談小型混凝土預制構件標準化施工工藝

張 平

(中鐵三局集團第五工程有限公司，山西晉中 030600)

1 工程概況

新建京張鐵路六標二分部新保安高架特大橋里程為DK118+472.96 ～DK131+889.83，全長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制件累計達到七萬多塊，全部由項目設立的小型混凝土預制場供應，施工工期緊，施工質量要求較高。為滿足施工工期要求，在施工中采用ABS模具，利用時間繼電器對振動電機進行自動控制，并在養護過程中采用了智能噴淋系統，實現了小型預制構件的流水線作業，保證了構件的本體質量。

2 施工工藝及操作要點

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→鋼筋骨架入模→混凝土澆筑→養護→脫?！罱K養護。

2.2 關鍵工序施工工藝及操作要點

2.2.1 小型預制件模板加工

模板設計。

模具是決定預制構件外形的基礎，模具的剛度、材料選擇不當將使構件質量大打折扣，經過反復比選選用ABS整體塑性模具(見圖1)。對不適合ABS模板的部分構件，自行設計加工模板(設計圖見圖2)。

圖1 定制ABS模具

圖2 自行加工模具設計圖

模板加工。

1)加工要求。

加工完成的模板應能夠承受混凝土澆筑時候的壓力等相關荷載，并具有足夠的強度、剛度以及穩定性，同時需確保接縫不漏漿，制作簡單，安裝方便，便于拆卸和多次使用。

2)加工工序。

a.劃線:制作樣板的時候要嚴格按照圖紙的尺寸放好大樣，并進行劃線，劃線的時候誤差要控制在0.3 mm以內。

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

c.鉆孔:先畫出鉆心位置，再用聯合沖剪機沖孔(見圖4)。

圖3 剪板機下料

圖4 聯合沖剪機沖孔

d.組拼:鋼板剪切完成后，將其平放在平臺上進行點焊，要按照圖紙設計尺寸平鋪。當焊接完成后對焊渣進行清理，要保證焊縫外形均勻光滑，且不能有裂紋、漏焊等問題，同時無咬肉、氣孔、夾渣等現象。

e.刷防銹漆:對檢查合格的大模板和角模配件進行噴漆，涂刷防銹漆時要均勻，噴漆過程中應確保模板板面不沾漆。噴漆完畢后在模板背面標號，標號要清楚。

f.堆放待運:當完成所有加工工序后，將檢驗合格的模板放在平整硬質地面上。

3)模板使用要求。

模板運達現場后應組織試拼、檢查模板各部尺寸，同時應進行表面清理、涂抹脫模劑，脫模后及時清理粘結物，并分類堆放整齊。

2.2.2 小型預制件鋼筋安裝

1)鋼筋原材進場檢查。

a.鋼筋進場時，要安排專人對規格、數量、產品合格證、外觀等內容進行驗收檢查。

b.驗收合格后，試驗人員按照規定到現場進行取樣，然后將樣品送至試驗室進行檢驗。

c.鋼筋在加工過程中要對有無裂紋、焊接性能或機械性能不正常等現象進行檢查，如發現問題，要立即處理。

2)鋼筋加工。

結合鋼筋構件設計尺寸、混凝土保護層厚度、鋼筋彎曲調整值和彎鉤的增加長度，對鋼筋進行下料。鋼筋骨架的綁扎是在專用胎具上進行(見圖5)，綁絲向內邊彎曲，不得伸向保護層內。鋼筋加工完成的成品以及半成品按照規格型號分開堆放在鋼筋棚內，并清楚標識(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。

混凝土澆筑時將拌制好的混凝土倒至卸料區，卸料區用薄鋼板與地面隔離，人工用鐵鍬將混凝土鏟入模內，添加至模具中的混凝土應一次填足，不得出現斷續添加現象，以避免后添加部分混凝土振動時間不足出現氣泡。

2)混凝土振搗。

為了保證混凝土預制構件振搗質量，在原有振動平臺的基礎上增加了電氣控制箱，根據構件不同實驗測得的振搗間隔時間，通過時間繼電器對振動電機進行控制(見圖7)，實現了自動調整振搗時間，確保構件振搗質量。其中，振動平臺鋼構部分長112 cm，寬91 cm，高60 cm，由下部加固部分、振動體、工作平臺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，表面出現平坦、泛漿為止，然后用油灰刀對混凝土表面進行平整、收漿。

圖7 時間繼電器

圖8 可調式振動平臺

2.2.4 混凝土養護

混凝土構件養護采用自動噴淋養護設施，養護以保持混凝土面濕潤為宜，養護期為14 d。其中，智能噴淋系統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，整個噴灑養護過程每個環節均由一臺PLC進行控制，從而實現溫度控制、濕度控制、定時控制、曲線控制、分段控制等參數。具體運行方式為:

1)現場設置循環水沉淀池，沉淀池上設置浮球，利用一臺自吸泵向循環水沉淀池注水(見圖9)，當浮球到達一定水位后自動停止供水;另一臺自吸泵從沉淀池內吸水注入壓力罐，壓力罐到達一定壓力停止注水。

2)管道按照現場實際情況配備四組電子控制閥門，每個閥門控制四個自旋轉噴頭，分為四個噴淋區域，在四個噴淋區域邊角設置四組溫濕度傳感器，溫度傳感器由PLC控制器控制，按照現場預設的濕度，通過PLC控制器控制電子控制閥門的開關，實現現場空氣濕度的智能化控制，最終達到全天候、全濕潤、無遺漏養生標準(見圖10)。

圖9 循環水沉淀池

圖10 噴淋養生

2.2.5 成品保護

為了保護欄片、立柱、上梁等預制構件成品，保證在吊裝、運輸過程中構件完好，技術人員通過對比多種材料，從經濟、適用、周轉次數等多個方面考慮，對欄片采用內徑50 mm的PVC方管，裁成長度為5 cm的U型條，套在欄片兩側;對護欄立柱和上梁的成品保護采用內徑100mm的PVC方管，裁成長度為3 cm的U型條，套在立柱兩端，有效的保護了成品。

3 其他注意事項

1)鋼筋堆放現場應設置材料標識牌，鋼筋在貯存過程中應上蓋下墊，防止銹蝕、污染和變形。鋼筋原材堆放按照不同的規格存放，鋼筋貯存在距地面不小于0.3 m的平臺、墊木或其他支承上，并應使其不受機械損傷及由于暴露于大氣中而產生銹蝕和表面破損。

2)混凝土澆筑時模板應除銹刷油，清除板面上的所有雜物。振搗時需掌握振搗時間，確保預制件外觀質量及內在強度。

3)為避免預制件出現缺邊、掉角、起皮的現象，混凝土強度達到設計80%以上時方可脫模。脫模后及時清除試模上的殘留物，并用脫模機擦拭保養，混凝土預制件經噴淋養護達到設計強度后方可運至現場安裝。

4 結語

在混凝土小型預制件施工中，通過采用現代新型產品ABS模具+定型模板形式，確保了混凝土預制構件外露面平整、光潔，棱角順直分明，色澤均勻一致，無蜂窩、麻面、空洞等現象，一次模具的投入重復率達80次之多，節約了成本;在澆筑過程中通過采用電氣控制箱，通過時間繼電器對振動電機進行自動控制，提高了澆筑振搗質量和效率，節省了人工;采用智能噴淋養生系統減少了人員投入，大大降低了工人勞動強度。