公路工程小型構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)與生產(chǎn)管理研究

周彰榮

（貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州貴陽 550001）

0 引言

近些年，更多的公路項(xiàng)目選擇混凝土預(yù)制構(gòu)件完成附屬工程建設(shè)，既解決原本漿砌片石與塊石在砌筑處理中的不足，又保障公路整體外觀的統(tǒng)一性與可靠性。但由于諸多因素導(dǎo)致加工分散，缺少一致標(biāo)準(zhǔn)，影響公路質(zhì)量。因此需通過標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)及管理加以控制。

1 公路項(xiàng)目簡(jiǎn)介

1.1 工程簡(jiǎn)述

本工程為高速公路項(xiàng)目，建設(shè)總長(zhǎng)度123.5km，南北走向。在該合同段中，主線上包含九座橋梁，施工總長(zhǎng)度為3 386m，其中有一座特大橋，長(zhǎng)度為1 117m。此外，還有十座隧道，總施工長(zhǎng)度為9 899m。設(shè)計(jì)一處互通式的立體交叉道路。該合同段主線設(shè)置成雙向四車道，限速100km/h。路基有兩種形式，整體式寬度為26m，分離式寬度是13m。連接線為二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，時(shí)速為60km，路基寬度8.5m。根據(jù)此合同段建設(shè)實(shí)際情況布置兩處小型構(gòu)件的預(yù)制場(chǎng)，場(chǎng)地規(guī)模是20×30m。小型預(yù)制構(gòu)件的場(chǎng)地設(shè)置成封閉式，根據(jù)其相關(guān)功能分成鋼筋堆放、生產(chǎn)、存放、養(yǎng)護(hù)、模具風(fēng)干、成品堆放及構(gòu)件轉(zhuǎn)運(yùn)等區(qū)域。在預(yù)制場(chǎng)中，設(shè)置明顯的公示牌與平面圖、安全指示標(biāo)志等。

1.2 工程量

結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，小型結(jié)構(gòu)預(yù)制場(chǎng)需要負(fù)責(zé)涵洞及路基邊溝、隧道排水溝隧道側(cè)向盲溝等排水系統(tǒng)的蓋板與其他預(yù)制件。預(yù)制場(chǎng)的總工程量包含：C25混凝土構(gòu)件1 111m3，32 404塊；C30混凝土構(gòu)件13 191m3，143 874塊。

2 小型構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)

在建設(shè)預(yù)制場(chǎng)中，要做好整體管理。預(yù)制場(chǎng)道路寬度需控制在3.5～5m。在鋼筋制作加工區(qū)域，為方便施工，需留有1m寬的人行道，并做好地坪漆。在生產(chǎn)區(qū)、養(yǎng)生區(qū)及存放區(qū)，需應(yīng)用C20混凝土實(shí)施硬化，厚度控制在0.2m，并且運(yùn)輸及施工通道的硬化厚度要達(dá)到0.15m。另外，要檢查好面層排水坡度，需在1.5%以上，并在場(chǎng)內(nèi)周圍建設(shè)矩形排水溝。以場(chǎng)區(qū)橫向?yàn)闇?zhǔn)，每隔2m布置一個(gè)養(yǎng)生管道系統(tǒng)，建設(shè)在養(yǎng)護(hù)處理區(qū)域上方。在場(chǎng)地的外側(cè)，必須建設(shè)三級(jí)沉淀池，保證正常排水需要。

2.1 總體規(guī)劃

預(yù)制場(chǎng)內(nèi)的房屋采取輕質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)，立柱是規(guī)格為165×4.0的鋼管，每隔6m布置一根。檀條的橫間距為1m，屋面坡度不可超過1.5%。另外，屋面板材運(yùn)用彩鋼瓦，整體屋架結(jié)構(gòu)是三角空間桁架，構(gòu)成材質(zhì)是熱鍍鋅的圓形管材。

2.2 大棚修建

小構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)整體采取全面封閉式的管理方法，為此需在劃定位置搭設(shè)大棚。在廠房屋頂選擇紅色的彩鋼瓦，用鋼質(zhì)材料修建雨棚，周圍設(shè)置成白色。并在養(yǎng)護(hù)區(qū)設(shè)置蒸汽棚，采取半封閉式的結(jié)構(gòu)。

2.3 功能分區(qū)

2.3.1 鋼筋加工區(qū)

由于預(yù)制場(chǎng)接近標(biāo)段鋼筋房，其內(nèi)部不應(yīng)僅設(shè)加工區(qū)，還應(yīng)布置半成品存放、鋼筋綁扎、工具存放等區(qū)域。鋼筋材料使用胎模架完成定位，布置混凝土標(biāo)號(hào)的混凝土塊，控制混凝土保護(hù)層，保證建設(shè)品質(zhì)。

2.3.2 布料區(qū)

