论隔离栅混凝土立柱快速预制及应用

刘浩

一、前言

1.1近年来，隔离栅混凝土立柱在施工中被广泛采用，在该施工中，快速预制主要目的是节约人工成本、节省制作较大数量模板的费用、快速倒模、节省制作时间、并使工艺简化；混凝土立柱快速预制在隔离栅施工中至关重要。隔离栅立柱的前期制作速度，不仅会影响隔离栅单项工程的施工进度，甚至会因多方面原因影响整体的工程进度及成本，最终导致项目利润减少，延误工期。

1.22012年6月，辽宁省路桥建设第一有限公司承建了山西省岢临高速公路JA3合同段，将隔离栅混凝土立柱快速预制工艺应用到工程实践中，彻底的解决了上述问题，最终达到提高预制速度和节省劳动成本且外形美观、润泽的目的，取得了良好的经济和社会效益。

二、预制特点及原理

2.1 由于混凝土立柱快速预制，水合比小，坍落度小（1-2cm），可以直接倒模，强度上升快，这样大大提高了混凝土立柱的预制速度。

2.2 工艺优化，减少模具的制作成本，同时可以不设混凝土养生设施，这将大大降低工程成本并简化了施工程序。

2.3 混凝土快速预制过程是一个连续且迅速的过程，缩短了预制时间，提高了生产工效。

2.4混凝土立柱快速预制工艺是先制作符合设计图纸的模具，在模具内铺上（0.12mm-0.14mm）塑料布，安装铁钩，放入绑扎好的钢筋笼，挂上吊钩，确保钢筋笼处于模具中心位置，然后将（塌落度12cm）混凝土倒入模具内，振捣35-40s并抹平后覆盖塑料布，将模具移到准备好的地坪处脱模，形成混凝土立柱。

三、工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

3.1.1 总体施工工艺流程见图1。

3.2 操作要点

3.2.1 施工准备

3.2.1.1技术准备

组织相关人员认真学习图纸，并进行图纸自审、会审工作，理解设计意图及施工质量标准，以便正确无误地施工，并与施工人员一起到施工现场与设计图纸一一核对。

通过学习，熟悉图纸内容，了解设计要求，施工所应达到的技术标准，明确工艺流程。

向现场施工人员进行技术、操作、安全、环保交底，确保施工过程的工程质量和人身安全。

砼配合比设计及试验：按砼设计强度要求，做试验室配合比、施工配合比。

3.2.1.2材料准备

除设计图纸另行规定外，混凝土立柱所用的钢筋、水泥、细集料、粗集料、拌合用水等材料应符合现行《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）的规定。

3.2.1.3机具准备

平台式振捣器、水车、拌合站、小型翻斗车、铲车、电焊机、电锤、扳手、自做钢模具等

3.2.1.4人員配备及技能培训

（1）人员配备：工区长一名、技术员一名、专职安全员一名。

（2）技能培训

1、培训方式：采取会议、授课及考察观摩的形式

2、培训内容：施工工艺工法、技术要求、安全文明环保施工要求

3.2.1.5施工准备

1、制作2000平米的混凝土地面，地面必须水平，平整度控制在1 mm内。

2、制作钢模具（带安装铁钩的孔，孔数符合设计图纸要求）两个，钢模具的采用厚度为3-4mm的钢板制作，防止倒模过程中模具变形，钢模具满足施工要求，符合设计图纸规格，一定要精细。

3、制作钢筋笼若干，规格按设计图纸，主筋、箍筋、绑线满足设计要求。

4、制作厚度为0.12mm-0.14mm塑料布若干（用来铺放在模具内），长度为立柱小截面的周长，宽度为立柱的设计高度，另外制作若干长度为小截面周长1/2，宽度为立柱设计高度的塑料布（用来放在模具上方，倒模后为混凝土立柱的垫层，防止与地面粘连）。

