高速公路小型构件标准化预制生产研究

蔡弘，郭欣蓉云南公投建设集团新能源有限公司；昆明市建设工程质量检测中心

高速公路小型构件标准化预制生产研究

蔡弘1，郭欣蓉2
1云南公投建设集团新能源有限公司；2昆明市建设工程质量检测中心

在高速公路建设过程中，小型构件预制的质量和外观越来越受到建筑业内的重视。在参照《高速公路施工标准化技术指南》中对小型混凝土构件标准化预制的规范施工后，总结、改进，形成了基于建设厂区集中预制、依托于小型构件振捣及运送流水作业线、管控在分区操作的小型构件预制厂生产方式。本文对小型构件预制厂的生产模式和工艺进行介绍。

小型构件预制；标准化；分区管理；质量

一、前言

小型构件预制广泛用于高速公路边坡、桥梁、隧道、排水工程等部位。采用传统方法现场预制加工，多采用钢模、木模等，使用手提式振捣棒进行振捣，虽然生产加工的小型预制构件强度合格，但难以克服外观蜂窝、麻面、缺棱掉角等质量通病；在人工搬动过程中，也会造成预制块很大几率的损伤；养生过程中也存在养生时间不够，淋水保湿不充分等情况；钢筋件多采用绑扎方式，造成预制件质量的不稳定等问题。这样的预制件不但影响高速公路沿线景观，还可能因养护不到位影响预制构件的使用寿命。

小型构件预制标准化施工，采用集料斗与布料斗结合、振动台与滚轴运送结合、叉车运送与吊台垒码结合。预制厂使用科学的分区管理及机械操作，让每道工序得到统一的流程控制，质量都得到有序监管、生产过程更加安全，保障了养护过程不受季节和气候的影响，消除了隐患，降低了劳动强度，提高了预制件的内外质量。

二、施工准备

（一）场地建设

用15cm厚的碎石垫层、20cm厚的C20砼硬化地面，按照四周低，中心高的原则进行，面层排水坡度不小于1.5%，场地四周设置排水沟，外侧设置沉砂井和污水过滤池。预制厂内设生产区、养护区和成品堆放区，厂外设有生活办公区等；宿舍、办公室用活动板房。

1.生产区。用砼硬化地面，厂房顶用钢结构雨棚。生产线平台严格抄平，确保模板地面平整，生产区紧靠拌和站的出料口。

2.养生区。采用自动喷淋养护系统，外设水沟及水池，将多余养生水通过排水沟收集到集水池，用其进行循环，节约用水。

3.成品堆放区。按一定坡度的硬化地面向围墙侧进行排水。

4.标识标牌。预制厂大门设置“五牌一图”；厂内各区域设置安全警示标语、各岗位的操作规程及职责、工艺流程图，材料牌等；严格按照“三相五线”进行低电压电力线路安装，“一机、一箱、一闸、一漏保”并指定管理人；在制作区、生活区安装消防设施，安排专职消防安全员。

（二）技术准备

1.重点解决小型构件外观质量及养护问题；试验取得最佳外观混凝土施工配合比；开工前对各级作业人员进行各种交底工作，保证工程质量及人身安全。

2.检查定制的高强度塑钢模具是否达到技术要求。

3.制定好质量控制流程以及针对大风、暴雨等恶劣天气的应对措施。

三、施工工艺

（一）清理模具

1.用清水把模具在清洗区清洗干净，清除残余的混凝土，冲洗干净，晾干。

2.喷洒脱模剂。用轻质液压油，加压用喷枪喷洒到模具表面。

（二）钢筋件制作

1.所采购钢筋等原材料必须符合国家标准要求；钢筋加工生产的工艺流程：下料—弯曲—焊接（绑扎）—成型；

2.钢筋焊接的位置必须准确；根据钢筋件图纸制作钢筋件焊接模板；照图纸和产品技术要求对钢筋进行加工；各部位的制作长度必须精确；

（三）砼拌制

小型构件预制厂的砼由工区拌合站用强制式拌合机按设计和规范要求拌合，严格按照配合比要求，坍落度控制在12～16cm。

（四）砼入模

小型构件预制集中在施工生产线平台，将拌合好的砼经布料斗直接入模浇筑，同时，用特制保护层控制工具实现混凝土保护层的有效定位。

1.振捣采用振动台施工。砼拌制完成后直接从拌合机出料到集料斗，再由集料斗坍落到移动布料斗中，布料斗沿轨道运行至振动台上方，依次给台面上的模具布料。

2.预制件的试制件须按检测周期进行检测。

（五）振动台振捣

1.砼入模后，振动平台进行第一次振捣，振动充分（20sec左右）后，规范、准确放入钢筋件；接着，进行二次振捣，振动40sec左右，保证砼密实、空气排尽，平整，绝大部分光洁。

