周彰榮
(貴州橋梁建設集團有限責任公司,貴州貴陽 550001)
近些年,更多的公路項目選擇混凝土預制構件完成附屬工程建設,既解決原本漿砌片石與塊石在砌筑處理中的不足,又保障公路整體外觀的統(tǒng)一性與可靠性。但由于諸多因素導致加工分散,缺少一致標準,影響公路質量。因此需通過標準化的建設及管理加以控制。
本工程為高速公路項目,建設總長度123.5km,南北走向。在該合同段中,主線上包含九座橋梁,施工總長度為3 386m,其中有一座特大橋,長度為1 117m。此外,還有十座隧道,總施工長度為9 899m。設計一處互通式的立體交叉道路。該合同段主線設置成雙向四車道,限速100km/h。路基有兩種形式,整體式寬度為26m,分離式寬度是13m。連接線為二級公路標準,時速為60km,路基寬度8.5m。根據(jù)此合同段建設實際情況布置兩處小型構件的預制場,場地規(guī)模是20×30m。小型預制構件的場地設置成封閉式,根據(jù)其相關功能分成鋼筋堆放、生產、存放、養(yǎng)護、模具風干、成品堆放及構件轉運等區(qū)域。在預制場中,設置明顯的公示牌與平面圖、安全指示標志等。
結合項目實際情況,小型結構預制場需要負責涵洞及路基邊溝、隧道排水溝隧道側向盲溝等排水系統(tǒng)的蓋板與其他預制件。預制場的總工程量包含:C25混凝土構件1 111m3,32 404塊;C30混凝土構件13 191m3,143 874塊。
在建設預制場中,要做好整體管理。預制場道路寬度需控制在3.5~5m。在鋼筋制作加工區(qū)域,為方便施工,需留有1m寬的人行道,并做好地坪漆。在生產區(qū)、養(yǎng)生區(qū)及存放區(qū),需應用C20混凝土實施硬化,厚度控制在0.2m,并且運輸及施工通道的硬化厚度要達到0.15m。另外,要檢查好面層排水坡度,需在1.5%以上,并在場內周圍建設矩形排水溝。以場區(qū)橫向為準,每隔2m布置一個養(yǎng)生管道系統(tǒng),建設在養(yǎng)護處理區(qū)域上方。在場地的外側,必須建設三級沉淀池,保證正常排水需要。
預制場內的房屋采取輕質鋼結構建設,立柱是規(guī)格為165×4.0的鋼管,每隔6m布置一根。檀條的橫間距為1m,屋面坡度不可超過1.5%。另外,屋面板材運用彩鋼瓦,整體屋架結構是三角空間桁架,構成材質是熱鍍鋅的圓形管材。
小構件預制場整體采取全面封閉式的管理方法,為此需在劃定位置搭設大棚。在廠房屋頂選擇紅色的彩鋼瓦,用鋼質材料修建雨棚,周圍設置成白色。并在養(yǎng)護區(qū)設置蒸汽棚,采取半封閉式的結構。
2.3.1 鋼筋加工區(qū)
由于預制場接近標段鋼筋房,其內部不應僅設加工區(qū),還應布置半成品存放、鋼筋綁扎、工具存放等區(qū)域。鋼筋材料使用胎模架完成定位,布置混凝土標號的混凝土塊,控制混凝土保護層,保證建設品質。
2.3.2 布料區(qū)
根據(jù)布料工序的要求,此場地需有較強的承載力,地面要平整,為生產機組平穩(wěn)運行提供基礎條件。自動布料機下方基礎的強度要達到C25,且厚度至少為0.3m。在生產區(qū)內布設生產線,配備所需布料機與振動臺,以打造一體化的生產流水線。
2.3.3 養(yǎng)護區(qū)
養(yǎng)護區(qū)同樣需具備一定承載力,確保養(yǎng)護所用工具與構件平穩(wěn)存放,為此對地面水平度也有較高標準要求。設置自動噴淋系統(tǒng),養(yǎng)護水是Ca(OH)2飽和溶液,溫度保持在15~25℃,濕度需超過90%。在室外溫度偏低時需設置蒸汽棚,相對濕度要超過95%。各批次的預制構件需分別堆放。另外,在養(yǎng)護區(qū)內,還布設獨立的水循環(huán)系統(tǒng),保障養(yǎng)護過程的連續(xù)性。
在預制構件建設前,需審核設計參數(shù)、技術交底。在交底過程中,要求明示混凝土配合比以及養(yǎng)護、鋼筋布設距離、構件外觀質量等。完成所有材料及機械設備的報檢及驗收工作。項目小型構件預制廠內的機組應根據(jù)規(guī)定進行裝配并驗收,且臨時設施及人員安排均部署到位。
