張錦

摘 要：干硬性混凝土密實(shí)成型后，結(jié)構(gòu)具有很好的抗折、抗壓、抗沖擊、耐磨等顯著力學(xué)性能。本文通過昌九大道項(xiàng)目對干硬性混凝土機(jī)械壓制工法的試驗(yàn)總結(jié)和實(shí)踐應(yīng)用，通過與普通混凝土預(yù)制塊制作工法的對比，對干硬性混凝土機(jī)械壓制在預(yù)制構(gòu)件施工中的應(yīng)用進(jìn)行了論述分析，以供借鑒參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械壓制；干硬性混凝土；小構(gòu)件預(yù)制

1 引言

附屬工程是高速公路施工中非常重要的一部分，又稱“穿衣戴帽”工程，其施工質(zhì)量直接影響到工程實(shí)體的使用及外觀質(zhì)量。昌九大道一級公路項(xiàng)目A5標(biāo)段內(nèi)附屬工程主要為預(yù)制圬工構(gòu)件預(yù)制安裝，按照常規(guī)的普通混凝土生產(chǎn)施工工藝，需要的預(yù)制場地、周轉(zhuǎn)材料及人工都比較大，無論對成本還是工期都帶來極大的壓力。我們在充分對比分析的基礎(chǔ)上，選擇了機(jī)械壓制成型預(yù)制構(gòu)件。經(jīng)過實(shí)踐證明，由于該方案的實(shí)施，大大地縮短了建設(shè)工期及對其它資源的需求，取得了良好的效果。本文通過機(jī)械壓制干硬性混凝土在預(yù)制構(gòu)件施工中的應(yīng)用及預(yù)制構(gòu)件兩種不同預(yù)制工藝的對比分析，做出歸納總結(jié)，利于在今后的施工中推廣應(yīng)用。

2 工程設(shè)計(jì)綜述

昌九大道（九江境內(nèi)）一級公路與105國道相接，是連接南昌與九江的快速通道，路線全長45.29km，A5標(biāo)段全長10.438km。本標(biāo)段水溝均采用預(yù)制C20混凝土板拼制。路堤邊坡位于水塘、臨湖等常年積水位置或有特殊防水要求時(shí)，采用路堤擋墻+預(yù)制實(shí)心六棱塊護(hù)坡防護(hù)。

3 工藝特點(diǎn)及質(zhì)量控制點(diǎn)

預(yù)制塊預(yù)制一般使用定制的一次性沖壓成型的聚丙乙烯塑料模具預(yù)制或機(jī)械壓制干硬性混凝土成型。普通混凝土的拌制、運(yùn)輸、澆筑等工序及要求在相關(guān)施工規(guī)范中均會做出具體規(guī)定，施工中基本有據(jù)可依。而對于干硬性混凝土的相關(guān)內(nèi)容在規(guī)范中卻較少提及，給干硬性混凝土的施工工藝和質(zhì)量控制造成了不便。下面主要針對機(jī)械壓制干硬性混凝土成型預(yù)制塊的一些工藝特點(diǎn)及質(zhì)量控制要點(diǎn)作詳盡敘述。

3.1 干硬性混凝土的配合比設(shè)計(jì)

我們在混凝土配合比試配過程中發(fā)現(xiàn)JGJ 55—2000 《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》附表中提供用水量偏大，無法壓制脫模，經(jīng)過計(jì)算及試配，在昌九大道小構(gòu)件預(yù)制過程中，C20干硬性混凝土配合比采用水泥：砂：碎石：水為295：682：1213：160；材料分別為：水泥（P.O42.5），中砂（細(xì)度模數(shù)在2.4～2.7之間），碎石采用0mm～5mm、5mm～10mm兩檔料摻配而成。經(jīng)試驗(yàn)測得維勃稠度13s，實(shí)測密度2360kg/m3，28d強(qiáng)度28.6MPa，且干硬性混凝土各性能指標(biāo)都滿足設(shè)計(jì)要求，外觀密實(shí)平整。

3.2 干硬性混凝土的質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）生產(chǎn)前，對模具的幾何尺寸及外觀形狀予以檢查，合格后方準(zhǔn)使用。在預(yù)制塊的生產(chǎn)過程中，要定期的檢查模具有無變形，如有變形，則及時(shí)的進(jìn)行更換，避免出現(xiàn)不合格的產(chǎn)品，造成批量性次品。

（2）干硬性混凝土攪拌時(shí)應(yīng)適當(dāng)延長攪拌時(shí)間并減小單盤方量，避免由于水灰比較小，使干硬性混凝土出現(xiàn)攪拌不均勻的現(xiàn)象。

（3）干硬性混凝土的力學(xué)性能及物理性質(zhì)與普通混凝土不盡相同。水灰比對干硬性混凝土的抗折強(qiáng)度影響不大，而干硬性混凝土抗折強(qiáng)度的主要影響因素除水泥強(qiáng)度外，便是混凝土砂石集料的質(zhì)量和理想級配。在干硬性混凝土拌制時(shí)，要重視砂石集料質(zhì)量和理想級配的控制，確保干硬性混凝土質(zhì)量。

（4）在混凝土拌制過程中，要隨時(shí)檢測混凝土拌和物的干硬度、密度等。根據(jù)檢測結(jié)果，將混凝土的配比加以適當(dāng)?shù)男拚?，使其滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。壓制成型的混凝土預(yù)制塊，一般要求密實(shí)系數(shù)不小于0.98。

4 機(jī)械壓制干硬性混凝土方案的優(yōu)點(diǎn)

