盛吉崇 方劍

摘? 要：隨著浙江省高速公路建設(shè)的持續(xù)發(fā)展，小型混凝土預(yù)制構(gòu)件得到廣泛應(yīng)用。但由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)化施工規(guī)范或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量參差不齊。為提高小型混凝土預(yù)制構(gòu)件的施工質(zhì)量，減小早期破損現(xiàn)象，以達(dá)到“內(nèi)實(shí)外美”的應(yīng)用效果，文章介紹了公路工程小型混凝土預(yù)制構(gòu)件的施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)，從模具制作、混凝土加工、澆筑、養(yǎng)生等方面提出了標(biāo)準(zhǔn)化施工工藝，為控制小型預(yù)制構(gòu)件的外觀質(zhì)量提供參考。

關(guān)鍵詞：小型預(yù)制構(gòu)件;施工工藝;質(zhì)量控制

Abstract： With the continuous development of expressway construction in Zhejiang Province， small-scale prefabricated concrete components are widely used. However， due to the lack of standardized construction specifications or technical standards， the quality of prefabricated components is uneven. In order to improve the construction quality of small-scale concrete prefabricated components， reduce the early damage phenomenon， and achieve the application effect of inside solid and outside beautiful， this paper introduces the construction technology and quality control points of small-scale concrete prefabricated components in highway engineering. From the aspects of mold making， concrete processing， pouring and curing， the standardized construction technology is put forward， which provides reference for controlling the appearance quality of small prefabricated components.

1 概述

我國(guó)預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)應(yīng)用已有近50年的歷史。上世紀(jì)70年代中期，政府大力提倡建筑業(yè)“工廠化、裝配化、標(biāo)準(zhǔn)化”，掀起了預(yù)制構(gòu)件行業(yè)發(fā)展的熱潮。到上世紀(jì)80年代中期，我國(guó)預(yù)制構(gòu)件行業(yè)發(fā)展達(dá)到頂峰，全國(guó)共建立起數(shù)萬個(gè)規(guī)模不同的預(yù)制構(gòu)件廠（其中90%以上是規(guī)模很小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)）。近年來，隨著混凝土預(yù)制構(gòu)件技術(shù)的發(fā)展，越來越多的公路建設(shè)開始采用混凝土預(yù)制構(gòu)件修筑公路附屬工程，這不僅克服了漿砌片石或塊石砌筑的缺點(diǎn)，而且具有施工便捷、外觀尺寸較統(tǒng)一、美觀且安全的優(yōu)點(diǎn)[1]。但由于管理觀念落后、技術(shù)規(guī)范不完善等原因，施工單位采用定型鋼?；蚰灸＞偷仡A(yù)制小型構(gòu)件，分散生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，使得公路沿線的不同標(biāo)段的附屬工程外觀及質(zhì)量參差不齊。同時(shí)，小型構(gòu)件生產(chǎn)工藝和質(zhì)量驗(yàn)收的不規(guī)范，導(dǎo)致所生產(chǎn)的小型構(gòu)件雖然強(qiáng)度合格，但大多外觀毛糙，蜂窩、麻面、氣泡、色差、變形、翹曲和缺棱掉角等現(xiàn)象普遍[2]。因此，如何提高小型混凝土預(yù)制構(gòu)件的施工質(zhì)量，減小早期破損現(xiàn)象，以達(dá)到“內(nèi)實(shí)外美”的應(yīng)用效果，成為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目整體外觀精美、質(zhì)量精致的關(guān)鍵性問題。為克服目前公路工程附屬工程廣泛存在的質(zhì)量通病，本文開展公路工程小型混凝土預(yù)制構(gòu)件工業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用的研究，通過對(duì)浙江省已建公路附屬工程典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行的調(diào)查，對(duì)公路工程小型混凝土預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化生產(chǎn)技術(shù)以及機(jī)械化裝配技術(shù)的研究，形成機(jī)械化、工廠化、專業(yè)化與一體化的建造模式，全面提高公路工程附屬工程的質(zhì)量和性價(jià)比，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著，推廣應(yīng)用前景廣闊。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 技術(shù)準(zhǔn)備

