公路施工：工具脱模法高效预制3cm宽空心六棱砖施工工法

工具脱模法高效预制工具脱模法高效预制 3cm3cm 宽空心六棱砖施工工法宽空心六棱砖施工工法 工法编号GGG（晋A4-2016 中铁三局集团有限公司，中铁三局集团第五工程有限公司 张龙 傅重阳 李腾云 贾智富 宁轲 1.1.前言前言 随着混凝土预制建设事业的快速发展， 工程建设规模的日益扩大， 对预制件的通用性和 标准化程度认识的不断提高， 对预制作业逐渐提出了更高的要求。 安平高速公路路基边坡设 计采用混凝土拱型截水骨架内空心砖内客土植草防护， 空心六棱砖采用预制场集中预制， 边 长 17.5cm、厚 5cm、宽 3cm，共 361499 块。在施工中针对 3cm 宽空心六棱砖预制损耗率大， 脱模质量无法保证等一系列难题，开发了工具脱模法高效预制 3cm 宽空心六棱砖施工技术， 保证了 3cm 宽空心六棱砖预制工作的顺利进行， 突破了传统施工工艺， 优化了混凝土配合比， 自主设计应用了 3cm 宽空心六棱砖脱模工具， 在工期紧， 工程量大的情况下实现了空心砖预 制工作的高效的施工， 有效降低了传统人工脱模方法造成的预制损耗， 在保证施工质量的前 提下，确保工程按期完成，该方法具有施工速度快、操作简单、施工安全等优点，为进一步 推广应用，特总结形成工法。以该技术开发过程为核心的 QC 成果“降低 3cm 宽空心六棱砖 预制损耗率”荣获 2015 年度全国工程建设优秀质量管理小组二等奖，取得了显著的经济效 益和社会效益。 2.2.工法特点工法特点 2.1 改变传统人工脱模的方式，自主设计应用了一种新型脱模工具，根据 3cm 宽空心六 棱砖的尺寸，采用角铁、钢筋焊接形成脱模模具架体，在模具底铺设一层海绵，确保空心砖 在脱模落地后各部位能够均匀受力，减少冲击，有效的保证了预制件的实体质量，加快了脱 模效率，减低了脱模损耗。 2.2 优化塑料模具的清洗方式，根据草酸能够与混凝土发生化学反应的原理，添加掺量 为 120 的草酸水溶液进行清洗，提高了模具的清洗质量，有效的清除混凝土残渣，保证脱 模剂的喷涂效果。 2.3 通过采取更换不同级配的碎石，对混凝土配合比进行优化，并掺加 2kg/m聚丙烯 纤维，有效提高了空心砖的抗冲击性能，减少了混凝土表面裂纹。 第 1 页 共 12 页 2.4 该方法有效降低了 3cm 宽空心六棱砖在预制过程中造成的损耗，经济效益显著。 3.3.适用范围适用范围 该工法适用公路、铁路各型号空心六棱砖预制及脱模施工。 4.4.工艺原理工艺原理 4.1 空心六棱砖的施工分为三大阶段混凝土拌和、高效预制、现场安装。混凝土采用 拌合站集中拌制，使用混凝土罐车运送至预制施工厂区，由现场施工人员进行高效预制（混 凝土入塑料模具、振动、加工、养护、堆放、二次养护） ，现场运送过程中，采取保护措施， 运送至现场指定区域进行现场骨架内的空心六棱砖的安装作业。 4.2 根据 3cm 宽六棱砖的结构特点，在施工前对混凝土配合比进行优化，通过采取更换 不同级配的碎石，并掺加 2kg/m聚丙烯纤维的方法，有效提高了空心砖的抗冲击性能，减 少了混凝土表面裂纹；优化塑料模具的清洗方式，添加掺量为 120 的草酸水溶液进行清洗； 改变传统人工脱模的方式，自主设计应用了一种新型脱模工具（见图 4.2-1，图 4.2-2，图 4.2-3），保证了空心砖在脱模落地后各部位能够均匀受力，减少冲击，有效的保证了预制 件的实体质量，加快了脱模效率，减低了脱模损耗。 