4.1 臨時(shí)設(shè)施建設(shè)及模具配置需求低

預(yù)制塊液壓成型方案對預(yù)制及存放場地的需求較小，由于成型后的預(yù)制板可以立即豎立存放且相互靠攏，大大地節(jié)約了存放場地；對于場地布置，僅需要考慮小型攪拌站及砂石料等料倉設(shè)置，將拌制好的干硬性混凝土經(jīng)輸送帶直接輸送至液壓成型機(jī)即可成型，不需要配備其它的混凝土運(yùn)輸設(shè)備，；無需配置若干套模具，僅需在液壓成型機(jī)上更換所需的鋼模具即可，鋼模利用率高，損耗率低，大大地提高了模具的周轉(zhuǎn)次數(shù)，提高工效的同時(shí)也節(jié)約了成本。

4.2 制作工藝簡單，工效提高

機(jī)械壓制成型工藝所需為干硬性混凝土，碎石最大粒徑為10mm，其維勃稠度為10s～15s，成型后即可搬運(yùn)，無需振搗。具體流程為：混凝土拌合→壓制成型→存放→養(yǎng)護(hù)，預(yù)制塊單塊的成型時(shí)間為1min，工人可以形成流水線進(jìn)行工廠化生產(chǎn)，可以最大限度地提高工效。

4.3 資源配置少，單位成本較低

機(jī)械壓制成型工藝單機(jī)配6名工人即可投入生產(chǎn)（含混凝土拌和），單機(jī)產(chǎn)量按照100塊/h計(jì)，日產(chǎn)量（8h）即為800塊；由于此工藝不存在運(yùn)輸和傾倒入模工序，混凝土的損耗幾乎可以忽略；機(jī)械配置也僅需要拌和機(jī)、預(yù)制塊液壓成型機(jī)，省去運(yùn)輸、振搗設(shè)備等。與普通混凝土生產(chǎn)工藝對比，在同等工效的情況下，人機(jī)料成本全面降低。

5 存在的不足及應(yīng)對措施

機(jī)械壓制成型的預(yù)制塊幾何尺寸、強(qiáng)度、平整度等各項(xiàng)檢測指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，但也存在一些不足，如成型后的預(yù)制塊表面 （除頂面外）外觀較為粗糙，孔隙率稍大，需要在今后的成型工藝及配合比設(shè)計(jì)時(shí)不斷改進(jìn)，努力制作出實(shí)體質(zhì)量和外觀質(zhì)量都優(yōu)異的混凝土預(yù)制構(gòu)件。

5.1 干硬性混凝土拌和時(shí)用水量的控制

干硬性混凝土拌和過程中，用水量的控制要非常精確，水加少了呈疏散結(jié)構(gòu)，無法將之壓制成型，孔隙率也相對較大；水加多了將影響預(yù)制塊的固結(jié)，嚴(yán)重的還會改變混凝土的性質(zhì)，而使干硬性混凝土變成具備一定流動度的普通混凝土。如果完全按配合比直接壓制，壓制出的預(yù)制塊表面就會比較粗糙。盡管內(nèi)在質(zhì)量上不存在任何問題，但預(yù)制構(gòu)件的外觀質(zhì)量受到了一定的影響。經(jīng)過試驗(yàn)，在投料前先往模具內(nèi)灑上薄薄一層過篩細(xì)砂和水泥的混合料，成產(chǎn)處的預(yù)制構(gòu)件外露面就會變得較為光潔、平整。

5.2 成品的修補(bǔ)與養(yǎng)護(hù)

預(yù)制塊生產(chǎn)過程中由于種種因素的影響，難免會出現(xiàn)表面比較粗糙的預(yù)制塊。干硬性混凝土施工工藝都是隨時(shí)壓制隨時(shí)脫模，在混凝土還未形成足夠的強(qiáng)度時(shí)，移運(yùn)和擺放過程中難免會損傷預(yù)制塊。對質(zhì)量問題較嚴(yán)重的預(yù)制塊應(yīng)立即破碎，破碎后的料重新投入攪拌機(jī)并適當(dāng)增加水泥用量進(jìn)行重新拌和。問題輕微的，對質(zhì)量沒有影響的，也可以立即用水泥漿加以修補(bǔ)。干硬性混凝土預(yù)制塊的保濕養(yǎng)護(hù)需要在混凝土初凝后立即進(jìn)行，因?yàn)樗嗨纬蓮?qiáng)度必須有足夠的水，而干硬性混凝土的用水量比普通混凝土少得多。

6 結(jié)論

機(jī)械壓制干硬性混凝土成型工藝，從混凝土拌制到預(yù)制構(gòu)件得成型全部機(jī)械化，大大的簡化了傳統(tǒng)普通混凝土施工工藝，避免和減少了采用傳統(tǒng)普通混凝土施工工藝的生產(chǎn)過程中由人為原因造成的質(zhì)量隱患；利用機(jī)械壓制成型工藝，優(yōu)化和減少了傳統(tǒng)工藝因工序復(fù)雜、模具周轉(zhuǎn)不到位造成的人力、時(shí)間浪費(fèi)，同時(shí)可以批量性、連續(xù)性的生產(chǎn)，在相同的資源配置條件下，效率比傳統(tǒng)工藝成倍提。

昌九大道一級公路A5標(biāo)共有水溝預(yù)制塊、實(shí)心六棱塊等約30萬塊，實(shí)踐證明，機(jī)械壓制干硬性和混凝土預(yù)制構(gòu)件的內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量都能滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，對進(jìn)度、質(zhì)量、成本的控制起到了積極的影響作用。干硬性混凝土機(jī)械壓制預(yù)制構(gòu)件在本項(xiàng)目的成功應(yīng)用，對今后小型預(yù)制構(gòu)件施工有很好的推廣和借鑒作用，而我們也將在后續(xù)的施工中不斷完善和改進(jìn)干硬性混凝土的機(jī)械壓制工藝，以期創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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