小型预制构件施工工法

《小型预制构件预制施工工法》中铁二十三局集团第一工程有限公司江西省公路桥梁工程局2012年10月目录1、前言2、工法特点3、适用范围4、工艺原理5、施工工艺流程及操作要点6、设备与材料7、质量标准与质量控制8、安全措施9、环境保护措施10、资源节约与效益分析11、应用实例小型预制构件预制施工工法完成单位：中铁二十三局集团第一工程有限公司江西省公路桥梁工程局主要完成人：高小林张武剑孙亚奇程继顺陈志才1前言传统的高速公路路基边坡防护、桥头锥坡、水沟、路肩防护等大多使用浆砌片石砌筑，存在质量控制难度大、不美观、不利环保等诸多缺点。九江长江公路大桥项目采取了路基防护、排水工程采用集中预制、现场安装的方案，使得防护工程施工实现标准化，并在小型构件预制施工中精雕细琢、精益求精，使小型构件预制水平上了一个新台阶。为积累施工经验，指导类似工程施工，在总结施工经验的基础上形成本工法。2工法特点2.1工厂化生产，施工作业规范化、程序化、标准化，便于管理和质量控制。2.2通过优化配合比设计及用定型塑料模具，构件几何尺寸容易保证，混凝土的外观质量好。2.3施工工艺简单，作业程序固定，工人容易上手，生产效率高。2.4临建设施简单，投入小。3适用范围适用于各类工程的无配筋小型构件预制，尤其是小型构件类型少、数量大的工程。4工艺原理将路基边坡防护、桥头锥坡、水沟、路肩防护等砌体设计为便于预制、运输、安装的小型预制件；根据图纸设计的尺寸委托塑料模具加工厂进行胎膜“造型”，然后批量生产塑料模具（原料为聚丙乙烯、ABS）；通过室内试配及室外试验得出便于浇筑、拆模、颜色好的混凝土配合比，再通过塑料模具清洗、砼入模、振动台振捣成型、养生、拆模等工序，生产的预制构件保证里砼的实体质量并较大的提高了砼的外观质量。5施工工艺流程及控制要点5.1施工工艺流程施工工艺流程见图1。模具清洗模具清洗砼入模制作试块振动台振捣运至养生场地养生脱模模具准备砼拌合、运输配合比设计及优化继续养生包装成品存放施工准备图1施工工艺流程图5.2控制要点5.2.1施工准备1、场地建设：根据生产规模，并综合考虑现场地形、拌和站以及交通条件，选择合适的场地；场地选择好后按照标准化工地进行建设，划分展示区、盐酸存放区、清洗区、生产区、养护区及存放区等区域；场地内全部采用素混凝土硬化；配置好施工用电、用水等设施，并做好养护区养护系统；场地四周采用蓝色钢瓦进行围挡，围墙高度2m。①、展示区：按照设计的小型预制构件模型，制作展示平台。②、清洗区：分盐酸清洗桶（直径80cm、高1m）、2座清水清洗池（3m*2.4m*0.6m）、洗衣粉清洗桶（直径80cm、高1m）③、生产区：根据生产规模布置振动台，振动台采用2.5kw的电动机，外形尺寸为：200cm*150cm，高60cm。振动台加工如图2所示。厚8mm钢板2.5kw电机弹簧支撑系统说明：①、弹簧：采用ф8钢筋自制，其内径为5cm，7圈，高10cm；②、支撑系统：采用∠50*50*3mm角钢制作图2加工成型的振动台④、小平板车：采用角钢、小钢轮及钢板自行制作，尺寸为2.4m*0.7m*0.6m。2、模具准备：依据设计数量及型号，结合施工周期，向模具制作厂家提供模具尺寸、模具数量、明确周转次数、采用的材料（原料为聚丙乙烯、ABS），确保制作的模具具有足够的强度、刚度和稳定性。模具进场后生产前对模板逐块进行检查。3、混凝土配合比设计及优化1）、原材料选择①、水泥采用强度等级为PO42.5级水泥。