公路工程小型构件预制场标准化建设与生产管理研究

周彰荣

（贵州桥梁建设集团有限责任公司，贵州贵阳 550001）

0 引言

近些年，更多的公路项目选择混凝土预制构件完成附属工程建设，既解决原本浆砌片石与块石在砌筑处理中的不足，又保障公路整体外观的统一性与可靠性。但由于诸多因素导致加工分散，缺少一致标准，影响公路质量。因此需通过标准化的建设及管理加以控制。

1 公路项目简介

1.1 工程简述

本工程为高速公路项目，建设总长度123.5km，南北走向。在该合同段中，主线上包含九座桥梁，施工总长度为3 386m，其中有一座特大桥，长度为1 117m。此外，还有十座隧道，总施工长度为9 899m。设计一处互通式的立体交叉道路。该合同段主线设置成双向四车道，限速100km/h。路基有两种形式，整体式宽度为26m，分离式宽度是13m。连接线为二级公路标准，时速为60km，路基宽度8.5m。根据此合同段建设实际情况布置两处小型构件的预制场，场地规模是20×30m。小型预制构件的场地设置成封闭式，根据其相关功能分成钢筋堆放、生产、存放、养护、模具风干、成品堆放及构件转运等区域。在预制场中，设置明显的公示牌与平面图、安全指示标志等。

1.2 工程量

结合项目实际情况，小型结构预制场需要负责涵洞及路基边沟、隧道排水沟隧道侧向盲沟等排水系统的盖板与其他预制件。预制场的总工程量包含：C25混凝土构件1 111m3，32 404块；C30混凝土构件13 191m3，143 874块。

2 小型构件预制场标准化建设

在建设预制场中，要做好整体管理。预制场道路宽度需控制在3.5～5m。在钢筋制作加工区域，为方便施工，需留有1m宽的人行道，并做好地坪漆。在生产区、养生区及存放区，需应用C20混凝土实施硬化，厚度控制在0.2m，并且运输及施工通道的硬化厚度要达到0.15m。另外，要检查好面层排水坡度，需在1.5%以上，并在场内周围建设矩形排水沟。以场区横向为准，每隔2m布置一个养生管道系统，建设在养护处理区域上方。在场地的外侧，必须建设三级沉淀池，保证正常排水需要。

2.1 总体规划

预制场内的房屋采取轻质钢结构建设，立柱是规格为165×4.0的钢管，每隔6m布置一根。檀条的横间距为1m，屋面坡度不可超过1.5%。另外，屋面板材运用彩钢瓦，整体屋架结构是三角空间桁架，构成材质是热镀锌的圆形管材。

2.2 大棚修建

小构件预制场整体采取全面封闭式的管理方法，为此需在划定位置搭设大棚。在厂房屋顶选择红色的彩钢瓦，用钢质材料修建雨棚，周围设置成白色。并在养护区设置蒸汽棚，采取半封闭式的结构。

2.3 功能分区

2.3.1 钢筋加工区

由于预制场接近标段钢筋房，其内部不应仅设加工区，还应布置半成品存放、钢筋绑扎、工具存放等区域。钢筋材料使用胎模架完成定位，布置混凝土标号的混凝土块，控制混凝土保护层，保证建设品质。

2.3.2 布料区

根据布料工序的要求，此场地需有较强的承载力，地面要平整，为生产机组平稳运行提供基础条件。自动布料机下方基础的强度要达到C25，且厚度至少为0.3m。在生产区内布设生产线，配备所需布料机与振动台，以打造一体化的生产流水线。

2.3.3 养护区

养护区同样需具备一定承载力，确保养护所用工具与构件平稳存放，为此对地面水平度也有较高标准要求。设置自动喷淋系统，养护水是Ca（OH）2饱和溶液，温度保持在15～25℃，湿度需超过90%。在室外温度偏低时需设置蒸汽棚，相对湿度要超过95%。各批次的预制构件需分别堆放。另外，在养护区内，还布设独立的水循环系统，保障养护过程的连续性。

3 小型构件预制场的预制生产管理

在预制构件建设前，需审核设计参数、技术交底。在交底过程中，要求明示混凝土配合比以及养护、钢筋布设距离、构件外观质量等。完成所有材料及机械设备的报检及验收工作。项目小型构件预制厂内的机组应根据规定进行装配并验收，且临时设施及人员安排均部署到位。

3.1 模具处理

预制公路护栏时，模板材质为镜面不锈钢，其余构件都使用塑料模板。建设中所用的塑料模具，要时刻保持干燥，表面不可出现发黄、变色等情况。构件模具表面需使用专门的脱模剂实施涂刷，厚度适中且均匀，静放成膜后才能应用。在装配模具时，需先复查几何形状与规格，避免使用质量不达标的模具。外露面混凝土模板应采用相同的脱模剂，禁止采用废机油等油性脱模剂。本项目结合混凝土配合比及模具材质，最终选定乳化液与石蜡的脱模剂。本项目使用的石蜡脱模剂中包含多种原料，具体名称及含量为：松香5kg；碳酸钠1.5kg；肥皂乳液15kg；增稠剂0.5kg；硅酸盐0.75kg；乳化液2.4kg；无机硅玻璃纳米4kg；增白剂3.64kg；表面活性剂5.5kg；珍珠亮光粉3.52kg；甲基纤维素1.5kg；清水6.69kg。

