盧寶富

中交二公局第六工程有限公司

1 引言

近年公路建設(shè)行業(yè)逐漸由粗放化向標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、規(guī)范化轉(zhuǎn)變，在建項(xiàng)目持續(xù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)桿工程宣傳及實(shí)施，本項(xiàng)目建設(shè)的半自動(dòng)化構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)突破了常規(guī)的施工方法，實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)化小型構(gòu)件預(yù)制流水線生產(chǎn)，有效解決了實(shí)際問(wèn)題。

2 實(shí)施方案

龍懷路面LM1 標(biāo)合同段起訖樁號(hào)K2+474-K48+910 共長(zhǎng)46.436km，項(xiàng)目的防護(hù)和排水工程設(shè)計(jì)有大量的小型預(yù)制塊，其主要工程量為預(yù)制護(hù)欄13795 塊和水溝蓋板42914 塊。業(yè)主要求預(yù)制構(gòu)件工期緊張且項(xiàng)目位于土地資源緊缺的廣東省河源市東源縣船塘鎮(zhèn)，農(nóng)田和基本水田不允許占用，只能征用山地且征地費(fèi)用高、土方挖填工程量大。項(xiàng)目結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行多方案比對(duì)，最終確定采用半自動(dòng)化構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)進(jìn)行工廠化模式集中預(yù)制施工，具有標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、進(jìn)度快、質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，全面提高公路建設(shè)管理水平。半自動(dòng)化小構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)設(shè)置在混凝土拌和站附近，選好位置后進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)、場(chǎng)地整平碾壓、進(jìn)行C15混凝土硬化、大棚搭設(shè)及混凝土站設(shè)備安裝等施工，預(yù)制場(chǎng)設(shè)置生產(chǎn)區(qū)、養(yǎng)生區(qū)和存放區(qū)。預(yù)制場(chǎng)旁邊設(shè)置鋼筋加工場(chǎng)，進(jìn)行鋼筋原材料存放、鋼筋加工及成品堆放。當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)具備安裝小型構(gòu)件條件后將存放區(qū)構(gòu)件及時(shí)運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。

2.1 小構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)設(shè)計(jì)

小構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)主要由場(chǎng)棚、龍門(mén)吊、模板行駛軌道、可行走移動(dòng)模板、混凝土運(yùn)輸軌道、混凝土運(yùn)輸車(chē)和自動(dòng)噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)組成。護(hù)欄預(yù)制場(chǎng)設(shè)置了四條模板行駛軌道和一條與其垂直的混凝土運(yùn)輸軌道，模板可由人工推著在模板行駛軌道上自由行走，當(dāng)模板要更換軌道時(shí)將模板放置在橫向平車(chē)上，由人工推移進(jìn)行變換。在混凝土天車(chē)運(yùn)輸接近終點(diǎn)處設(shè)置混凝土振動(dòng)平臺(tái)，可以進(jìn)行水溝蓋板預(yù)制施工?；炷吝\(yùn)輸天車(chē)可以沿運(yùn)輸軌道直接開(kāi)到混凝土拌和站接料運(yùn)至混凝土澆筑區(qū)，在混凝土澆筑區(qū)將料直接放入模板內(nèi)，整個(gè)預(yù)制過(guò)程中采用流水線施工。

2.2 小構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)建設(shè)材料及機(jī)具

2.2.1 使用主要材料

方管100×100×5mm 每條長(zhǎng)6m；路軌12kg 每條長(zhǎng)6m；角鐵40×4mm 每條長(zhǎng)6m；鋼板有150×150×2mm 和150×150×10mm 和300×300×10mm 和150×200×10mm 和450×450×10mm 五種；槽鋼5#5.438kg/m單根長(zhǎng)6m，槽鋼12#10.007kg/m單根長(zhǎng)6m；軸承φ40和PA206；電機(jī)和變速箱4kW；無(wú)縫管φ63 和φ325 兩種；工字鋼32#b57.7kg/m 單根長(zhǎng)12m，18#24.1kg/m 單根長(zhǎng)6m；托輥60×700×750mm；氣缸SC125×50；減速機(jī)BWD2-7122 和XLD-35-3；大螺旋φ300mm，軌道輪直徑18cm；行走端梁2套。