②、细集料采用细度模数为2.3-2.8之间的II区中砂，含泥量不宜超过2%，其他性能符合国家标准。③、粗集料采用4.75-16mm的碎石，石料强度等级大于或等于3级，压碎值小于20%，含泥量小于0.5%。④、外掺料采用F类Ⅰ级粉煤灰，各项性能指标均满足国家标准。⑤、外加剂采用的是聚羧酸高效减水剂。2）、配合比设计及优化小型预制构件设计强度为C25，要求坍落度为30-50mm，根据上述材料，依据规范要求进行混凝土配合比设计，按照设计配合比在室内进行拌和，检查其工作性能，在工作性能满足的情况下，进行工艺试验，查看生产的小型预制块是否满足要求。5.2.2模具清洗1、新进场模具：第一次使用首先在洗衣粉水中清洗一遍，然后晾干；2、使用过的模具：拆模后先放在30%稀释盐酸水中浸泡一下（约8-10S），再在清水池中清洗干净，最后在洗衣粉水中清洗一遍，然后晾干。5.2.3混凝土拌和、运输1、施工配合比称量准确（各类材料的允许偏差应控制在以下范围：水泥±1%，粗、细集料±2%，水±1%，粉煤灰±1%，外加剂±1%），对骨料的含水率经常进行检测，雨天施工增加检测次数，据以调整骨料和水的用量。每一工作班正式称量拌和前，应对计量设备进行重点校核，确保拌和计量系统在允许偏差范围之内。2、混凝土拌制时间：每盘混凝土的拌和时间控制在2分钟左右。混凝土拌和物拌和均匀，颜色一致，不得有离析和泌水现象。现场试验人员应对混凝土的坍落度等各项指标进行取样检测。3、混凝土采用自卸车运输。混凝土从拌和站运到现场，倒在预先做好的混凝土堆放槽内，下铺3mm厚的钢板，保证混凝土不受污染。5.2.4混凝土施工1、将干净的模具放在振动台上，人工用铁锹铲混凝土入模，装满后开启振动台振捣，边振捣边人工补料，在振动台上安装时间继电器来控制振捣时间，为了保证混凝土表面光滑、无气泡，严格掌握振捣时间（大约1分钟）。2、人工将振捣好的预制件搬离振动平台，用小平板车运至养护区，放置在半成品堆放区，用木抹收面，进行成型养护。5.2.5混凝土养生养生区从一端埋设主水管，每2米设置一个活接头，在养护区使用专用软管，软管上钻孔。小构件运至养护区后用养生布进行覆盖，2—3小时后进行养护，养护采用自动喷淋设施，并派专人负责，养护时间不低于7天，冬期施工采用覆盖保温养生。5.2.6拆模1、根据气温要求，成型后1-3天或混凝土强度达10Mpa可进行拆模。2、采用专用的脱模架，轻搬轻放，防止发生碰撞出现缺棱掉角等现象。5.2.7包装、搬运及存放1、预制好的小型预制构件按照批次，经检验合格后，按不同型号进行包装。2、采用叉车搬运包装好的预制件，按不同型号、不同尺寸进行不同的存放，存放高度一般为10块。6材料与设备材料及设备情况见表1、表2。表1材料情况表序号材料名称材料规格备注1水泥P.O42.52粗集料4.75-16mmm碎石3细集料中砂4粉煤灰Ⅰ级粉煤灰5外掺剂高效减水剂聚羧酸表2设备情况表序号设备名称设备型号单位数量用途1拌和站HZS90套1砼生产2砼运输车台1砼运输3塑料模具套若干根据生产规模确定定4振动台台若干根据生产规模确定定5叉车台1成品运输6包装设备台1成品包装7质量标准与质量控制7.1质量标准小型预制构件的施工质量执行《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011），小型预制构件允许偏差按表3执行。