摘??要：隨著科技水平的提高，工程建設(shè)領(lǐng)域的施工水平也取得了顯著提升。隨著裝配式、機(jī)械化、智能化、信息化等技術(shù)手段的普及，工程項目施工、管理途徑也越來越便捷。本文結(jié)合實際工程案例，對市政工程中裝配式預(yù)制箱梁的快速化生產(chǎn)進(jìn)行分析與總結(jié)，對以后的類似工程提供參考。

關(guān)鍵詞：預(yù)制箱梁;快速化;精細(xì)化;智能化

中圖分類號：U445.47 ???文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ???文章編號：2096-6903（2019）05-0000-00

1 工程概況

鄭州市東三環(huán)（107輔道）快速化工程，位于鄭州市中心城區(qū)東部，北起北四環(huán)，南至南四環(huán)，全長約20km，施工長度14.68km，項目總投資約80億元。沿線穿越鄭州東站，與連霍高速、隴海路等多條道路相交是河南省首個以PPP模式落地實施的特大型重點(diǎn)工程，是鄭州市“井字+環(huán)線”快速路系統(tǒng)的重要組成部分，對拓展城市空間、改善交通出行環(huán)境具有十分重要的意義。全線采用“高架+隧道”的形式穿越東部城區(qū)，施工長度約14.68km，其中高架橋11.9km、隧道2.78km。項目施工標(biāo)段計劃分八個標(biāo)段，其中第一、二、三、四、五、六標(biāo)段為高架橋梁段;第七、八標(biāo)段為下穿隧道段。

為確保東三環(huán)（107輔道）快速化工程預(yù)制箱梁任務(wù)的順利完成本文以107輔道工程第三預(yù)制梁場為例進(jìn)行相關(guān)分析、探討。第三預(yù)制梁場位于鄭州市龍湖南路與107輔道交叉口西南側(cè)800m位置，占地面積約10.338萬平方米，梁場東西寬97m，南北長680m，周邊交通便利、道路暢通。第三預(yù)制梁場的主要施工任務(wù)為：預(yù)制完成該工程第五、六標(biāo)段的890片箱梁預(yù)制任務(wù)，其占總預(yù)制數(shù)量的23%。標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制箱梁梁長28.48m，梁高1.6m，中梁寬度為2.4m，邊梁寬度為2.75m，跨中底、腹板厚20cm，支點(diǎn)底、腹板厚度30cm，頂板厚度18cm，小箱梁底板水平，頂板橫坡2%且通過腹板調(diào)節(jié)高度。

為將鄭州市東三環(huán)（107輔道）快速化工程PPP項目打造成為國家級優(yōu)質(zhì)工程，創(chuàng)建河南省市政工程金杯獎，第三預(yù)制梁場建設(shè)以現(xiàn)代化、數(shù)控化、智能化、數(shù)字信息化的高標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行梁場建設(shè)和梁體預(yù)制管控。

2 預(yù)制箱梁快速化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)

為滿足工程整體目標(biāo)，預(yù)制梁場結(jié)合箱梁特性及施工工序要點(diǎn)，不斷優(yōu)化施工方案，引用“四新技術(shù)”，促使各施工工序?qū)崿F(xiàn)簡單、快捷、經(jīng)濟(jì)實效等目的，節(jié)省施工作業(yè)有效時間。其主要關(guān)鍵技術(shù)為：

（1）裝配式鋼臺座，可根據(jù)后期預(yù)制梁長及時調(diào)整臺座長度，有效降低臺座改造時間。（2）引用鋼筋數(shù)控、智能加工設(shè)備，結(jié)合鋼筋定尺、限額領(lǐng)料及移動加工車間，實現(xiàn)鋼筋精細(xì)化管理，精準(zhǔn)配送。（3）箱梁鋼筋骨架通過鋼筋綁扎胎架及專用吊具完成，實現(xiàn)鋼筋整體綁扎、吊裝入倉，提高了鋼筋綁扎質(zhì)量和效率。（4）全自動電加熱蒸汽養(yǎng)護(hù)技術(shù)，縮短了梁體等強(qiáng)時間，實現(xiàn)無污染、零排放的環(huán)保目標(biāo)。（5）數(shù)控、智能設(shè)備進(jìn)行張拉、壓漿施工，減少了人為原因產(chǎn)生的誤差，確保了張拉、壓漿質(zhì)量，使得預(yù)制箱梁的關(guān)鍵工序質(zhì)量得到有效保障。（6）信息化手段進(jìn)行全過程管控，借助二維碼、生產(chǎn)管理軟件、可視化等信息化工具，對關(guān)鍵工序進(jìn)行有效管控，有效提高梁的質(zhì)量。（7）場內(nèi)采取大、小龍門吊相套布置，使眾多工序平行、同步施工，提高了大、小龍門吊作業(yè)效率，加快了制梁、移梁、運(yùn)梁的速度。（8）為提高存梁效率、降低龍門吊吊梁行走安全風(fēng)險，場內(nèi)存梁采用龍門吊與運(yùn)梁臺相結(jié)合的方式進(jìn)行場內(nèi)梁體交叉存放。