2.2.2 主要施工機(jī)具

混凝土拌和站90型；裝載機(jī)ZL-50；混凝土運(yùn)輸天車(chē)1.5m3；叉車(chē)5 噸；插入式振搗棒ZN-30 和ZN-50；鋼筋彎曲機(jī)G2L32E；鋼筋切斷機(jī)GQ50。

2.3 模板制作及安裝

護(hù)欄模板制作保證規(guī)格尺寸準(zhǔn)確，棱角平直光潔，面層平整，拼縫嚴(yán)密。為確保施工質(zhì)量我部采用5+1不銹鋼復(fù)合模板，模板剛度和強(qiáng)度指標(biāo)能夠滿足規(guī)范及施工設(shè)計(jì)要求。護(hù)欄模板只定制底模（迎撞面模板）、端頭模板和側(cè)模板（護(hù)欄底部模板和頂部模板），各部位用螺栓固定拼接。底板模制作時(shí)在底部安裝上定向滑輪，以方便人工可以推著在軌道上行走，滑輪安裝要確保能夠在軌道上行車(chē)且不脫軌。定向滑輪安裝時(shí)用水平尺精確調(diào)整底?；喐叨龋_保底模頂面水平，不得讓頂面出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象以防護(hù)欄預(yù)制好后內(nèi)側(cè)不平整，安裝時(shí)不好調(diào)整護(hù)欄整體線形，水溝蓋板模板采用高強(qiáng)塑料模板。

2.4 鋼筋加工及安裝

（1）在鋼筋加工場(chǎng)提前制作好一個(gè)綁扎鋼筋專(zhuān)用的胎架，根據(jù)護(hù)欄鋼筋設(shè)置情況進(jìn)行制作，方便鋼筋綁扎工作。另加工一根長(zhǎng)度4m 且直徑100mm 鋼管，間隔距離為0.1m、1m、2m、3m、3.9m五處安裝吊鉤。

（2）護(hù)欄預(yù)制的鋼筋在小型預(yù)制場(chǎng)邊上的鋼筋加工場(chǎng)完成下料、彎曲及綁扎工作，綁扎完成的成品骨架在使用時(shí)用加工好鋼管和機(jī)械吊裝。

（3）護(hù)欄鋼筋骨架運(yùn)到鋼筋安裝區(qū)后直接安裝在護(hù)欄底模上。吊裝過(guò)程中在護(hù)欄端模處鋼筋及底模處鋼筋綁扎混凝土墊塊。端部墊塊在每塊護(hù)欄最兩端位置的鋼筋上布置，每端布置4塊，兩端一共布置8 塊；底模墊塊以護(hù)欄骨架端部第2 根鋼筋開(kāi)始布置，每隔2根布置一處、每處4塊共計(jì)布置24塊并按梅花狀進(jìn)行布置，確保護(hù)欄保護(hù)層厚度能夠滿足設(shè)計(jì)要求。

2.5 混凝土澆筑

混凝土由運(yùn)輸天車(chē)沿軌道直接開(kāi)到混凝土站出料口接料，混凝土運(yùn)至澆筑區(qū)后可直接放料至模板內(nèi)，靈活性強(qiáng)并能夠保證混凝土到達(dá)模板的每個(gè)角落。澆筑混凝土?xí)r派專(zhuān)人經(jīng)常觀察模板、鋼筋、預(yù)留孔洞、預(yù)埋件等有無(wú)位移變形情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即停止?jié)仓⒃谝褲仓幕炷脸跄靶拚戤?。使用插入式振?dòng)器快插慢拔振動(dòng)，插點(diǎn)要均勻排列，逐點(diǎn)移動(dòng)按順序進(jìn)行，做到均勻振實(shí)不遺漏，移動(dòng)間距不大于振動(dòng)棒作用半徑的1.5倍（一般為300mm～400mm）?；炷翝仓瓿珊蟊砻姹仨殘?zhí)行二次收漿工藝，采用鋼抹子壓光，防止出現(xiàn)不規(guī)則細(xì)微裂紋。