2.利用布于生产线轨道中的滚轴，由机械动力带动滚轴运转，把预制件送至运输叉车的货叉上，送至初凝区摆放整齐，人工把浮浆清除、抹面收光，确保顶面、边角均匀、整齐。

（六）喷淋养生

预制件在初凝区抹面、收光6h后，由运输叉车转送至养生区，用自动喷淋养护系统结合土工布覆盖对构件进行养护，保持构件湿润。

1.喷淋系统进水端连接水池，用增压泵使自动喷淋接头将水均匀喷洒到个构件。

2.建厂时，对养生区地面进行排水沟与集水池设计，地面预设回流槽，将养生余水回收至集水池，在集水池沉淀后，抽入进水池，循环利用。

（七）脱模

养生时间不少于24h，方能进行脱模，脱模时注意：在一天气温最高时脱模；脱模时砼悬空面高度不超过2cm；脱模前2小时停止喷淋；使用质量较好的脱模剂。

（八）保湿养生。用土工布覆盖，辅以喷淋，养护7d。

（九）存放。养生期满后，成品按不同规格分层堆码。

1.堆码高度不得大于人体高度，码垛层数不超过7层；码放时每块预制件之间的接触面用垫块隔离，防止磨损或掉角。

2.为方便运输和防止在运输过程中的碰损，在最下层预制构件下方衬垫木托。接着用打包带打包成型。

（十）机械、人员配备

人员配备：预制厂负责人、技术人员、安全员、质检员、试验员、资料员、电工、模板工、混凝土工、普工等。

机械配备：混凝土拌和设备、ZL50装载机、混凝土运输车、流水线生产线、运输叉车、钢筋加工设备等。

（十一）混凝土配合比

1.原材料的选取。水泥：满足GB175-2007《通用硅酸盐水泥》要求；砂：中砂0-4.75mm，含泥量＜3.0%，细度模数3.0-2.3等指标满足JTG/TF50-2011《公路桥涵施工技术规范》要求；碎石：5-20mm（5-31.5mm）针片状＜15%，压碎值＜20%，含泥量＜1.0%等指标（同前）；水：检查合格的饮用水。

2.混凝土配合比：根据现场实际进行试配。

四、质量控制

（一）相关技术标准

1.《公路工程质量检验评定标准》，JTGF80/1-2004；

2.《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011。

（二）质量检测指标

严格实行“首件”认可，对于各类型的预制件首先要试制30-50块，对质量和外观情况进行检测，符合设计及规范要求后，方可组织生产。

1.对钢筋件焊接、小型构件成品的外观质量应有符合规范的要求；

2.所有构件必须保证外观平整、光滑，外形轮廓清晰，线条直顺，无翘曲；构件各断面尺寸必须满足设计及规范要求；

3.混凝土小型构件实测项目。

（三）施工质量保证措施

1.加强施工人员的质量教育，对参加施工的全体人员进行技术培训、考核，实行持证上岗制度，把质量工作贯穿生产的全过程。

2.完善工程质量检查制度，实行技术部门管理、质量检查部门监控的监管分立体制，执行三级检查制度，立足自检自控。

3.现场质量监督、资料整理等工作做到分工明确，责任到人。

4.依据施工技术规范、质量检验评定标准及招标文件与施工合同条款对质量的要求制定各工序、各环节的操作、工艺及检查标准。做好执行情况的记录，使各工序衔接有序。

五、安全及环保措施

坚持将安全生产放在第一位，“安全第一，预防为主，综合治理”。切实执行有关安全生产、文明施工的规章制度，加强检查，使管理工作标准化、规范化，具体要求：

（一）施工前，应对所有进场人员进行安全技术交底。

（二）施工时，施工人员必须佩带安全防护用品；持证上岗，杜绝无证上岗、违规操作。

（三）加强对各型机械的管理，对驾驶、操作人员进行专门的安全知识培训；夜间施工应保证现场有足够的照明。安全用电，加强巡查，避免发生触电及火灾事故。

（四）预制厂四周挖留排水沟，引废水入沉降池，防止混凝土浮渣、废水污染周边环境；厂区附近洒水，减少扬尘污染。

六、结语

小型构件预制厂使用机械化流水线进行标准化施工，最大生产能达600～900块/天，不但规范了施工、保障了施工安全、提高了产品质量，还改善了传统预制方法对环境的污染、节省了成本、提高了预制件的质量和外观，提高了生产效率。

同时，随着从事预制厂工作人员相关的技能熟练度的提升和施工工艺的改良、设备设施的重复利用率的提高，小型构件集中建厂预制的推广，那么小型构件标准化、规模化施工将对高速公路标准化建设的切实实施做出由量到质的跨越。

[1]杨嘉震，庞忠荣.中小型混凝土预制厂生产技术[M].北京:中国建筑工业出版社，1998

[2]公路工程质量检验评定标准，JTGF80/1-2004.[S]

[3]普通混凝土配合比设计规程，JGJ55-2011.[S]

[4]高速公路施工标准化技术指南

蔡弘，男，汉族，四川遂宁人，云南公投建设集团新能源有限公司工程技术部负责人/工程师，研究方向：公路工程、高速公路新能源开发应用。