新旧渠道混凝土预制板制作工艺探讨

2019-02-14王欣，郭涛，陈鑫

山东水利 2019年3期

王欣，郭涛，陈鑫

（山东临沂水利工程总公司，山东临沂 276006）

引黄济青工程是自黄河打渔张泵站引水，保证青岛市社会经济可持续发展的大型调水工程。20余年来累计输水约15亿m3，发挥了巨大的经济效益、社会效益和环境效益。引黄济青改扩建工程建设内容主要包括：重建渠首进水闸，开挖至渠首泵站段的低输沙渠，在渠首泵站入口下游低输沙渠处新建节制闸，在低输沙渠右岸新建渠首泵站，对现有的高输沙渠进行整修和衬砌；对沿线衬砌渠道进行翻新硬化，拆除重建或加固部分桥梁。本次就引黄济青渠道工程中大批量使用混凝土预制板施工工艺及成型尺寸、强度进行探讨。

渠道新旧预制板设计规格一致，板厚均为6.0 cm，板块采用矩形，尺寸为58.0 cm×38.0 cm。板的强度等级为C30，抗渗等级为W6，抗冻等级为F150。对部分地下水含硫酸根离子量超标段，由于地下水对混凝土有不同程度的侵蚀，该段渠道衬砌混凝土板、齿墙应采用抗硫酸盐混凝土，混凝土板的厚度不变。

1 新旧板强度测试对比

在施工现场，对拆除的质量较好的旧板及新板进行强度测试，根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）规定，采用回弹法进行测试

经统计，旧板平均抗压强度为21.33 MPa，新板平均抗压强度为33.11 MPa。

从回弹数据来看，旧板的强度分布不均匀，差距较大，外观质量较差；从板的断面看，板内存在气泡较多，砂、碎石分布不均匀，表面粗糙。

2 旧板浇筑工艺

旧混凝土板预制采用木质模板，规格为38.0 cm×58.0 cm×6.0 cm，模具边缘包裹塑料布；预制设备主要为滚筒式搅拌机、小推车、1.5 kW振动平台。受当时条件限制，施工设备落后，施工工艺粗放，缺乏相应的计量和控制手段。

3 新板浇筑工艺

利用引黄济青输水期，本次改扩建各施工标段均采用人工+机械方法预制混凝土衬砌板。

1）模具加工。模具的选择有两种，一种为钢模板，一种为塑料模板。钢模板具有高稳定性，不易变形的特点，但造价成本高，模具批量生产速度慢。

塑料模具批量生产快，造价较低，易运输，但容易变形，使用寿命短。综合考虑之后选择塑料模板，重点把控模具变形问题。模具规格38.0 cm×58.0 cm×6.0 cm，采购加强模具，降低变形。将模具内表面喷洒机油，便于脱模。

2）对预制场地进行平整硬化。晾晒场地的水平硬化至关重要，它直接关系到后期模具中混凝土是否平整，生产出来的产品是否厚薄均匀。本次施工的预制板堆放场地均采用混凝土硬化，控制场地高程±2.0 cm。

3）施工机械配备。分料斗的使用，大大降低了施工人工数量，采用全机械上料及运输，极大的提高了工作效率。同时自动化搅拌站的使用，更是精确控制了配合比中的重量，保证了拌合时间，出仓混凝土质量得到保障。

通过对新旧混凝土板施工工艺的了解和现场观察，振捣问题是成型预制板质量的关键因素，也是预制板施工工艺的最重要工序。综合考虑，采用加工制作振捣床来控制振捣质量，从成型板质量来看，该工艺是科学可行的。

振捣床采用90.0 cm×150.0 cm作业平台，配备大功率振捣器，使用振捣床可以极大的加快生产速度，保证振捣强度。

振捣完成后的预制板，连同模板共同码放到钢制托架上进行养护。钢制模具托架采用钢制架，虽然成本高，但能确保在运输及码放过程中不变形。

4）技术交底。对施工班组进行技术交底（配比、坍落度、含气量），严格把控含气量，含气量过大，孔洞太多形成蜂窝状导致混凝土不密实，强度低；含气量太小，和易性太差，抗冻性差，易断裂。明确各流程施工工艺，确保振动时间。由于分料斗布料后容易导致四角缺料，需人工及时补料，施工技术员要现场及时进行检查督导。

5）根据不同季节不同地区决定翻板脱模时间，以预制板凝固为准。翻板时间过早容易造成预制板断裂或者掉角。

6）养护。翻板打垛码放后必须及时进行养护，保持适当的温度和足够的湿度，以创造良好的硬化条件。采用洒水和土工布覆盖等方法综合养护。在炎热干燥气候下，脱模翻板适当提前进行，并适当延长养护时间。在温度低于5℃时采取防冻措施，避免冻涨破坏。洒水养护不可少于28 d。安排专人负责养护，做好养护记录，层层把关，认真负责。

7）新预制板拆模后发现个别的会出现裂缝，严重的影响了质量，增加了报废率。通过多方面研究及试验发现，混凝土预制板出现的裂缝主要为塑性收缩裂缝和温度裂缝，形成的主要原因是个别操作人员未对分料机出口预制板及时补料导致厚薄不均匀，同时近期施工昼夜温差较大，造成混凝土凝固过程中散热不均，形成裂缝。通过对发现的问题及时整改，裂缝已经得到有效控制。