dá)到全天候、全濕潤、無遺漏養(yǎng)生標(biāo)準(zhǔn)(見圖10)。

圖9 循環(huán)水沉淀池

圖10 噴淋養(yǎng)生

2.2.5 成品保護(hù)

為了保護(hù)欄片、立柱、上梁等預(yù)制構(gòu)件成品，保證在吊裝、運(yùn)輸過程中構(gòu)件完好，技術(shù)人員通過對(duì)比多種材料，從經(jīng)濟(jì)、適用、周轉(zhuǎn)次數(shù)等多個(gè)方面考慮，對(duì)欄片采用內(nèi)徑50 mm的PVC方管，裁成長(zhǎng)度為5 cm的U型條，套在欄片兩側(cè);對(duì)護(hù)欄立柱和上梁的成品保護(hù)采用內(nèi)徑100mm的PVC方管，裁成長(zhǎng)度為3 cm的U型條，套在立柱兩端，有效的保護(hù)了成品。

3 其他注意事項(xiàng)

1)鋼筋堆放現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置材料標(biāo)識(shí)牌，鋼筋在貯存過程中應(yīng)上蓋下墊，防止銹蝕、污染和變形。鋼筋原材堆放按照不同的規(guī)格存放，鋼筋貯存在距地面不小于0.3 m的平臺(tái)、墊木或其他支承上，并應(yīng)使其不受機(jī)械損傷及由于暴露于大氣中而產(chǎn)生銹蝕和表面破損。

2)混凝土澆筑時(shí)模板應(yīng)除銹刷油，清除板面上的所有雜物。振搗時(shí)需掌握振搗時(shí)間，確保預(yù)制件外觀質(zhì)量及內(nèi)在強(qiáng)度。

3)為避免預(yù)制件出現(xiàn)缺邊、掉角、起皮的現(xiàn)象，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)80%以上時(shí)方可脫模。脫模后及時(shí)清除試模上的殘留物，并用脫模機(jī)擦拭保養(yǎng)，混凝土預(yù)制件經(jīng)噴淋養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝。

4 結(jié)語

在混凝土小型預(yù)制件施工中，通過采用現(xiàn)代新型產(chǎn)品ABS模具+定型模板形式，確保了混凝土預(yù)制構(gòu)件外露面平整、光潔，棱角順直分明，色澤均勻一致，無蜂窩、麻面、空洞等現(xiàn)象，一次模具的投入重復(fù)率達(dá)80次之多，節(jié)約了成本;在澆筑過程中通過采用電氣控制箱，通過時(shí)間繼電器對(duì)振動(dòng)電機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制，提高了澆筑振搗質(zhì)量和效率，節(jié)省了人工;采用智能噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)減少了人員投入，大大降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。