2.6 模板拆除

混凝土拆模時(shí)的強(qiáng)度根據(jù)實(shí)際情況而定，一般保證不小于2.5MPa。拆模時(shí)保證其棱角不受損，拆模工具不能卡在混凝土面上防止造成表面受損。護(hù)欄強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后在拆模區(qū)進(jìn)行拆模，首先將端模和側(cè)模拆除，然后將叉車(chē)前面兩個(gè)壁伸入之前預(yù)埋好的鋼筋吊環(huán)內(nèi)，安排專(zhuān)人指揮并垂直起吊，預(yù)制件從底模中吊出后轉(zhuǎn)移到養(yǎng)生區(qū)，過(guò)程中緩慢移動(dòng)并輕拿輕放確保邊角不受損壞。

2.7 集中養(yǎng)護(hù)存放

混凝土護(hù)欄在養(yǎng)生區(qū)進(jìn)行土工布覆蓋并啟動(dòng)自動(dòng)噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)進(jìn)行集中養(yǎng)護(hù)，噴淋系統(tǒng)從供水到工作完畢基本實(shí)現(xiàn)了過(guò)程全自動(dòng)控制，噴出的水霧均勻，養(yǎng)護(hù)效果極佳，達(dá)到全天候、全方位、全濕潤(rùn)的“三全”養(yǎng)護(hù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。構(gòu)件養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天，養(yǎng)護(hù)完成后采用叉車(chē)吊裝，將護(hù)欄預(yù)制塊運(yùn)到集中存放區(qū)存放，水溝蓋板進(jìn)行專(zhuān)業(yè)打包后同樣轉(zhuǎn)移至存放區(qū)。

2.8 質(zhì)量控制

2.8.1 質(zhì)量控制體系

項(xiàng)目經(jīng)理部建立以項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)的質(zhì)量安全管理體系和以總工程師負(fù)責(zé)的質(zhì)檢和試驗(yàn)兩個(gè)質(zhì)量保證體系，形成總工程師質(zhì)量總負(fù)責(zé)及質(zhì)量檢驗(yàn)工程師專(zhuān)職監(jiān)察的內(nèi)部質(zhì)量監(jiān)督，把質(zhì)量落實(shí)到每個(gè)人和各項(xiàng)具體工作中，堅(jiān)決做到上道工序不優(yōu)、下道工序不開(kāi)工，分頭把關(guān)和層層負(fù)責(zé)，堅(jiān)決執(zhí)行崗位責(zé)任制并完善技術(shù)管理制度，確保工程質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。

2.8.2 質(zhì)檢體系

項(xiàng)目經(jīng)理部設(shè)立專(zhuān)職質(zhì)檢工程師和質(zhì)檢員，每道工序都必須過(guò)質(zhì)檢員自檢、互檢，質(zhì)檢工程師檢查，報(bào)監(jiān)理工程師檢查確認(rèn)后，方可進(jìn)行下一道工序的施工。

2.8.3 試驗(yàn)體系

項(xiàng)目經(jīng)理部設(shè)立工地試驗(yàn)室，小型構(gòu)件原材料按規(guī)范要求進(jìn)行檢查，確保小型構(gòu)件預(yù)制用原材料合格，對(duì)于不合格的原材料嚴(yán)禁進(jìn)場(chǎng)，一旦發(fā)現(xiàn)立即清理出場(chǎng)，確保小型構(gòu)件預(yù)制成品質(zhì)量。

2.8.4 配合比質(zhì)量控制

混凝土配合比根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度、施工條件及環(huán)境溫度變化由試驗(yàn)來(lái)決定。各種原材料質(zhì)量符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，混凝土拌和站進(jìn)行混凝土拌和時(shí)，計(jì)量系統(tǒng)控制要準(zhǔn)確。常用C30混凝土配合比見(jiàn)表1。

表1 預(yù)制護(hù)欄混凝土常用配合比（kg/m3）

3 方案比較

高速公路建設(shè)過(guò)程中施工單位常采用傳統(tǒng)的方法預(yù)制加工即多采用罐車(chē)運(yùn)輸混凝土入模澆筑，需要場(chǎng)地面積大，生產(chǎn)效率低且勞動(dòng)力投入大。隨著土地資源越來(lái)越緊缺以及人工費(fèi)不斷上漲，節(jié)約用地和合理的應(yīng)用勞動(dòng)力顯得至關(guān)重要。我項(xiàng)目建設(shè)的半自動(dòng)化構(gòu)件預(yù)制突破了常規(guī)的施工方法，實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)化小型構(gòu)件預(yù)制流水線生產(chǎn)，縮短了混凝土的運(yùn)輸和模板倒運(yùn)時(shí)間，節(jié)約了用地；同時(shí)減少了工人的勞動(dòng)負(fù)荷，從而大大提高了生產(chǎn)效率；施工也更加標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，從而提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。采用自動(dòng)化的生產(chǎn)模式對(duì)提升企業(yè)形象也有較大幫助，經(jīng)常有人員到我項(xiàng)目進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)中印象深刻并贊揚(yáng)表現(xiàn)出色，均認(rèn)為未來(lái)具有很高的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