3.2 钢筋加工

本项目的路基边盖板钢筋主要分成三段：

（1）C14单根长度为95cm与C8单根长度是51cm，二者各五根。前者间距设置在12.5cm，后者两端间距是22.5cm，中部距离是20cm。根据后者控制要求，钢筋轴心距混凝土外表为4cm。

（2）同样规格的C14和C8各五根，前者间距为15cm，后者两端间距是5cm，中间距离是6cm。同样按照后者控制要求，在路边水沟两侧的钢筋轴心距混凝土外表1.5cm，距水沟底部的混凝土外表2.5cm。

（3）C12单根长度为113.5cm的钢筋准备十根，C8单根长度是46cm的钢材使用16根。前者间距是10cm，后者前端间距是11cm，后端距离是10cm。按照前者控制要求，两侧保护层为4cm，底部对应2cm。

公路隧道排水系统盖板的钢筋也分出三个部分。首先是中心排水沟的盖板钢筋，C14单根长度为256cm的钢筋5根以及C10单根长度为26cm的钢筋6根、C8单根长度为25cm的钢筋20根。C14与C10间距是10cm；C8间距设计为22cm。保护层按照C14的标准，厚度为5cm。其次是隧道路边水沟盖板的钢筋，C12单根长度为59cm的钢筋7根，C8单根长度为94cm的钢筋11根。前者间距为12.5cm，后者两端距离22.5cm，中部为20cm的间距。按照C8的标准，保护层厚度是4cm。最后是隧道侧向盲沟的盖板，使用C14单根长度为138cm的钢筋10根，C8单根长度为100cm的钢筋28根。二者间距均为10cm，保护层以C8为准，厚度为5cm。

3.3 混凝土施工

混凝土施工步骤主要有浇筑和振捣。本项目应用自动化布料机进行装料，并在卸料前复测混凝土坍落度，保证其工作性能。在混凝土入仓之前，要求罐车提速旋转60s，使材料充分混合均匀。在卸料期间，要时刻关注混凝土变化，分批次卸料，做好时间安排，不能发生停罐等待的情况。混凝土应分次入模，布料点根据首件技术参数确定，规避单次入料过多的问题，导致预制小构件厚度不一。混凝土材料振捣时长至少30s，在边缘区域的振动力偏低，可增加振动棒补振，其辐射半径是振动棒半径8～9倍的长度，而且单次移动间距需在1.5倍辐射半径以内。在振捣过程中，不能和模具、钢筋接触，振捣点需始终与模板间隔50～100mm的距离，在必要时，可使用木槌轻轻敲打模具周边外侧壁。

高温条件下混凝土出料温度最高不能超过30℃，而且材料内外温差要在20℃以内，以保障后续浇筑质量。为控制材料温差，浇筑时间段应选择在清晨六点之前以及下午五点之后。在高温施工环境中，容易形成温度、塑性收缩与干缩裂缝。对此，应先从混凝土材料入手，保障砂石级配与原料含泥量，并把握好用水量及坍落度、水灰比，增强混凝土密实度。最后，在完成浇筑后，及时安排养护，避免被暴晒。在养护的第一周，可通过洒水让混凝土维持湿润，并做到连续养护。

3.4 拆模工序

完成上述施工步骤后，需借助叉车把构件整体运送到养护区。在混凝土实际强度满足70%设计值，或强度达到2.5MPa便可组织拆模。另外，要注意在带模养护时，不能让构件受到任何荷载。拆模时应用自动化的拆模设备，切忌强制拆除，控制好构件应力相对集中的位置，以免发生掉角等问题。

3.5 模具清理

拆模后的构件需测量其规格及外观形状，筛选出合格的部分。而后清理模具，可应用中性及弱酸性的溶剂清理。

3.6 成品养生

将拆除模具的预制构件，转移到养生区，按要求控制好温湿度与养护时长，可按照构件大小、混凝土性能、环境等综合确定。

3.7 检验储存

在经过养护期之后，需根据成型的批次，安排品质检验，测量构件结构与规格、混凝土外观、保护层以及混凝土强度等，针对残次品，需统一安排堆放，进行打包处理。按照构件的具体类型，应用不同的储存架储存并落实防潮等措施。

4 结语

本项目设置两个预制场，采取多种质量检查形式，确保各道工序均达标完成。采取预制构件的施工方式，可使公路在性能、可靠性、经济性等方面均达到预期效果。