高速鐵路裝配式預制構件標準化管理探討

徐 堃 中國鐵路上海局集團有限公司南京鐵路樞紐工程建設指揮部

1 引言

當前我國鐵路事業已進入了快速發展的新階段，根據《鐵路“十三五”發展規劃》，到2020年，全國高速鐵路營業里程到達3萬公里，新建高速鐵路1.1萬公里，年均增長率11.6%。鐵路建設項目中小型構件的預制以往多采用定型鋼模或木模在施工現場就地澆筑，使用手提式振搗棒進行振搗，所生產出的構件雖然強度合格，但大多外觀毛糙，蜂窩、麻面、缺棱掉角等現象較為普遍，不但影響道路沿線景觀，而且嚴重危害著構件的使用壽命。為了盡可能減少以上問題的產生，貫徹落實“強基達標、提質增效”工作主題，連鎮鐵路因地制宜，以工廠化、專業化的流水作業方式組織生產，以機械化、信息化的科技手段提升產品質量，從建廠規模、工裝設備、人員配備、質量控制、技術參數、成品保護、運輸安裝、安全保障、經濟比選等方面考慮，大處著眼小處著手，達到內實外美的效果，具有一定的推廣意義。

2 裝配式預制預制構件廠建設標準化

將標準化管理作為建設精品工程的重要載體，通過推進“機械化、專業化、工廠化、信息化”在裝配式預制構件生產中的運用，積極推進裝配式預制構件廠標準化建設，保證了生產過程安全高效、產品質量優質。該項目主要有梁遮板、欄桿、橋下柵欄立柱及橫梁，路基防護柵欄、電纜槽和流水槽等預制任務，型號達45種。

2.1 工廠化

本著“因地制宜、經濟適用、節約土地、保護環境，集中加工、運輸便利”的原則，采用在梁場共建、租用改造廢舊廠房等方式，裝配式預制構件全部室內生產，規劃鋼筋加工區、半成品存放區、構件生產區、成品養護區、成品存放區等，設置“五圖一牌”、“一圖四表”、施工工藝流程圖、安全警示標牌，各區域布局合理。

2.2 專業化

在管理中按照“1152”模式配置組建專業化架子隊，作業中按專業組建作業班組，分鋼筋班組、模板班組、混凝土澆筑班組、混凝土養護班組、運輸吊裝班組、安裝等專業班組，分工明確，作業內容不交叉。

2.3 機械化

一是混凝土振搗全部采用振動平臺振搗，保證振搗密實。二是鋼筋加工配備數控鋼筋彎箍機，鋼筋加工尺寸整齊劃一，保證鋼筋加工質量。三是鋼筋骨架成型采用專用鋼筋定位胎具，鋼筋骨架成型精度和工效極大提高。四是養護車間內配置自動噴淋養護系統，實現對成品24 h不間斷自動養護。

2.4 信息化

開發二維碼信息平臺，推廣作業指導書、技術交底、安全技術交底二維碼等，現場可用手機掃碼，掌握驗標標準。

3 現場施工工藝標準化控制

裝配式預制構件質量概念是全面的，既包括內在的強度要求，同時也包括它的美觀效果。裝配式預制構件精美可以對高質量的工程起到畫龍點睛的作用，同時也能表現出管理水平和整體素質，并透視出整個工程的內在質量的可靠性。不同地域都有當地歷史、地理、文化，要從共性中找特性，在特性中實施共性。結合京杭運河地區文化特點，連鎮鐵路對遮板、欄桿等附屬設施深化設計，加入帆船、祥云及飛鳥等古運河文元素，體現連鎮特色，努力做到“一線一景”。

3.1 主要質量控制技術參數

3.1.1 鋼筋

鋼筋制作在鋼筋加工區進行，制作好的鋼筋規格、間距、形狀等均要符合設計圖紙和施工規范要求，并對彎曲鋼筋下料長度調整（見表1）并做好原材料抽檢試驗。

表1 彎曲鋼筋下料長度調整系數表

3.1.2 模板

混凝土構件的模板采用定型鋼模板或優質高強加厚塑鋼模，采用塑鋼模時模具底板厚度不低于3 mm，側板厚度不低于4 mm，加強棱間距不大于5 cm，模具澆筑前，必須保證模具內側與砼接觸部位光滑無殘渣，嚴格控制噴涂時間，噴涂時間控制在澆筑前1 h左右，避免出現明顯色差，影響外觀質量。

3.1.3 混凝土

混凝土由拌和站集中拌制，采用罐車運輸至現場后，運至布料平臺上，自動布料澆筑。澆筑過程在振動平臺上進行，振搗平臺要嚴格抄平，確保模板底面平整。混凝土澆筑完成2 h后，對外露鋼筋處混凝土進行拉毛處理。混凝土養護由自動噴淋系統養護控制到位。

3.1.4 拆模

脫模是保證預制件外觀的重要環節，通過人工振動使制品脫離模具，注意輕拿輕放，避免損壞制品的邊、角，影響制品的外觀。脫模時和脫模后都不得拖行或者強行振動。

3.2 構件外觀質量控制要求

混凝土強度應達到設計要求，構件表面應平整、光滑、顏色均勻，不得有露筋、蜂窩、孔洞、麻面和缺棱掉角等缺陷，外形尺寸允許偏差及檢查方法（見表2）。如不同時間段預制的構件外觀顏色相差過大，應在安裝時進行調配，不能調配的視為不合格品。