3 預(yù)制箱梁快速化生產(chǎn)具體施工措施

3.1 制梁鋼臺座選用

該工程預(yù)制箱梁形式多變、類型繁多、長短不一，經(jīng)成本分析、效率對比，梁場制梁臺座采用裝配式制梁鋼臺座代替?zhèn)鹘y(tǒng)的混凝土臺座。提前由專業(yè)廠家進(jìn)行加工定制，提高施工效率，節(jié)約施工時間;裝配式鋼臺座可自由組拼，適應(yīng)不同梁長使用，有效降低制梁臺座的改造時間，同時使其施工簡單、拼裝快捷，使用完成后可拆除進(jìn)行周轉(zhuǎn)使用，避免了混凝土臺座后期的破除及建筑垃圾的產(chǎn)生。制梁鋼臺座如圖1所示。

3.2 鋼筋制作

（1）鋼筋加工工藝流程。鋼筋制作工藝流程如圖2所示。

（2）鋼筋下料及制作。采用新型智能鋼筋加工設(shè)備進(jìn)行鋼筋下料、加工，保證鋼筋加工質(zhì)量可控、效率提高且可減少人員投入。

1）盤圓/盤螺鋼筋下料及加工。采用智能、數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)進(jìn)行盤螺/盤圓鋼筋加工，該設(shè)備集調(diào)直、彎曲、截斷于一體，可通過一鍵啟動完成鋼筋加工施工。2）條形鋼筋下料及加工。采用智能、數(shù)控鋼筋剪切線及彎曲中心進(jìn)行鋼筋加工，以上操作均為電腦操作，一鍵啟動完成所有操作施工，簡單快捷、加工質(zhì)量高、便于鋼筋綁扎成型。3）鋼筋配送。加工完成的半成品鋼筋按單片梁所需數(shù)量存放至專用鋼筋托架上，發(fā)料時直接采用叉車端運(yùn)至綁扎臺座位置進(jìn)行綁扎，減少人員二次倒運(yùn)的同時，減少了人員投入，增加了運(yùn)輸效率。4）鋼筋綁扎。鋼筋綁扎通過在綁扎臺座上的定型鋼筋綁扎胎架上完成，且整體吊裝入倉，在提高鋼筋綁扎及波紋管定位質(zhì)量、功效同時，可使制梁臺座上其他工序同步進(jìn)行施工，互不干擾。

3.3?混凝土澆筑

混凝土入倉采用10T龍門吊吊1.5m料斗進(jìn)行布料，澆筑底板混凝土?xí)r為防止混凝土撒到翼緣板表面，采用料斗輔助下料。料頭下端開口為18cm，上端開口30cm，為了減少澆筑過程中人員走動對鋼筋的擾動，采取在頂板鋼筋上鋪設(shè)竹膠板的方式來解決以上問題。

3.4?梁體養(yǎng)護(hù)

為縮短梁體養(yǎng)護(hù)時間及早完成張拉、壓漿施工，提高臺座周轉(zhuǎn)率，混凝土養(yǎng)護(hù)采用全自動電加熱蒸汽養(yǎng)護(hù)機(jī)進(jìn)行梁體混凝土養(yǎng)護(hù)。該設(shè)備采用電能加熱，具有耗水少、低耗能、零排放、蒸汽量大、移動方便、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，能精準(zhǔn)控制梁體蒸養(yǎng)溫度及濕度。經(jīng)箱梁蒸養(yǎng)試驗驗證，梁體在蒸養(yǎng)48h、水養(yǎng)48h后（即澆筑完成4d），梁體強(qiáng)度可達(dá)到設(shè)計放張強(qiáng)度要求，比常規(guī)養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度提前2-3d，由傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)的7d時間縮短至4-5d，有效提高制梁臺座周轉(zhuǎn)率，加快了施工進(jìn)度。