根據(jù)布料工序的要求，此場(chǎng)地需有較強(qiáng)的承載力，地面要平整，為生產(chǎn)機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行提供基礎(chǔ)條件。自動(dòng)布料機(jī)下方基礎(chǔ)的強(qiáng)度要達(dá)到C25，且厚度至少為0.3m。在生產(chǎn)區(qū)內(nèi)布設(shè)生產(chǎn)線，配備所需布料機(jī)與振動(dòng)臺(tái)，以打造一體化的生產(chǎn)流水線。

2.3.3 養(yǎng)護(hù)區(qū)

養(yǎng)護(hù)區(qū)同樣需具備一定承載力，確保養(yǎng)護(hù)所用工具與構(gòu)件平穩(wěn)存放，為此對(duì)地面水平度也有較高標(biāo)準(zhǔn)要求。設(shè)置自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，養(yǎng)護(hù)水是Ca（OH）2飽和溶液，溫度保持在15～25℃，濕度需超過90%。在室外溫度偏低時(shí)需設(shè)置蒸汽棚，相對(duì)濕度要超過95%。各批次的預(yù)制構(gòu)件需分別堆放。另外，在養(yǎng)護(hù)區(qū)內(nèi)，還布設(shè)獨(dú)立的水循環(huán)系統(tǒng)，保障養(yǎng)護(hù)過程的連續(xù)性。

3 小型構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)的預(yù)制生產(chǎn)管理

在預(yù)制構(gòu)件建設(shè)前，需審核設(shè)計(jì)參數(shù)、技術(shù)交底。在交底過程中，要求明示混凝土配合比以及養(yǎng)護(hù)、鋼筋布設(shè)距離、構(gòu)件外觀質(zhì)量等。完成所有材料及機(jī)械設(shè)備的報(bào)檢及驗(yàn)收工作。項(xiàng)目小型構(gòu)件預(yù)制廠內(nèi)的機(jī)組應(yīng)根據(jù)規(guī)定進(jìn)行裝配并驗(yàn)收，且臨時(shí)設(shè)施及人員安排均部署到位。

3.1 模具處理

預(yù)制公路護(hù)欄時(shí)，模板材質(zhì)為鏡面不銹鋼，其余構(gòu)件都使用塑料模板。建設(shè)中所用的塑料模具，要時(shí)刻保持干燥，表面不可出現(xiàn)發(fā)黃、變色等情況。構(gòu)件模具表面需使用專門的脫模劑實(shí)施涂刷，厚度適中且均勻，靜放成膜后才能應(yīng)用。在裝配模具時(shí)，需先復(fù)查幾何形狀與規(guī)格，避免使用質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的模具。外露面混凝土模板應(yīng)采用相同的脫模劑，禁止采用廢機(jī)油等油性脫模劑。本項(xiàng)目結(jié)合混凝土配合比及模具材質(zhì)，最終選定乳化液與石蠟的脫模劑。本項(xiàng)目使用的石蠟脫模劑中包含多種原料，具體名稱及含量為：松香5kg；碳酸鈉1.5kg；肥皂乳液15kg；增稠劑0.5kg；硅酸鹽0.75kg；乳化液2.4kg；無機(jī)硅玻璃納米4kg；增白劑3.64kg；表面活性劑5.5kg；珍珠亮光粉3.52kg；甲基纖維素1.5kg；清水6.69kg。

3.2 鋼筋加工

本項(xiàng)目的路基邊蓋板鋼筋主要分成三段：

（1）C14單根長(zhǎng)度為95cm與C8單根長(zhǎng)度是51cm，二者各五根。前者間距設(shè)置在12.5cm，后者兩端間距是22.5cm，中部距離是20cm。根據(jù)后者控制要求，鋼筋軸心距混凝土外表為4cm。

（2）同樣規(guī)格的C14和C8各五根，前者間距為15cm，后者兩端間距是5cm，中間距離是6cm。同樣按照后者控制要求，在路邊水溝兩側(cè)的鋼筋軸心距混凝土外表1.5cm，距水溝底部的混凝土外表2.5cm。

（3）C12單根長(zhǎng)度為113.5cm的鋼筋準(zhǔn)備十根，C8單根長(zhǎng)度是46cm的鋼材使用16根。前者間距是10cm，后者前端間距是11cm，后端距離是10cm。按照前者控制要求，兩側(cè)保護(hù)層為4cm，底部對(duì)應(yīng)2cm。

公路隧道排水系統(tǒng)蓋板的鋼筋也分出三個(gè)部分。首先是中心排水溝的蓋板鋼筋，C14單根長(zhǎng)度為256cm的鋼筋5根以及C10單根長(zhǎng)度為26cm的鋼筋6根、C8單根長(zhǎng)度為25cm的鋼筋20根。C14與C10間距是10cm；C8間距設(shè)計(jì)為22cm。保護(hù)層按照C14的標(biāo)準(zhǔn)，厚度為5cm。其次是隧道路邊水溝蓋板的鋼筋，C12單根長(zhǎng)度為59cm的鋼筋7根，C8單根長(zhǎng)度為94cm的鋼筋11根。前者間距為12.5cm，后者兩端距離22.5cm，中部為20cm的間距。按照C8的標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)層厚度是4cm。最后是隧道側(cè)向盲溝的蓋板，使用C14單根長(zhǎng)度為138cm的鋼筋10根，C8單根長(zhǎng)度為100cm的鋼筋28根。二者間距均為10cm，保護(hù)層以C8為準(zhǔn)，厚度為5cm。