表2 裝配式預制構件結構外形尺寸允許偏差及檢查方法

3.3 質量通病及預防措施

氣泡：微小氣泡為結構外表面振搗不到位，氣泡未完全排出造成，加強振搗質量；構件模板倒角處，氣泡不易排出，應在混凝土澆筑到倒角部位時，有一定間隔時間一般控制在（40～60）s。

色差：分表層型色斑和深層型色斑。表層型分表層可能因脫模劑造成。深層色斑主要為原材料料源不穩定、混凝土拌合不均勻等，要從材料進場控制，確保材料質量相對穩定，嚴格控制混凝土配合比。

露筋、保護層不足：混凝土保護層型號、規格及設置數量要滿足設計要求，針對不同尺寸的構件，采用功率不同的振動臺，防止過振。

麻面：模板表面粗糙、打磨不到位或粘附硬水泥漿垢等雜物，拆模時混凝土表面被粘壞；模板拼縫不嚴，局部漏漿；模板脫模劑涂刷不均勻，混凝土表面與模板粘結造成麻面；嚴格模板清理到位，嚴控模板尺寸變形，加強模板驗收。

蜂窩：混凝土拌和不均，骨料與砂漿分離，造成離析；模板破損或模板縫隙未堵嚴，造成漏漿；混凝土未分層下料澆筑，振搗不充分，振搗時間不夠；嚴格控制混凝土振搗時間和震動臺功率。

缺棱掉角：主要為拆模或倒運運輸過程中造成，拆模時不能蠻干，加強對成品的保護。運輸車車斗采取保護措施避免構件棱角造成磕碰、磨損。

4 成品保護和運輸安裝

按照“依據現場，統籌安排，減少存放，動態調整”的原則，根據架梁時間，合理安排橋面施工，優先安排遮板施工。按照施工一段，成型一段的要求，統籌安排，形成流水作業，確保預制構件無二次倒運。

4.1 遮板

遮板構件外形不規則，為異形構件，不易規則碼放，且邊角多，單體尺寸較大、重量較重，無法人工搬運、裝卸。采用叉車逐塊裝車，必須輕抬輕落，每層同向、逐層碼放在車廂平板上，最多不超過3層。

4.2 立柱、扶手

構件截面尺寸較小，長度較長，為細長型構件，裝卸和運輸時易折斷。采用叉車逐垛裝車，必須輕抬輕落，逐垛碼放在車廂平板上，高度最多不超過2垛。

4.3 欄片

欄片構件厚度為5 cm，為扁平型構件，欄片構件細桿和結點多，易斷裂開裂。采用人工逐片裝車，車底墊好墊木，必須輕抬輕落，逐排碼放在車廂平板上，單層堆放。

5 裝配式預制構件廠生產與傳統分散加工對比

5.1 適用性和質量控制比選（見表3）

表3 傳統分散預制方案與預制構件廠生產方案對比表

方案質量控制較難，易出現不合格產品，人工成本大，材料損耗大。裝配式預制構件廠生產方案專業化生產，易于管理，質量控制較好，一次性投入，但建廠成本較高。總之，裝配式預制構件廠生產方案對質量保障起到了決定性的作用，成本在可控范圍內，應為優選方案，現場成品效果良好（見圖1）。

圖1 現場裝配式預制構件成品展示

5.2 經濟效益比選

按照因地制宜的原則，全線利用廢舊廠房改造、結合梁場、拌合站建立等方式，建立了裝配式預制構件廠。建廠費用包含大臨、復墾、廠區建設等，設備投入按2年工期折舊，對分散預制、集中預制、總概算等經濟進行比選。經濟效益比較主要在建廠費用上有差別，總體經濟效益裝配式預制構件廠集中生產方案比在分散預制方案略高，但可控范圍內。

5.3 優缺點分析

采用頭腦風暴法、問卷調查法等對裝配式預制構件分散預制方案和裝配式預制構件廠集中生產方案進行從現場適用性、質量控制、經濟效益等方面進行了比選，認為分散預制

6 結束語

裝配式預制構件工廠化生產消除了傳統的分散預制模式質量難以控制的弊端，提高了施工效率，提升了施工品質。裝配式預制構件廠自建成以來，生產出來的產品，外觀平整光滑、無蜂窩麻面、輪廓清晰、線條順直、斷面尺寸均滿足設計及規范要求，實現了產品質量合格率100%，達到了內實外美的效果。高速鐵路裝配式預制構件采用裝配式預制構件廠生產是大勢所趨，大有所為。目前，構件預制廠在建設過程中無具體的建廠標準和必備的工裝設備標準，在實際操作過程中都是摸著石頭過河，間接的造成了建廠費用的增加，同時，大臨建設費用巨大，但是在概算清單中未考慮該預制廠的建廠費用，下步應加強各類建設標準的研究制定和增加裝配式預制構件廠大臨建設費用，以便進一步推動裝配式預制構件標準化建設。