浅谈公路路基防护小型构件挤压成型技术

谢胜利

（中交二公局第一工程有限公司，武汉430019）

1 引言

我国近年基础投资建设持续加大，特别是高速公路建设的持续增加，极大地提高了各地区人民出行的便利程度。公路建设必然存在路基排水及防护工程施工，路基防护构件由于其独特的特点，占地面积大，预制速度慢，质量控制难。为了提高土地利用率，同时保障工程建设效果，就必须结合实际情况，采用适宜的技术与方法。对于路基防护构件预制而言，挤压成型技术占地面积小，自动化程度高，质量可控性高，在公路路基防护构件预制上具有重要的研究价值。

2 路基防护构件预制工艺现状

目前，国内主要路基构件预制工艺是采用塑料模具进行预制，先将塑料模具摆放在振动台上，然后加入混凝土，振动台振捣，然后由叉车运至收面区进行人工收面，再脱模，后养生，打包。该种构件预制法为传统方法，不但效率低，生产过程中需要大量人工往塑料模具内添加混凝土、二次混凝土收面及脱模等。另外，传统成型工艺成型区需要占用大量土地，不利于土地资源保护。而且施工质量受人为因素影响较大，在塑料模具添加混凝土或叉车从振动台将装满混凝土的模具送至养生区过程中混凝土洒落，需要人工二次补料，质量控制受收面人员责任心影响比较大。另外，地面不平整也会造成成型后构件厚薄不均，造成几何尺度不满足规范要求，且脱模过程中容易发生磕碰，影响构件外观质量。

3 路基防护构件挤压成型技术的应用价值

为确保路基防护构件的外观及内在质量，积极采用新技术新工艺，采取科学有效的质量控制措施就显得非常必要。根据已建高速公路施工经验，结合青海省某高速公路路基防护构件预制施工的实际情况，现对路基防护工程挤压成型混凝土预制块的施工过程及质量控制方法进行简单探讨。

全线路基防护构件的集中预制中，路基防护构件挤压成型技术采用自动化切块成型机，实现批量自动化生产。生产时，拌合机按照生产配合比拌制干硬性混凝土，机器自动往钢模具中布料，挤压，撒布镶面料，再次挤压，成型，然后叠放至成型区，至构件硬化后开始洒水养生，该为挤压成型技术施工路基小型构件过程，过程中拌合机按照输入的配合比自动拌料，自动放料至钢模具，挤压成型。

3.1 效率高，人工数量少

路基防护小型构件施工工艺全过程自动化生产，可以不间断生产，每台班可预制成型小型构件70～100m3。生产过程中不需要人工对混凝土进行二次收面，不需要人工添加混凝土，不需要脱模，较传统施工工艺节约至少三分之二以上人工，极大地节约了人工使用数量，在目前施工人员人力成本居高不下的情况下，对各施工单位来说经济效益相当可观。

3.2 占地面积小

小型构件采用干硬性混凝土进行生产，在挤压成型后既有一定强度，可以叠放6～10 层而不变形破坏，较传统工艺至少节约6 倍以上场地占用面积，极大地节约了成型区土地占用面积，同时也节约了大量临时征地成本，对山区及城市周边等征地困难地区具有极大的优越性。

3.3 质量更有保障

生产过程中，基本实现全自动化生产，拌合机按照事先输入的配合比拌制混凝土，机器自动往模具中加料，挤压成型，人为影响较小，挤压成型机按照小型构件型号配置相应的各规格构件钢模具，生产过程中不宜发生变形，构件几何尺寸较传统工艺更有保障。路基防护小型构件挤压成型技术无需塑料模具，减少了脱模环节，也大大提高了成品完好率。

3.4 单位生产成本低

西北地区项目海拔高，昼夜温差大，年平均气温低。采用塑料模具生产预制小型构件夏季脱模需要至少48 小时，这样势必需要制作大量的塑料模具，循环使用率低，成型区面积则更大。采用挤压成型工艺，无需塑料模具，取而代之的是高强塑料托盘，托盘使用过程中不宜发生变形，存放占地面积小，使用前只需用湿毛巾将表面擦拭干净即可，无需刷油或脱模剂，然后叠放整齐，由叉车运至托盘传送带上，机器自动投放托盘。

