淺談公路路基防護(hù)小型構(gòu)件擠壓成型技術(shù)

謝勝利

（中交二公局第一工程有限公司，武漢430019）

1 引言

我國(guó)近年基礎(chǔ)投資建設(shè)持續(xù)加大，特別是高速公路建設(shè)的持續(xù)增加，極大地提高了各地區(qū)人民出行的便利程度。公路建設(shè)必然存在路基排水及防護(hù)工程施工，路基防護(hù)構(gòu)件由于其獨(dú)特的特點(diǎn)，占地面積大，預(yù)制速度慢，質(zhì)量控制難。為了提高土地利用率，同時(shí)保障工程建設(shè)效果，就必須結(jié)合實(shí)際情況，采用適宜的技術(shù)與方法。對(duì)于路基防護(hù)構(gòu)件預(yù)制而言，擠壓成型技術(shù)占地面積小，自動(dòng)化程度高，質(zhì)量可控性高，在公路路基防護(hù)構(gòu)件預(yù)制上具有重要的研究?jī)r(jià)值。

2 路基防護(hù)構(gòu)件預(yù)制工藝現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)主要路基構(gòu)件預(yù)制工藝是采用塑料模具進(jìn)行預(yù)制，先將塑料模具擺放在振動(dòng)臺(tái)上，然后加入混凝土，振動(dòng)臺(tái)振搗，然后由叉車運(yùn)至收面區(qū)進(jìn)行人工收面，再脫模，后養(yǎng)生，打包。該種構(gòu)件預(yù)制法為傳統(tǒng)方法，不但效率低，生產(chǎn)過(guò)程中需要大量人工往塑料模具內(nèi)添加混凝土、二次混凝土收面及脫模等。另外，傳統(tǒng)成型工藝成型區(qū)需要占用大量土地，不利于土地資源保護(hù)。而且施工質(zhì)量受人為因素影響較大，在塑料模具添加混凝土或叉車從振動(dòng)臺(tái)將裝滿混凝土的模具送至養(yǎng)生區(qū)過(guò)程中混凝土灑落，需要人工二次補(bǔ)料，質(zhì)量控制受收面人員責(zé)任心影響比較大。另外，地面不平整也會(huì)造成成型后構(gòu)件厚薄不均，造成幾何尺度不滿足規(guī)范要求，且脫模過(guò)程中容易發(fā)生磕碰，影響構(gòu)件外觀質(zhì)量。

3 路基防護(hù)構(gòu)件擠壓成型技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

為確保路基防護(hù)構(gòu)件的外觀及內(nèi)在質(zhì)量，積極采用新技術(shù)新工藝，采取科學(xué)有效的質(zhì)量控制措施就顯得非常必要。根據(jù)已建高速公路施工經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合青海省某高速公路路基防護(hù)構(gòu)件預(yù)制施工的實(shí)際情況，現(xiàn)對(duì)路基防護(hù)工程擠壓成型混凝土預(yù)制塊的施工過(guò)程及質(zhì)量控制方法進(jìn)行簡(jiǎn)單探討。

全線路基防護(hù)構(gòu)件的集中預(yù)制中，路基防護(hù)構(gòu)件擠壓成型技術(shù)采用自動(dòng)化切塊成型機(jī)，實(shí)現(xiàn)批量自動(dòng)化生產(chǎn)。生產(chǎn)時(shí)，拌合機(jī)按照生產(chǎn)配合比拌制干硬性混凝土，機(jī)器自動(dòng)往鋼模具中布料，擠壓，撒布鑲面料，再次擠壓，成型，然后疊放至成型區(qū)，至構(gòu)件硬化后開始灑水養(yǎng)生，該為擠壓成型技術(shù)施工路基小型構(gòu)件過(guò)程，過(guò)程中拌合機(jī)按照輸入的配合比自動(dòng)拌料，自動(dòng)放料至鋼模具，擠壓成型。

3.1 效率高，人工數(shù)量少

路基防護(hù)小型構(gòu)件施工工藝全過(guò)程自動(dòng)化生產(chǎn)，可以不間斷生產(chǎn)，每臺(tái)班可預(yù)制成型小型構(gòu)件70～100m3。生產(chǎn)過(guò)程中不需要人工對(duì)混凝土進(jìn)行二次收面，不需要人工添加混凝土，不需要脫模，較傳統(tǒng)施工工藝節(jié)約至少三分之二以上人工，極大地節(jié)約了人工使用數(shù)量，在目前施工人員人力成本居高不下的情況下，對(duì)各施工單位來(lái)說(shuō)經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。