图图4.2-14.2-1 自主设计脱模模具自主设计脱模模具 图图4.2-24.2-2 现场使用成功脱模现场使用成功脱模 图图4.2-34.2-3 脱模后的脱模后的3cm3cm宽六棱砖宽六棱砖 4.3 工具脱模法高效预制 3cm 宽空心六棱砖预制施工方法按如下步骤实施 步骤 1规划场地。规划、设计预制场场区，规划出模具摆放区、清洗区、振动台安置 区、半成品加工区、半成品养护区、成品堆放区、养护设施及临时房屋等建设。 步骤 2 平整场地。在施工前，根据场地规划设计选取场地并平整，做好临时排水设施， 确保施工现场不积水。 在半成品养护区设置 7 道镶有瓷砖的养护台座， 严格控制台座铺设的 平整度，在施工过程中使用水平尺进行测量，并设专人定时对台座进行清扫。 第 2 页 共 12 页 步骤 3采购并验收模具、机具。在施工前，选定合格的塑料模具、机具生产厂商，根 据 3cm 宽空心六棱砖的设计数量及施工工期要求， 通过理论计算采购足够数量的塑料模具及 振动台。 步骤 4设施建设。在场地硬化平整后，选取成品养护区的场地，在其上方安装喷淋设 备，在清洗区建设清洗池，将模具、机具堆放在指定地点并安装。 步骤 5预制试验。在大规模预制施工前，选择有代表性小型构件进行工艺试验，确定 工艺参数。预制块应振捣密实，并记录脱模时间等，以选定科学的施工技术参数。将试验资 料整理上报监理工程师批准后，用以指导小型预制构件施工。 5 5 施工工艺流程及操作要点施工工艺流程及操作要点 5.15.1 施工工艺流程施工工艺流程 工具脱模法高效预制 3cm 宽空心六棱砖施工工艺流程见图 5.1。 图图 5.15.1 工具脱模法高效预制工具脱模法高效预制 3cm3cm 宽空心六棱砖施工工艺流程图宽空心六棱砖施工工艺流程图 5.25.2 关键工序施工工艺及操作要点关键工序施工工艺及操作要点 5.2.15.2.1 施工准备施工准备 1 对预制场区进行规划、作图设计，规划出模具摆放区、清洗区、振动台安置区、半成 品加工区、半成品养护区、成品堆放区、养护设施及临时房屋等建设。 2 施工前根据预制构件数量选取场地并平整， 做好临时排水设施， 确保施工现场不积水。 在半成品养护区设置7道镶有瓷砖的养护台座（见图5.2.1-1，图5.2.1-2），严格控制台座 铺设的平整度，在施工过程中使用水平尺进行测量，并设专人定时对台座进行清扫。 第 3 页 共 12 页 图图5.2.1-15.2.1-1 镶有瓷砖平整的施工场地镶有瓷砖平整的施工场地 图图5.2.1-25.2.1-2 瓷砖平整瓷砖平整 3 在大批量预制施工前，在设计范围以内选择有代表性小型构件进行工艺试验，确定工 艺参数。预制件应振捣密实，并记录脱模时间等，以选定科学的施工技术参数。将以上试验 资料整理上报监理工程师批准通过后，用以指导小型预制构件施工。 5.2.25.2.2 混凝土配合比优化混凝土配合比优化 根据前期3cm宽空心六棱砖预制试验过程中，混凝土拌合物中部分粗骨料无法良好的嵌 置在3cm宽的空心六棱砖的塑模内，造成混凝土由于骨料部分堆积无法均匀的分部在模具内 的情况，混凝土表面易出现裂缝，导致脱模时，空心六棱砖从裂缝处出现断裂现象的产生， 增大了空心六棱砖的损耗， 根据这一情况， 对混凝土配合比进行了优化， 具体优化方法如下 1 对混凝土中碎石粒径进行调配，采用5～10mm，10～20mm碎石，并严格控制碎石粒径 和质量，确保混凝土拌合物中粗骨料能够均匀的分部在模具内。（见图5.2.2-1，图 5.2.2-2）。 图图5.2.2-15.2.2-1 对新进碎石进行检查对新进碎石进行检查