預制公路護欄時,模板材質為鏡面不銹鋼,其余構件都使用塑料模板。建設中所用的塑料模具,要時刻保持干燥,表面不可出現(xiàn)發(fā)黃、變色等情況。構件模具表面需使用專門的脫模劑實施涂刷,厚度適中且均勻,靜放成膜后才能應用。在裝配模具時,需先復查幾何形狀與規(guī)格,避免使用質量不達標的模具。外露面混凝土模板應采用相同的脫模劑,禁止采用廢機油等油性脫模劑。本項目結合混凝土配合比及模具材質,最終選定乳化液與石蠟的脫模劑。本項目使用的石蠟脫模劑中包含多種原料,具體名稱及含量為:松香5kg;碳酸鈉1.5kg;肥皂乳液15kg;增稠劑0.5kg;硅酸鹽0.75kg;乳化液2.4kg;無機硅玻璃納米4kg;增白劑3.64kg;表面活性劑5.5kg;珍珠亮光粉3.52kg;甲基纖維素1.5kg;清水6.69kg。
本項目的路基邊蓋板鋼筋主要分成三段:
(1)C14單根長度為95cm與C8單根長度是51cm,二者各五根。前者間距設置在12.5cm,后者兩端間距是22.5cm,中部距離是20cm。根據(jù)后者控制要求,鋼筋軸心距混凝土外表為4cm。
(2)同樣規(guī)格的C14和C8各五根,前者間距為15cm,后者兩端間距是5cm,中間距離是6cm。同樣按照后者控制要求,在路邊水溝兩側的鋼筋軸心距混凝土外表1.5cm,距水溝底部的混凝土外表2.5cm。
(3)C12單根長度為113.5cm的鋼筋準備十根,C8單根長度是46cm的鋼材使用16根。前者間距是10cm,后者前端間距是11cm,后端距離是10cm。按照前者控制要求,兩側保護層為4cm,底部對應2cm。
公路隧道排水系統(tǒng)蓋板的鋼筋也分出三個部分。首先是中心排水溝的蓋板鋼筋,C14單根長度為256cm的鋼筋5根以及C10單根長度為26cm的鋼筋6根、C8單根長度為25cm的鋼筋20根。C14與C10間距是10cm;C8間距設計為22cm。保護層按照C14的標準,厚度為5cm。其次是隧道路邊水溝蓋板的鋼筋,C12單根長度為59cm的鋼筋7根,C8單根長度為94cm的鋼筋11根。前者間距為12.5cm,后者兩端距離22.5cm,中部為20cm的間距。按照C8的標準,保護層厚度是4cm。最后是隧道側向盲溝的蓋板,使用C14單根長度為138cm的鋼筋10根,C8單根長度為100cm的鋼筋28根。二者間距均為10cm,保護層以C8為準,厚度為5cm。
混凝土施工步驟主要有澆筑和振搗。本項目應用自動化布料機進行裝料,并在卸料前復測混凝土坍落度,保證其工作性能。在混凝土入倉之前,要求罐車提速旋轉60s,使材料充分混合均勻。在卸料期間,要時刻關注混凝土變化,分批次卸料,做好時間安排,不能發(fā)生停罐等待的情況。混凝土應分次入模,布料點根據(jù)首件技術參數(shù)確定,規(guī)避單次入料過多的問題,導致預制小構件厚度不一?;炷敛牧险駬v時長至少30s,在邊緣區(qū)域的振動力偏低,可增加振動棒補振,其輻射半徑是振動棒半徑8~9倍的長度,而且單次移動間距需在1.5倍輻射半徑以內。在振搗過程中,不能和模具、鋼筋接觸,振搗點需始終與模板間隔50~100mm的距離,在必要時,可使用木槌輕輕敲打模具周邊外側壁。
高溫條件下混凝土出料溫度最高不能超過30℃,而且材料內外溫差要在20℃以內,以保障后續(xù)澆筑質量。為控制材料溫差,澆筑時間段應選擇在清晨六點之前以及下午五點之后。在高溫施工環(huán)境中,容易形成溫度、塑性收縮與干縮裂縫。對此,應先從混凝土材料入手,保障砂石級配與原料含泥量,并把握好用水量及坍落度、水灰比,增強混凝土密實度。最后,在完成澆筑后,及時安排養(yǎng)護,避免被暴曬。在養(yǎng)護的第一周,可通過灑水讓混凝土維持濕潤,并做到連續(xù)養(yǎng)護。
完成上述施工步驟后,需借助叉車把構件整體運送到養(yǎng)護區(qū)。在混凝土實際強度滿足70%設計值,或強度達到2.5MPa便可組織拆模。另外,要注意在帶模養(yǎng)護時,不能讓構件受到任何荷載。拆模時應用自動化的拆模設備,切忌強制拆除,控制好構件應力相對集中的位置,以免發(fā)生掉角等問題。
拆模后的構件需測量其規(guī)格及外觀形狀,篩選出合格的部分。而后清理模具,可應用中性及弱酸性的溶劑清理。
將拆除模具的預制構件,轉移到養(yǎng)生區(qū),按要求控制好溫濕度與養(yǎng)護時長,可按照構件大小、混凝土性能、環(huán)境等綜合確定。
在經過養(yǎng)護期之后,需根據(jù)成型的批次,安排品質檢驗,測量構件結構與規(guī)格、混凝土外觀、保護層以及混凝土強度等,針對殘次品,需統(tǒng)一安排堆放,進行打包處理。按照構件的具體類型,應用不同的儲存架儲存并落實防潮等措施。
本項目設置兩個預制場,采取多種質量檢查形式,確保各道工序均達標完成。采取預制構件的施工方式,可使公路在性能、可靠性、經濟性等方面均達到預期效果。