3.2 占地面積小

小型構(gòu)件采用干硬性混凝土進(jìn)行生產(chǎn)，在擠壓成型后既有一定強(qiáng)度，可以疊放6～10 層而不變形破壞，較傳統(tǒng)工藝至少節(jié)約6 倍以上場(chǎng)地占用面積，極大地節(jié)約了成型區(qū)土地占用面積，同時(shí)也節(jié)約了大量臨時(shí)征地成本，對(duì)山區(qū)及城市周邊等征地困難地區(qū)具有極大的優(yōu)越性。

3.3 質(zhì)量更有保障

生產(chǎn)過(guò)程中，基本實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)，拌合機(jī)按照事先輸入的配合比拌制混凝土，機(jī)器自動(dòng)往模具中加料，擠壓成型，人為影響較小，擠壓成型機(jī)按照小型構(gòu)件型號(hào)配置相應(yīng)的各規(guī)格構(gòu)件鋼模具，生產(chǎn)過(guò)程中不宜發(fā)生變形，構(gòu)件幾何尺寸較傳統(tǒng)工藝更有保障。路基防護(hù)小型構(gòu)件擠壓成型技術(shù)無(wú)需塑料模具，減少了脫模環(huán)節(jié)，也大大提高了成品完好率。

3.4 單位生產(chǎn)成本低

西北地區(qū)項(xiàng)目海拔高，晝夜溫差大，年平均氣溫低。采用塑料模具生產(chǎn)預(yù)制小型構(gòu)件夏季脫模需要至少48 小時(shí)，這樣勢(shì)必需要制作大量的塑料模具，循環(huán)使用率低，成型區(qū)面積則更大。采用擠壓成型工藝，無(wú)需塑料模具，取而代之的是高強(qiáng)塑料托盤，托盤使用過(guò)程中不宜發(fā)生變形，存放占地面積小，使用前只需用濕毛巾將表面擦拭干凈即可，無(wú)需刷油或脫模劑，然后疊放整齊，由叉車運(yùn)至托盤傳送帶上，機(jī)器自動(dòng)投放托盤。

4 擠壓成型路基防護(hù)構(gòu)件質(zhì)量控制措施

4.1 干硬性配合比設(shè)計(jì)

配合比設(shè)計(jì)的好壞，將直接影響構(gòu)件成型后的質(zhì)量。擠壓成型混凝土采用干硬性混凝土設(shè)計(jì)，太干則擠壓不成型，太濕則擠壓成型后容易崩塌、開裂。配合比設(shè)計(jì)階段，用砌塊機(jī)直接根據(jù)每組配合比的材料用量，分別擠壓成型2 組15cm×15cm×15cm 混凝土試塊，然后送標(biāo)養(yǎng)室進(jìn)行養(yǎng)生，驗(yàn)證7 天及28 天強(qiáng)度，最后擇優(yōu)選擇配合比。干硬性混凝土維勃稠度16～20s。

4.2 嚴(yán)格控制集料質(zhì)量

在構(gòu)件擠壓成型中，集料質(zhì)量控制尤為關(guān)鍵。在具體施工中，需要對(duì)集料含泥量進(jìn)行嚴(yán)格控制，集料含泥量不得超過(guò)規(guī)范允許范圍。碎石及中粗砂嚴(yán)格落實(shí)進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)制度，每車原材料先檢驗(yàn)合格后進(jìn)場(chǎng)，杜絕不符合標(biāo)準(zhǔn)的原材料進(jìn)場(chǎng)。特別對(duì)于鑲面細(xì)沙，鑲面質(zhì)量在很大程度上取決于細(xì)砂質(zhì)量，鑲面一般在2mm 左右，如果細(xì)砂含泥量超標(biāo)，那么就會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件成型后表面有泥點(diǎn)或者泥斑，將直接導(dǎo)致該批構(gòu)件報(bào)廢。