4 挤压成型路基防护构件质量控制措施

4.1 干硬性配合比设计

配合比设计的好坏，将直接影响构件成型后的质量。挤压成型混凝土采用干硬性混凝土设计，太干则挤压不成型，太湿则挤压成型后容易崩塌、开裂。配合比设计阶段，用砌块机直接根据每组配合比的材料用量，分别挤压成型2 组15cm×15cm×15cm 混凝土试块，然后送标养室进行养生，验证7 天及28 天强度，最后择优选择配合比。干硬性混凝土维勃稠度16～20s。

4.2 严格控制集料质量

在构件挤压成型中，集料质量控制尤为关键。在具体施工中，需要对集料含泥量进行严格控制，集料含泥量不得超过规范允许范围。碎石及中粗砂严格落实进场检验制度，每车原材料先检验合格后进场，杜绝不符合标准的原材料进场。特别对于镶面细沙，镶面质量在很大程度上取决于细砂质量，镶面一般在2mm 左右，如果细砂含泥量超标，那么就会导致构件成型后表面有泥点或者泥斑，将直接导致该批构件报废。

4.3 严格按照生产配合比施工

构件质量与集料是否按生产配合比拌制直接相关。受到多方面因素的作用，特别是干硬性混凝土对施工材料的含水量往往非常敏感，若控制不严，往往会造成构件成型后坍塌、表面开裂等，在具体施工过程中，施工人员必须密切关注材料水分，实时掌握进场材料含水量，及时对生产配合比进行调整，如此才能够保证成型后的构件质量[1]。

4.4 构件强度控制措施

为了实时监控构件质量，在生产过程中，一般每台班抽取不少于2 组混凝土试块，每组3 块，1 组作为7 d 抗压强度，作为过程质量控制，1 组为28d 强度，作为质量评定强度，监理工程师按规定的频率抽检。

4.5 保证养生时间

构件在强度形初期，由于水泥水化热会消耗大量的水，为了保证构件强度达到设计要求，在构件完全硬化后，即开始养生，养生一般为洒水养生7 天。为了防止混凝土产生较大的收缩变形，出现干缩裂纹，成型后应进行自动化喷淋洒水，并尽量避免养生期间出现干湿循环，保证构件强度。

5 挤压成型路基防护构件的不足

挤压成型技术生产路基防护构件，虽然自动化程度高，占地面积小，较传统预制方法有诸多优点，但不可否认也存在一定的不足。

5.1 无法生产含钢筋的混凝土构件

传统法采用塑料模具预制小型构件时，工人在往模具中添加混凝土过程中，人工将绑扎成型的钢筋网片放于混凝土中，再振捣成型。而挤压成型工艺采用托盘，钢模具自动加料后挤压，过程全部自动化，中间无法加入钢筋，这就导致不能生产排水沟、电缆沟盖板等含钢筋的构件。

5.2 构件非外露面粗糙

传统预制法采用塑料模具，预制构件时，人工往塑料模具中添加混凝土，经振动台振捣后人工收面，拆模后构件6 个面都相对比较光滑致密。而挤压成型构件采用干硬性混凝土，第一次挤压成型后进行二次挤压镶面，镶面是指对构件安装后的外露面进行镶面2mm，使得构件安装后外露面光滑致密，色泽一致。但在构件安装前，其他5 面显得比较粗糙，观感不好。安装时构件块与块之间用水泥砂浆进行粘结，其他面粗糙更利于连接成整体。

6 结语

总而言之，在我国公路工程建设不断发展的背景下，路基防护构件挤压成型技术一定会得到越来越多的认可。作为施工技术人员，必须对该项技术存在的不足进行改进，并基于此进行创新，提高技术应用水平，充分发挥技术作用与价值，为推动公路工程建设的发展提供强有力的支持。