3.5?梁體張拉、壓漿

為確保張拉、壓漿施工保質(zhì)保量快速完成，引用智能張拉、制梁漿設(shè)備。該設(shè)備具備智能自動化操作特性，通過在設(shè)備控制主機(jī)內(nèi)輸入相關(guān)設(shè)計參數(shù)、施工參數(shù)后，可通過一鍵啟動完成張拉、制漿工作，操作簡單、數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、質(zhì)量可控且人員投入較傳統(tǒng)設(shè)備減少2—3人，功效提高20%以上。

3.6?場內(nèi)存梁

為快速完成制梁臺座上梁體移梁、存梁施工，采用龍門吊起梁、存梁與運(yùn)梁臺車運(yùn)梁相結(jié)合的方式進(jìn)行梁體移梁、存梁，此方法安全可靠，在避免龍門吊吊梁的行走安全風(fēng)險的同時還提高了移梁、存梁效率。如圖3所示。

3.7信息化管控

施工全過程中，以快捷化，高效化、實時化控制生產(chǎn)管理為切入點(diǎn)，以提高生產(chǎn)管理效率為核心，積極引入二維碼、項目生產(chǎn)管理軟件、可視化視頻監(jiān)控等現(xiàn)代智能化設(shè)備，確保施工過程的信息化控制。

（1）二維碼梁體信息管理。使用二維碼管理梁體基礎(chǔ)信息，使繁雜的梁體信息管理工作變的更加快捷、直觀。通過二維碼進(jìn)行梁體信息管理可直觀反映出梁體各工序的施工信息、梁體的使用部位及施工主要責(zé)任人等信息，實現(xiàn)了梁體施工責(zé)任制的可追溯性。（2）信息化生產(chǎn)管理軟件運(yùn)用。項目生產(chǎn)管理，通過掃碼槍掃描預(yù)埋芯片實現(xiàn)工序驗收，并將驗收信息實時傳遞至后臺，實現(xiàn)每道工序的實時監(jiān)控。同時，項目系統(tǒng)設(shè)有預(yù)警系統(tǒng)，能夠第一時間反映材料存儲情況、公文執(zhí)行等情況，臺座監(jiān)控界面能夠?qū)崟r反饋現(xiàn)場臺座工況狀態(tài)。（3）信息可視化技術(shù)應(yīng)用。可視化技術(shù)引用于現(xiàn)場施工管理，為梁場管理提供了全方位的現(xiàn)場實景掌握，通過在梁場建立多方位的高清調(diào)控攝像頭，項目管理人員通過統(tǒng)一管理界面能在電腦或者手機(jī)上實時查看現(xiàn)場工作實況，著力推動現(xiàn)場管理。

4 預(yù)制梁實施效果技術(shù)經(jīng)驗總結(jié)

在前期準(zhǔn)備階段，始終堅持“追求卓越、勇于創(chuàng)新、高起點(diǎn)進(jìn)場、高強(qiáng)度推進(jìn)、高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)”的原則進(jìn)行梁場建設(shè)，打造出了“智能化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化”的梁場。