4.3 嚴(yán)格按照生產(chǎn)配合比施工

構(gòu)件質(zhì)量與集料是否按生產(chǎn)配合比拌制直接相關(guān)。受到多方面因素的作用，特別是干硬性混凝土對(duì)施工材料的含水量往往非常敏感，若控制不嚴(yán)，往往會(huì)造成構(gòu)件成型后坍塌、表面開裂等，在具體施工過(guò)程中，施工人員必須密切關(guān)注材料水分，實(shí)時(shí)掌握進(jìn)場(chǎng)材料含水量，及時(shí)對(duì)生產(chǎn)配合比進(jìn)行調(diào)整，如此才能夠保證成型后的構(gòu)件質(zhì)量[1]。

4.4 構(gòu)件強(qiáng)度控制措施

為了實(shí)時(shí)監(jiān)控構(gòu)件質(zhì)量，在生產(chǎn)過(guò)程中，一般每臺(tái)班抽取不少于2 組混凝土試塊，每組3 塊，1 組作為7 d 抗壓強(qiáng)度，作為過(guò)程質(zhì)量控制，1 組為28d 強(qiáng)度，作為質(zhì)量評(píng)定強(qiáng)度，監(jiān)理工程師按規(guī)定的頻率抽檢。

4.5 保證養(yǎng)生時(shí)間

構(gòu)件在強(qiáng)度形初期，由于水泥水化熱會(huì)消耗大量的水，為了保證構(gòu)件強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在構(gòu)件完全硬化后，即開始養(yǎng)生，養(yǎng)生一般為灑水養(yǎng)生7 天。為了防止混凝土產(chǎn)生較大的收縮變形，出現(xiàn)干縮裂紋，成型后應(yīng)進(jìn)行自動(dòng)化噴淋灑水，并盡量避免養(yǎng)生期間出現(xiàn)干濕循環(huán)，保證構(gòu)件強(qiáng)度。

5 擠壓成型路基防護(hù)構(gòu)件的不足

擠壓成型技術(shù)生產(chǎn)路基防護(hù)構(gòu)件，雖然自動(dòng)化程度高，占地面積小，較傳統(tǒng)預(yù)制方法有諸多優(yōu)點(diǎn)，但不可否認(rèn)也存在一定的不足。

5.1 無(wú)法生產(chǎn)含鋼筋的混凝土構(gòu)件

傳統(tǒng)法采用塑料模具預(yù)制小型構(gòu)件時(shí)，工人在往模具中添加混凝土過(guò)程中，人工將綁扎成型的鋼筋網(wǎng)片放于混凝土中，再振搗成型。而擠壓成型工藝采用托盤，鋼模具自動(dòng)加料后擠壓，過(guò)程全部自動(dòng)化，中間無(wú)法加入鋼筋，這就導(dǎo)致不能生產(chǎn)排水溝、電纜溝蓋板等含鋼筋的構(gòu)件。

5.2 構(gòu)件非外露面粗糙

傳統(tǒng)預(yù)制法采用塑料模具，預(yù)制構(gòu)件時(shí)，人工往塑料模具中添加混凝土，經(jīng)振動(dòng)臺(tái)振搗后人工收面，拆模后構(gòu)件6 個(gè)面都相對(duì)比較光滑致密。而擠壓成型構(gòu)件采用干硬性混凝土，第一次擠壓成型后進(jìn)行二次擠壓鑲面，鑲面是指對(duì)構(gòu)件安裝后的外露面進(jìn)行鑲面2mm，使得構(gòu)件安裝后外露面光滑致密，色澤一致。但在構(gòu)件安裝前，其他5 面顯得比較粗糙，觀感不好。安裝時(shí)構(gòu)件塊與塊之間用水泥砂漿進(jìn)行粘結(jié)，其他面粗糙更利于連接成整體。

6 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在我國(guó)公路工程建設(shè)不斷發(fā)展的背景下，路基防護(hù)構(gòu)件擠壓成型技術(shù)一定會(huì)得到越來(lái)越多的認(rèn)可。作為施工技術(shù)人員，必須對(duì)該項(xiàng)技術(shù)存在的不足進(jìn)行改進(jìn)，并基于此進(jìn)行創(chuàng)新，提高技術(shù)應(yīng)用水平，充分發(fā)揮技術(shù)作用與價(jià)值，為推動(dòng)公路工程建設(shè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。