（1）審核加工圖，加工圖需要修改或完善時(shí)應(yīng)在生產(chǎn)前辦理變更文件。

（2）進(jìn)行技術(shù)要求和質(zhì)量要求交底，并應(yīng)保留技術(shù)交底記錄。

2.2 預(yù)制場(chǎng)準(zhǔn)備

預(yù)制場(chǎng)地是實(shí)現(xiàn)工廠化施工生產(chǎn)的前提條件，必須按照工藝要求進(jìn)行功能分區(qū)規(guī)劃布置，來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的規(guī)?；凸芾淼臉?biāo)準(zhǔn)化。如圖1所示，按照工廠化建設(shè)布局模式，場(chǎng)內(nèi)要設(shè)置砂石料存放區(qū)、混凝土拌和區(qū)、預(yù)制區(qū)、鋼筋加工區(qū)、養(yǎng)生區(qū)、模具清洗區(qū)、預(yù)制構(gòu)件成品臨時(shí)存放區(qū)和工地辦公區(qū)等功能模塊，各個(gè)區(qū)域分別設(shè)置標(biāo)識(shí)牌，相應(yīng)區(qū)域醒目位置懸掛質(zhì)保措施和安全操作規(guī)程公示牌。為保證雨天生產(chǎn)不受干擾，場(chǎng)內(nèi)工棚面積不少于1000m2，工棚高度必須要求6m以上。預(yù)制場(chǎng)地宜設(shè)在地形平坦、開闊的地段，具體選址要綜合考慮用水、用電、交通運(yùn)輸便捷及安全、環(huán)保、運(yùn)距經(jīng)濟(jì)等因素。

3 施工工藝與控制

3.1 預(yù)制構(gòu)件施工工藝流程（見圖2）

3.2 施工控制要點(diǎn)

3.2.1 模具

模具是決定預(yù)制構(gòu)件外形的基礎(chǔ)，模具的剛度不夠、材料不當(dāng)都會(huì)降低構(gòu)件的質(zhì)量。對(duì)于小型混凝土構(gòu)件，模具主要有鋼模具和塑料模具兩種類型。根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的結(jié)構(gòu)尺寸選擇模具的類型，一般優(yōu)先采用塑料模具，其次再考慮鋼模具。塑料模具由一種采用聚丙乙烯、APS工業(yè)塑料及部分添加劑經(jīng)過一定的加工工藝而形成的一種復(fù)合材料制成。塑料模具根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸，先開發(fā)出母模，由母模一次性沖壓而成，可以批量生產(chǎn)，生產(chǎn)出來的模具規(guī)格統(tǒng)一、差異性極小，無接縫、整體性好，便于脫模，方便周轉(zhuǎn)。與鋼模具相比，具有質(zhì)量輕、便于施工等特性。然而，塑料模具具有一定的彈性和柔性，容易變形，因此需在容易變形的部位增加扶壁條，提高塑料模具的剛度。

3.2.2 混凝土生產(chǎn)

各類原材料的選擇須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，進(jìn)場(chǎng)原材料必須進(jìn)行檢測(cè)，合格后才允許采用。按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)，配合比必須經(jīng)過多次試配以求最佳，水灰比控制在0.46左右，砂率根據(jù)砂的細(xì)度模數(shù)進(jìn)行取值，宜控制在34～38%。如果原材料的級(jí)配、大小不合適， 必將影響強(qiáng)度和外觀質(zhì)量?；炷敛捎脧?qiáng)制式拌和機(jī)拌制，各種原材料的用量嚴(yán)格按照配合比要求進(jìn)行電子稱重計(jì)量。各類原材料的允許偏差應(yīng)控制在以下范圍：水泥±1%，粗細(xì)集料±2%，水±1%?；炷恋陌韬蜁r(shí)間應(yīng)控制在3～5分鐘，塌落度控制在35～50mm。場(chǎng)區(qū)設(shè)計(jì)預(yù)制區(qū)時(shí)，應(yīng)緊靠拌和站的出料口，將拌合好的混凝土經(jīng)儲(chǔ)料盤直接進(jìn)行入模澆筑。