（1）在梁場區(qū)進(jìn)口位置設(shè)置智能化門禁系統(tǒng)，在施工人員安全帽內(nèi)植入人員信息芯片，通過自動識別系統(tǒng)記錄下進(jìn)、出場人員信息，做到系統(tǒng)化的人員管理，簡化了進(jìn)、出場人員登記手續(xù)，禁止非施工人員擅自進(jìn)入施工場地的現(xiàn)象。（2）通過建立鋼筋數(shù)控中心，引進(jìn)鋼筋數(shù)控剪切線、數(shù)控立式雙頭鋼筋彎曲中心，鋼筋數(shù)控剪切線與數(shù)控立式雙頭鋼筋彎曲中心配套使用，日均產(chǎn)能可完成8片梁的生產(chǎn)任務(wù)，鋼筋加工量約100t，使人員由傳統(tǒng)設(shè)備的66人減少到55人。（3）采用預(yù)制箱梁鋼筋綁扎胎架，確保了水平鋼筋綁扎間距滿足設(shè)計間距要求，同樣的方法在側(cè)面焊接上波紋管的定位套管，保證了波紋管的安放、綁扎到位。（4）選用可重復(fù)利用、尺寸可調(diào)整的鋼臺座，使其一次周轉(zhuǎn)后成本即可回收。在梁體養(yǎng)護(hù)方面，梁場從節(jié)能減排方面考慮，引進(jìn)綠色環(huán)保自動蒸養(yǎng)機(jī)進(jìn)行梁體養(yǎng)護(hù)，它采用電能加熱，具有耗水少、低耗能、零排放、蒸汽量大、移動方便、操作簡單等特點(diǎn)，能精準(zhǔn)控制梁體蒸養(yǎng)溫度及濕度，使梁體養(yǎng)護(hù)時間縮短2d以上。（5）使用智能張拉設(shè)備，避免、減少傳統(tǒng)張拉設(shè)備因人工操作產(chǎn)生的誤差、精準(zhǔn)控制張拉伸長量及張拉持荷時間，使預(yù)制小箱梁張拉質(zhì)量滿足規(guī)范要求、提高工作效率、節(jié)約人工成本;引進(jìn)智能壓漿設(shè)備，通過智能制漿功能提高孔道壓漿漿液質(zhì)量，從漿液源頭做到質(zhì)量可控，使壓漿所用的漿液始終處于規(guī)范設(shè)計要求的流動范圍內(nèi)，從而減少粉塵性職業(yè)健康危害，使制漿對工人的健康危害減到最小。壓漿結(jié)束后壓漿數(shù)據(jù)存入U盤，實現(xiàn)電子記錄。由原來5人縮減為3人，時間由原來的90分鐘縮短為45分鐘。（6）通過引入新設(shè)備，新材料及大眾創(chuàng)新，使各工況得到有效銜接，實現(xiàn)了預(yù)制梁快速化生產(chǎn)，保證了施工質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，降低了施工成本，對于類似地質(zhì)情況可推廣使用。

5 結(jié)語

為達(dá)到預(yù)制梁生產(chǎn)快速化、標(biāo)準(zhǔn)化，施工中從各道工序著手，不斷優(yōu)化施工工藝，整合各個環(huán)節(jié)，積極引入四新技術(shù)、進(jìn)行工藝創(chuàng)新，技術(shù)改造，管理突破。

（1）預(yù)制梁快速化生產(chǎn)技術(shù)的研究及應(yīng)用充分利用了現(xiàn)階段先進(jìn)的數(shù)控化、智能化和信息化設(shè)備，對預(yù)制梁施工工藝、質(zhì)量細(xì)節(jié)進(jìn)行全過程管控，將繁雜的管理程序簡單化，將工藝細(xì)節(jié)控制精細(xì)化，將信息獲取方式便捷化，將綠色施工技術(shù)推廣化，有效提高了工藝質(zhì)量和勞動效率，節(jié)約了施工成本。（2）預(yù)制梁快速化生產(chǎn)技術(shù)的研究及應(yīng)用解決了裝配式預(yù)制構(gòu)件施工過程中精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化的要求，既提高了施工效率，又節(jié)約了施工成本，具有很好的社會和環(huán)境效益。適用于預(yù)制構(gòu)件的集中化、精細(xì)化施工，能廣泛應(yīng)用于市政、高速、鐵路等領(lǐng)域。

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收稿日期：2019-05-06

作者簡介：尹遜魯（1983—），男，山東肥城人，本科，畢業(yè)于三峽大學(xué)，研究方向：建筑工程、道路橋梁工程及水利水電工程的施工與管理。

Case Summary of Rapid Production of Prefabricated Box Girder in Zhengzhou Dongsanhuan （G107 Auxiliary Road）

YIN Xun-lu

（China Water Resources and Hydropower Eleventh Engineering Bureau Co.， Ltd. ， Zhengzhou 450001）

Abstract： With the improvement of science and technology， the construction level in the field of engineering construction has also been significantly improved. With the popularization of assembly， mechanization， intellectualization and information technology， the construction and management of engineering projects are becoming more and more convenient. Combined with practical engineering cases， the author analyzed and summarized the rapid production of prefabricated box girders in Municipal Engineering in order to benefit similar work in the future.

Key words： prefabricated box girder; rapid; fine; intelligent