4 半自動(dòng)化構(gòu)件預(yù)制效益分析

半自動(dòng)化構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)集中進(jìn)行預(yù)制有易于施工質(zhì)量控制，預(yù)制安裝方便快捷，構(gòu)件外觀形象和線型美觀，安全系數(shù)高符合公路施工標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展要求。我項(xiàng)目處在山區(qū)，施工戰(zhàn)線長(zhǎng)且轉(zhuǎn)運(yùn)距離遠(yuǎn)，綜合比較分析設(shè)置兩個(gè)小型構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)，其中建設(shè)使用材料費(fèi)合計(jì)251491.44 元，人工費(fèi)合計(jì)36000 元，共計(jì)花費(fèi)287491.44元。如果按照傳統(tǒng)模式施工即租用混凝土罐車(chē)2臺(tái)每個(gè)月花費(fèi)46000元，按使用7.5個(gè)月計(jì)算共計(jì)花費(fèi)345000元。護(hù)欄預(yù)制采用軌道上移動(dòng)模板施工，每塊模板占用征地面積為1.3×4.5=5.85m2，采用固定模板施工每塊模板占用征地面積為4.3×5=21.5m2（考慮罐車(chē)通行道路），采用可移動(dòng)模板比固定模板每塊節(jié)約征地面積15.65m2，根據(jù)工期需要項(xiàng)目配備120套模板，則共計(jì)節(jié)約征地面積理論值15.65×120=1878m2,項(xiàng)目臨時(shí)征地山地費(fèi)用15000元/畝/1.5年,合計(jì)節(jié)約征地費(fèi)用1878/666.7×15000=42252.89 元，節(jié)約場(chǎng)地硬化C15 混凝土費(fèi)用1878×0.15×330=92961 元，兩個(gè)小型構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)建設(shè)費(fèi)用共計(jì)節(jié)約成本192722.45 元。半自動(dòng)化的生產(chǎn)大大提高了生產(chǎn)效率同時(shí)節(jié)約勞動(dòng)力，有效降低施工生產(chǎn)成本。

5 結(jié)束語(yǔ)

公路建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)是將來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，工地標(biāo)準(zhǔn)化、施工標(biāo)準(zhǔn)化以及管理標(biāo)準(zhǔn)化是項(xiàng)目建設(shè)優(yōu)質(zhì)高效的必然選擇。通過(guò)半自動(dòng)化構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)集中生產(chǎn)，規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化施工，按時(shí)完成業(yè)主龍連管理處要求的節(jié)點(diǎn)計(jì)劃，縮短施工工期并達(dá)到業(yè)主的施工節(jié)點(diǎn)考核要求，過(guò)程中業(yè)主單位組織相鄰標(biāo)段來(lái)我部進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀摩學(xué)習(xí)，充分認(rèn)可肯定半自動(dòng)化預(yù)制場(chǎng)應(yīng)用效果。半自動(dòng)化小構(gòu)件預(yù)制施工打破傳統(tǒng)的施工方法，將混凝土運(yùn)送由罐車(chē)改為天車(chē)，固定模板澆筑改為帶有軌道和輪子的可推移式施工，縮短混凝土運(yùn)輸和模板倒運(yùn)時(shí)間，減少工人勞動(dòng)負(fù)荷。小構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)的成功實(shí)施為我公司積累成功經(jīng)驗(yàn)，為以后公司項(xiàng)目建設(shè)半自動(dòng)化（自動(dòng)化）構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)打下基礎(chǔ)，具有借鑒和指導(dǎo)價(jià)值，為公司經(jīng)濟(jì)效益提升起到良好作用，具有很好的的推廣應(yīng)用前景。