3.2.3 混凝土的澆筑與振搗

預(yù)制構(gòu)件斷面高度大于300mm時(shí)，應(yīng)分層澆筑，每層混凝土澆筑高度不得超過300mm;起重機(jī)配合吊斗下料時(shí)，吊斗距離模具高度不宜超過600mm;下料時(shí)應(yīng)均勻，并應(yīng)輔以人工攤鋪;攤鋪時(shí)應(yīng)站在鋪設(shè)好的跳板上或站在鋼制模具邊緣操作，不得踩踏鋼筋骨架，嚴(yán)禁一次性集中下料;露天生產(chǎn)遇下雨時(shí)應(yīng)停止?jié)仓?混凝土澆筑完成后應(yīng)及時(shí)清理模具上及周邊殘留的混凝土。

振搗是混凝土構(gòu)件生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵工序之一，它對(duì)成品的質(zhì)量起著決定性的作用。振搗設(shè)備應(yīng)根據(jù)混凝土的品種、工作性和預(yù)制構(gòu)件的規(guī)格形狀等因素確定，振搗前應(yīng)制定合理的振搗成型操作規(guī)程;振動(dòng)臺(tái)上擺放的模具數(shù)量根據(jù)振動(dòng)臺(tái)尺寸和模具尺寸決定，主要考慮振動(dòng)效果?；炷琳駬v過程中應(yīng)隨時(shí)檢查模具有無漏漿、變形或預(yù)埋件有無移位等，若有漏漿、變形或移位超出偏差時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施;混凝土的振動(dòng)時(shí)間要充分，保證模具內(nèi)的氣泡完全散盡、混凝土表面平坦。

3.2.4 脫模及模具清洗

脫模時(shí)，預(yù)制構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度不能低于設(shè)計(jì)值的50%，以免自身強(qiáng)度不足，造成損傷。脫模順序應(yīng)與支模順序相反進(jìn)行，應(yīng)先非承重模具后承重模具，先幫模再側(cè)模和端模，最后底模;高寬比大于2.5的大型預(yù)制構(gòu)件，應(yīng)邊脫模邊加支撐避免預(yù)制構(gòu)件傾倒。

模具清洗分為4個(gè)池子進(jìn)行，第一次采用15～20%的稀鹽酸浸泡，第二次采用15～20%的稀鹽酸清洗，第三次采用洗衣粉水清洗，最后采用清水漂洗。

3.2.5 養(yǎng)生

由于預(yù)制構(gòu)件的脫模強(qiáng)度只有設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%左右，因此，后期養(yǎng)護(hù)對(duì)混凝土預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量顯得尤為重要。預(yù)制構(gòu)件脫模后的養(yǎng)護(hù)應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行，避免因養(yǎng)護(hù)不到位造成澆筑后的混凝土表面出現(xiàn)干縮、裂紋等現(xiàn)象，影響預(yù)制構(gòu)件的外觀。

（1）預(yù)制構(gòu)件脫模后可以繼續(xù)養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)可采用水養(yǎng)、灑水、覆蓋和涂刷養(yǎng)護(hù)劑等一種或幾種相結(jié)合的方式。

（2）水養(yǎng)和灑水養(yǎng)護(hù)的養(yǎng)護(hù)用水可使用回收水。水中養(yǎng)護(hù)應(yīng)避免預(yù)制構(gòu)件與養(yǎng)護(hù)池水有過大的溫差;預(yù)制構(gòu)件表面灑水養(yǎng)護(hù)應(yīng)覆蓋，灑水養(yǎng)護(hù)次數(shù)以能保持預(yù)制構(gòu)件表面處于潤(rùn)濕狀態(tài)為度。