3.3 混凝土施工

混凝土施工步驟主要有澆筑和振搗。本項(xiàng)目應(yīng)用自動(dòng)化布料機(jī)進(jìn)行裝料，并在卸料前復(fù)測(cè)混凝土坍落度，保證其工作性能。在混凝土入倉之前，要求罐車提速旋轉(zhuǎn)60s，使材料充分混合均勻。在卸料期間，要時(shí)刻關(guān)注混凝土變化，分批次卸料，做好時(shí)間安排，不能發(fā)生停罐等待的情況。混凝土應(yīng)分次入模，布料點(diǎn)根據(jù)首件技術(shù)參數(shù)確定，規(guī)避單次入料過多的問題，導(dǎo)致預(yù)制小構(gòu)件厚度不一。混凝土材料振搗時(shí)長(zhǎng)至少30s，在邊緣區(qū)域的振動(dòng)力偏低，可增加振動(dòng)棒補(bǔ)振，其輻射半徑是振動(dòng)棒半徑8～9倍的長(zhǎng)度，而且單次移動(dòng)間距需在1.5倍輻射半徑以內(nèi)。在振搗過程中，不能和模具、鋼筋接觸，振搗點(diǎn)需始終與模板間隔50～100mm的距離，在必要時(shí)，可使用木槌輕輕敲打模具周邊外側(cè)壁。

高溫條件下混凝土出料溫度最高不能超過30℃，而且材料內(nèi)外溫差要在20℃以內(nèi)，以保障后續(xù)澆筑質(zhì)量。為控制材料溫差，澆筑時(shí)間段應(yīng)選擇在清晨六點(diǎn)之前以及下午五點(diǎn)之后。在高溫施工環(huán)境中，容易形成溫度、塑性收縮與干縮裂縫。對(duì)此，應(yīng)先從混凝土材料入手，保障砂石級(jí)配與原料含泥量，并把握好用水量及坍落度、水灰比，增強(qiáng)混凝土密實(shí)度。最后，在完成澆筑后，及時(shí)安排養(yǎng)護(hù)，避免被暴曬。在養(yǎng)護(hù)的第一周，可通過灑水讓混凝土維持濕潤(rùn)，并做到連續(xù)養(yǎng)護(hù)。

3.4 拆模工序

完成上述施工步驟后，需借助叉車把構(gòu)件整體運(yùn)送到養(yǎng)護(hù)區(qū)。在混凝土實(shí)際強(qiáng)度滿足70%設(shè)計(jì)值，或強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa便可組織拆模。另外，要注意在帶模養(yǎng)護(hù)時(shí)，不能讓構(gòu)件受到任何荷載。拆模時(shí)應(yīng)用自動(dòng)化的拆模設(shè)備，切忌強(qiáng)制拆除，控制好構(gòu)件應(yīng)力相對(duì)集中的位置，以免發(fā)生掉角等問題。

3.5 模具清理

拆模后的構(gòu)件需測(cè)量其規(guī)格及外觀形狀，篩選出合格的部分。而后清理模具，可應(yīng)用中性及弱酸性的溶劑清理。

3.6 成品養(yǎng)生

將拆除模具的預(yù)制構(gòu)件，轉(zhuǎn)移到養(yǎng)生區(qū)，按要求控制好溫濕度與養(yǎng)護(hù)時(shí)長(zhǎng)，可按照構(gòu)件大小、混凝土性能、環(huán)境等綜合確定。

3.7 檢驗(yàn)儲(chǔ)存

在經(jīng)過養(yǎng)護(hù)期之后，需根據(jù)成型的批次，安排品質(zhì)檢驗(yàn)，測(cè)量構(gòu)件結(jié)構(gòu)與規(guī)格、混凝土外觀、保護(hù)層以及混凝土強(qiáng)度等，針對(duì)殘次品，需統(tǒng)一安排堆放，進(jìn)行打包處理。按照構(gòu)件的具體類型，應(yīng)用不同的儲(chǔ)存架儲(chǔ)存并落實(shí)防潮等措施。

4 結(jié)語

本項(xiàng)目設(shè)置兩個(gè)預(yù)制場(chǎng)，采取多種質(zhì)量檢查形式，確保各道工序均達(dá)標(biāo)完成。采取預(yù)制構(gòu)件的施工方式，可使公路在性能、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等方面均達(dá)到預(yù)期效果。