表3混凝土小型构件实测项目项次检查项目规定值或允许偏差差检查方法和频率1混凝土强度（MPPa）在合格标准内附录D检查2断面尺寸（㎜）≤80±5尺量：2处按构件总数的300%>80±103长度（㎜）+5、-10尺量7.2质量保证措施1、严格控制原材料的质量，原材料的质量必须满足技术规范的要求；2、严格按照混凝土配合比施工，混凝土要满足技术规范规定的各项技术指标；3、模具必须清洗干净，使用前模具内水分必须控干；4、养生区长度必须精细抹平，防止模具在养生期间变形；5、脱模需使用专用脱模工具，动作要轻，不能用力过猛，避免破坏构件的棱角；6、构件堆放时，堆放高度不宜超过1.5m。8安全保障措施1、安全生产目标：无安全责任事故，无重大机械设备事故，无火灾事故。实行专职安全员专管与群管、群防相结合，使工程施工中安全事故降到最低点。2、健全安全生产岗位责任制，逐级签订安全生产责任状，贯彻安全生产与经济挂钩的安全工作责任制。做到安全生产纵向到底，横向到边，分工明确，责任到人。3、施工期间各项安全工作严格遵守《安全操作规程》及“安全工作有关规定”。4、严格按安全规程、规范对人员进行强化培训。定期安全会议，举例进行现场安全指导和教育。及时进行安全检查，发现隐患立即消除。5、建立安全奖罚制度，对安全违章行为、不穿工作服，不戴安全帽，临时合同工每次罚款20元，职工每次罚款50元，罚款由安全员、安全领导小组成员执行。6、设置构件预制工序操作、安全用电、防火防盗等警示牌，配置安全生产、用电器具及防护器具；7、清洗模板用的盐酸应安排专人妥善保管，使用时操作人员应戴防护手套、口罩。9环境保护措施1、建立健全管理组织机构：成立环境保护和文明施工的组织机构。2、清洗骨料的水、施工废水、生活污水集中排入沉淀池，经过沉淀处理达标后方可排入河流和渠道。3、清洗模具用的废盐酸需专门收集，妥善处理，不得随意排放。4、施工场地和运输道路经常洒水，尽可能减少扬尘对生产人员和其他人员造成危害及污染。5、施工营地和施工现场的生活垃圾，集中堆放，统一管理。6、设置绿化带，绿化的位置尽量靠近声源，绿化结构和配置应以乔木、灌木相结合。枝繁叶茂的绿篱墙，有较好的降噪声效果。7、工程完工后，及时进行现场彻底清理，并按设计要求采用植被覆盖或其他处理措施。10资源节约与效益分析结合我公司在九江长江公路大桥施工的小型预制构件的实践证明：塑料模具可多次周转使用，周转次数可达40-60次，使用完毕后可回收再生利用，节约了资源。预制时留出一定的富余量，交与公路管养单位，日后管养维护方便，更换工作量小，且更环保。本工法的运用能够有效的加快预制进度且现场安装方便快捷；解决了防护工程浆砌厚度不容易控制的弊病；安装后线性顺畅、美观；预制量越大经济性越显突出。11应用实例11.1福银高速公路九江长江公路大桥福银高速公路九江长江公路大桥路基边坡防护、桥头锥坡、水沟、路肩防护工程原设计均为浆砌片石，存在质量控制难度大、不美观、不利环保等诸多缺点，不利于标准化施工，经变更设计，改为集中预制小型构件、现场安装的方案，预制方量约10000m3，砼强度等级统一采用C25。小预制件预制场选择在砼拌和站附近，场地分为预制区、养生区、成品存放区，其中预制区占地面积350m2，养生及成品存放区2800m2，场地均采用C20混凝土硬化，场地四周设彩钢板围挡，实行封闭施工。经过大量配合比试验及工艺试验，采用本工法生产的小型预制件外观质量达到了“手感细腻、光洁如玉”的效果，各级领导给予了较高的评价，并在江西省高速公路项目大力推广，取得了良