（3）當(dāng)不具備水養(yǎng)、灑水養(yǎng)護(hù)條件或當(dāng)日平均氣溫低于5℃時(shí)，可采用涂刷養(yǎng)護(hù)劑的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù);養(yǎng)護(hù)劑不得影響預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆混凝土面的結(jié)合強(qiáng)度。

3.2.6 成品存放與運(yùn)輸

預(yù)制構(gòu)件經(jīng)強(qiáng)度、外觀和尺寸檢驗(yàn)合格后，人工搬運(yùn)至成品堆放場(chǎng)地分類堆碼存放，各堆碼層之間應(yīng)設(shè)置軟木墊塊墊隔，高度不超過6層。

構(gòu)件運(yùn)輸時(shí)，先在托盤上鋪墊1cm厚的泡沫板，再放置構(gòu)件，并在每層構(gòu)件之間鋪墊1cm厚的泡沫板，利用包裝帶捆綁后放置于木質(zhì)底座上，進(jìn)行打包裝運(yùn)，以避免構(gòu)件裝卸和運(yùn)輸過程中擠壓磕碰受損傷。

4 質(zhì)量檢驗(yàn)

小型預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量評(píng)定檢驗(yàn)按照《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F80/1-2017）[3]第一冊(cè)土建工程進(jìn)行控制和評(píng)定。

施工單位應(yīng)參照表1、表2相關(guān)規(guī)定對(duì)預(yù)制構(gòu)件的強(qiáng)度、斷面尺寸、幾何尺寸、外觀質(zhì)量進(jìn)行頻率檢查。

5 工程應(yīng)用

5.1 工程概況

龍游縣溪毛線改建工程期全長(zhǎng)8.5km，公路沿線邊溝長(zhǎng)度累計(jì)達(dá)到12km。公路工程預(yù)制水溝于2017年3月至2017年12月在該工程中得到應(yīng)用，效果顯著。

5.2 實(shí)施效果

具體實(shí)施效果體現(xiàn)在以下三方面：（1）施工速度的提高。以3個(gè)工人一個(gè)班組為例，傳統(tǒng)方式一天只能施工水溝約50m，而采用公路工程預(yù)制拼裝式水溝，一天可以施工約500m，生產(chǎn)效率提高10倍。（2）工程質(zhì)量的提高。傳統(tǒng)方式施工的水溝，質(zhì)量難以控制，施工難度大，現(xiàn)采購(gòu)工廠生產(chǎn)的預(yù)制水溝，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，施工出來的水溝無論是內(nèi)在質(zhì)量還是外觀都遠(yuǎn)超傳統(tǒng)方式施工的水溝。（3）成本的降低。與傳統(tǒng)方式相比大約可降低約40%的成本。龍游縣溪毛線改建工程一期水溝原設(shè)計(jì)混凝土厚度為20～25cm，采用本項(xiàng)目的預(yù)制水溝后，厚度降低為6cm，節(jié)約混凝土3840m3，成本大幅降低。

6 結(jié)束語

近年來隨著國(guó)家節(jié)能環(huán)保，提高建筑質(zhì)量和施工效率等政策的實(shí)施，以及新型預(yù)制構(gòu)件、新材料預(yù)制構(gòu)件的開發(fā)，推進(jìn)了包括空心預(yù)制塊構(gòu)件和小型預(yù)應(yīng)力構(gòu)件等的工業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用，推動(dòng)了混凝土預(yù)制工作的不斷進(jìn)步。因此，如何健康有序地發(fā)展我國(guó)混凝土預(yù)制構(gòu)件行業(yè)，對(duì)于未來工程施工向?qū)I(yè)化和工業(yè)化發(fā)展，確保施工質(zhì)量及提高工程施工效率，進(jìn)而降低工程成本意義重大。隨著環(huán)境保護(hù)及合理充分利用資源越來越引起人們的關(guān)注，預(yù)制構(gòu)件在功能、安全、經(jīng)濟(jì)等方面均將發(fā)揮更多的優(yōu)勢(shì)，未來預(yù)制構(gòu)件必定在土木行業(yè)中得到更廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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