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摘 要：随着公路交通运输领域基础工程设施建设的不断提速，各种施工技术及工艺得到了不断优化。近年来国家大力推广构件预制，尤其在高速公路行业，路基排水沟、截水沟、边坡防护等往往大量的采用预制安装施工，但由于其体积小、种类多，预制速度慢，经常性出现边坡及排水沟开挖完成后相关构件无法及时安装;因此，如何优质高效的加快小型构件预制进度是保障路基防排水施工的关键。
关键词：一体化;拌和浇筑;高效;
本文以甘肃省通渭至定西高速公路3#小型构件预制场为例，对混凝土拌和浇筑一体化生产线进行论述。通定高速公路3#预制场位于K52+000线路左侧，占地面积42233.78m2(63.3亩)，紧邻X093县道，交通较为便利，承担项目18km范围内约2.2万m3小型构件的预制生产任务。场内配置50型搅拌系统1套、生产线2条;设置小型构件预制区、半成品养生区及成品存放区等附属设施。为有效加快施工进度，项目在规划阶段，按照总体工期安排，对小型构件预制施工编制了临建区域划分及施工计划，积极对小型构件预制场规划建设、分类布局等进行探索，经综合分析，采用对原有普通生产线进行改进、改造，自主设置了混凝土拌和浇筑一体化装备;3#小型构件预制场主要预制构件有路基边坡防护拱形骨架、人字形骨架镶边石、边沟、排水沟、平台排水沟、截水沟等。
各功能区布置原则主要为科学安排、统筹兼顾、确保工期、均衡生产、节约用地、合理投入、方便施工、减少干扰、利于排水，以利运输的原则，为能够在小型构件预制、安装施工中以进度制胜，切实保障项目整体施工进度;经过项目技术人员及设备生产厂家的大量分析、研究;结合项目施工生产情况，在3#小型构件预制场内设置HZ50型混凝土拌和浇筑小型拌和站1座。
首先，根据场地总体情况，选定混凝土拌和设备安装位置及原材料存放区，规划拌和站及小型构件预制车间。由于混凝土拌和浇筑一体化生产线不需混凝土运输罐车进入车间，车间高度可适当降低，满足叉车正产工作及行驶即可;沿拌和机正下方布设混凝土浇筑生产线。车间内设有四个功能区，分别用作生产、模板存放、模板清洗以及对构件的养护。车间大小为30m×70m，在其一端放置一台小型混凝土拌和机，螺旋分料机设置在出料口的下方，输送线沿分料机中心布置，在其一侧，同时安置有振动平台，数量为4个。在车间的另一边，安置有养护区以及脱模区，其中养护区数量为6个，养护好后存放于厂房外。车间内同时设置好两个池子，分别用于模具的盐酸浸泡以及浸泡后的清洗。
选用强制式搅拌机进行搅拌，用全电脑自动控制搅拌机，控制其速度大于每分钟45转，螺旋输送机以及搅拌机的的容量分别按照0.4m3、不小于0.5m3进行配置，控制水等计量误差在5%以内。
小型预制件的细集料采用中砂，其消耗量为20t/天，用三个钢结构棚分开存储所有骨料，相邻2仓上部设置50cm高钢制隔板，可以有效防止串料;同时设置3个粉料仓筒，2个用于存放水泥，剩下的存放掺和料，安置在搅拌仓的侧面，其大小为100t/仓。
混凝土拌和浇筑一体化装备具体为:小型拌和机设置于小型构件预制车间内，沿拌和机正下方布设生产线，布料斗在专用轨道上水平行走，负责“接料”及“放料”工作。拌和完成好的混凝土投放至布料斗，布料斗通过电力装置驱动，行驶至位于生产线上的小型构件模板上方，按下布料开关，开始小型构件混凝土浇筑，在振动台振捣密实后，通过振动台滚轴传送至叉车滚轴，由叉车转运至养护区进行带模养护。
图1 拌和浇筑一体化装备示意图 下载原图
图2 混凝土拌和浇筑一体化生产线 下载原图
较传统的混凝土罐车运输浇筑，采用本装备施工时混凝土拌和结束后即可投放至生产线布料斗，不需专门安排罐车运输，节省了混凝土罐车投入;混凝土随用随拌，预制施工量控制方便。有效避免混凝土塌落度损失过大。由于不需用车辆运输混凝土，只要模具投入充足，混凝土浇筑可与拌和同时进行，节省时间，大大提升了小型预制构件的预制效率。同等条件下，其工效远优于混凝土罐车运输施工。由于混凝土拌和浇筑一体化生产线不需混凝土运输罐车进入车间，车间高度可适当降低，满足叉车正产工作即可。
施工进度方面:传统生产线每天可预制量约40m3，采用拌和浇筑一体化装备生产线每天可预制量约60m3，工效提升1.5倍。
经济效益方面:减少混凝土罐车1台、罐车司机1人、作业工人1人，车间大棚高度较传统工艺降低2m，经初步测算，节约成本约50万元(含罐车租赁费用)。
社会效益方面:该小型构件预制场承办了业主组织的通定全线首次标准化观摩会，赢得了各方赞誉。
避免施工干扰:避免小型构件预制过程中混凝土供应与桥涵、防护等现浇结构物相互干扰。
拌和浇筑一体化生产线接料、布料便利，装备简单、实用，因此，推荐在小型构件预制量大、施工标准化要求高的构件场推广使用。
所有预制构件所用模板均采用定型轻质高强塑钢模，模具底板厚度≥0.3cm，侧板厚度≥0.4cm。模板工程施工应控制好以下要点:
(1)预制件的模具由专业模板厂家根据施工图纸设计，模具胎具通过验收后进行加工制作。模板进场后先对模具外观进行检查是否有变形情况，检查尺量模具尺寸，看其偏差是否符合规范要求。同时要求模板平整度、强度等指标满足要求，便于拆卸安装，模板之间结合紧密。模板检查合格后，在模板内部刷上便于脱模的材料。灌注混凝土时，必须有专门的技术人员在场，让构件形状、尺寸符合要求，其相互位置不发生偏离。安装好模板后，马上对模板加固情况进行检查，保证受力的模板不会发生变形以及位移。模板需要对振动撞击有足够的防御能力。
(2)为了达到小型预制构件表面光滑有亮泽的要求，各类构件塑料模具浇筑混凝土前，必须将模具内侧与混凝土接触部位清理洁净，不得有任何残渣，构件场区内设置模具清洗池，使用26%的盐酸将塑料模具进行浸泡，浸泡时间为10分钟左右，将模具上盐酸沥干，然后使用高压水枪进行冲洗，可用竹刀裹上纱布刮除剩下的水泥，为消除模具内残留盐酸，统一放入清水池内漂洗，每次使用模板均采用以上工序，保证模板长久循环使用及构件外观质量。模具清洗后统一开口向下，码放整齐，待模具内水份蒸发干后方可转至生产车间进行下一步工序。按此工艺可以极大减少混凝土预制构件易产生的“蜂窝麻面”、“缺棱掉角”等外观质量通病。
(3)浇筑前一小时左右将脱模剂使用喷枪均匀喷涂，严格控制喷涂时间，喷涂时间不得过早或过晚，避免过早使其挥发结硬，过晚脱模剂喷涂后流动，砼浇筑过程中脱模剂聚集，脱模后该处与其他部位存在明显色差，影响外观质量。
图3 模板清洗 下载原图
图4 喷涂脱模剂 下载原图
在振动辊台上放好模具。根据实测含水率，填写施工配料单，搅拌完成后进行坍落度检测，其大小范围是14～18cm。搅拌完成后进行坍落度检测，混凝土拌检测合格后，投放至布料斗，布料斗通过电力装置驱动，行驶至位于生产线上的小型构件模板上方，按下布料开关，开始小型构件混凝土浇筑。单块预制构件混凝土灌注一次性连续灌注完成。控制混凝土灌注速度不要过快，均匀灌注。这样可以有效减少振动幅度，防止模板在振动过程发生破坏。灌注完成后第一时间对多余的混凝土进行清理，同时做好抹面压光工作。
振动时间控制在15s到20s之间，直至气泡不在出现、混凝土不再下沉、水泥浆面呈现在表面。这样可以有效排净混凝土中的气体并且减少其表面的气泡。
振动台振捣密实后，通过振动台滚轴传送至叉车滚轴，由叉车转运至养护区。
混凝土浇筑完成约1小时内，采用喷淋设备开始对构件养护。构件达到规定强度后，翻动模具，用工具不断敲打模具，在这里使用橡胶手锤。构件自动脱落后，继续进行喷淋保湿养护。拆模时，砼强度不低于其设计强度的一半，且砼与环境温差必须小于15℃，控制模具的敲打力度，防止构件在拆除过程中受损，拆除后第一时间对构件进行养护。
图5 混凝土浇筑 下载原图
图6 移至养护区 下载原图
图7 脱模前养护 下载原图
图8 脱模后养护 下载原图
预制构件养生期足够之后，按型号、种类的不同来分别存放构件。预制块码放在木托上，方便施工时运输;预制块之间采用棉毡或特制塑料泡沫隔离防止碰撞破损。同时采用打包带队包好摆放整齐的预制块，为装车、运输提供方便。
预制构件采用平板车运输，车厢底部铺设一层草帘，四周固定废旧轮胎作为碰撞缓冲设施，防止在运输过程中预制构件边角磕碰、磨损，保持车厢底部的平坦，固定好预制件，保证装车时构件之间挤密压实，采用专用叉车卸车，防止碰撞。
图9 成品存放 下载原图
(1)盐洗时必须让盐酸完全没过模具，不能有混凝土渣等残存模具表面，保证模具表面光滑，以防止构件表面颜色不均匀、出现粘皮麻面的现象。
(2)必须先对混凝土进行60s的干拌，再加水、添加剂进行湿拌，湿拌时长控制在120s～180s之间。
(3)宜快速完成混凝土的浇筑及振动。其塌落度控制指标为大于140mm且小于180mm，若不足140mm，或者混凝土振动时间过长，混凝土成型后会质量不佳，出现气泡蜂窝现象。若塌落度超过180mm，混凝土强度不易控制，成型后出现干缩裂纹。
(4)存放时尽量保持地面水平，托盘也必须控制水平度，保证下料足够，码放整齐，防止四边厚度不一样，使构件控制厚度在5cm。
(5)养护初期不能将水直接喷洒在预制件表面，防止水印出现。
较传统的混凝土罐车运输浇筑，本工艺施工时混凝土拌和结束后即可投放至生产线布料斗，不需专门安排罐车运输，节省了混凝土罐车投入;混凝土随用随拌，预制施工量控制方便。有效减少混凝土坍落度的损失。由于不需用车辆运输混凝土，只要模具投入充足，混凝土浇筑可与拌和同时进行，节省时间，有效提升小型构件预制的效率，节约施工时间。同等条件下，其工效远优于混凝土罐车运输施工;经济效益方面节约成本显著。
小型构件预制工效的提升，为构件安装施工提供了保障，在一定程度上加快了项目路基防护及排水工程施工进度。由于本装备即可加快施工进度，又能降低成本，拌和浇筑一体化生产线接料、布料便利，装备简单、实用，因此，推荐在小型构件预制量大、施工标准化要求高的构件厂推广使用。
[1] JTG F10-2006《公路路基施工技术规范》．人民交通出版社．
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