5、制作铁钩若干，规格按图纸设计

6、混凝土搅拌，混凝土搅拌比例按配合比要求。

7、在模具内铺入塑料布，长短适宜，位置居中。

8、将钢筋笼放入钢模具内，位置居中，按图纸要求安装铁钩，并用挂钩勾起钢筋笼，以保持钢筋笼位置居中，避免钢筋外漏及混凝土保护层的厚度。

3.3模具固定在振捣台上

1、将完全准备好的钢模具及钢筋笼等平稳的安装在振捣台上。

2、将混凝土用铁锹放入模具内，

3.4启动振捣器电源开关

连接好电源线.待填装混凝土高出模具后，开动振捣台开关，撤掉挂钩，振捣35-40s后，关掉振捣台。

3.5在模具的上方铺上准备好的塑料布。

3.6两人将预制成型的刺钢线立柱抬起，从模具中轻柔倒出，即刺钢线隔离栅混凝土立柱预制完成。

3.7预制每根立柱的时间大概为3分钟左右。

3.8气温在15-30℃，前1天不需要养生，有塑料布包裹可以保持水分充足，强度上升快速，覆盖在混凝土立柱上的塑料布要在倒模后的1天后拆除为宜，这样混凝土立柱的外表面光滑、润泽，无气泡及蜂窝，拆模后要用水喷淋养护。

混凝土立柱预制完成的第2天（即混凝土立柱强度达到强度的50%以上时），可以翻面加强强度并继续喷淋养护。

3.9第3天后可以移走集中堆放，保持养护。

3.10清洗

预制完成后，清理并冲洗拌合站，处理振捣台处的残留混凝土，并用清水清洗模具。注意清洗过程中要仔细，确保各部件均清洗干净，以免影响下次使用。

四、材料与设备

4.1 主要材料与设备见表1。

五、质量控制

5.1 标准、规范

本工法主要遵照以下国家标准、规范

《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011、《公路交通安全设施施工技术规范》JTGF71-2006、《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004。

5.2预制混凝土立柱质量要求及实测项目

5.2.1外观鉴定：混凝土立柱应密实平整，不得有裂缝、翘曲、蜂窝、麻面等缺陷。

5.3 控制措施

5.3.1 施工前制定专项施工技术方案，由专业的施工人员进行操作，施工前必须经过专业培训。

5.3.2 配置良好的施工配合比，因设计要求水泥品种及种类，并在试验中确定各种材料的掺量。

5.3.3由熟练的技术人员进行全程指导、监督，在施工过程中做好施工记录。

5.3.4 预制时间尽量要选择天气气温（5℃≤T≤30℃）进行，以防止立柱被冻或水分蒸发过快。

5.3.5 混凝土立柱快速预制宜在混凝土倒入模板后2min内进行，连续且一次性完成。

5.3.6 预制作业前要对混凝土各项指标进行检验，当水泥浆各项指标均满足规范及设计要求时方可进行预制作业，注意保持混凝土塌落度在1-2cm以内。

5.3.7 施工过程中出现异常，应立即停止预制，在清理拌合站及模具各部件的同时，用清水冲水，直至无残留混凝土为止，以确保再次预制可以顺利进行。

5.3.8预制过程中由试验人员制取3组7.07cm×7.07cm×7.07cm立方体混凝土试件，养护后测其7d、28d抗压强度，并做好记录。

六、安全措施

6.1组织管理措施

6.1.1 建立健全有系统、分层次的安全生产保证体系和安全监督体系，成立由项目项目经理为首的“安全生产管理委员会”，组织领导施工现场的安全生产管理工作。

6.1.2 项目部设专职安全员，作业队和班组设兼职安全员，根据作业人员情况成立2～3人的现场安全纠察队，开展日常安全生产检查工作。

6.1.3 项目部、各施工单位、作业班组逐级签订安全生产责任状，使安全生产工作责任到人，层层负责。

6.2技术管理措施

6.2.1 在施工前，逐级对作业队、班组有针对性进行全面、详细的安全技术交底，双方保存签字确认的安全技术交底记录。

6.2.2 全体职工必须熟悉本工种安全技术操作规程，掌握本工种操作技能，对变换工种的工人实施新工种的安全技术教育，并及时做好记录。

6.2.3 对操作人员的安全要求是：没有安全技术措施，不经安全交底不准作业；没有有效的安全措施不准作业；发现事故隐患未及时排除不准作业；不按规定使用安全劳动保护用品的不准作业；机械、电器设备安全防护装置不齐全不准作业；对机械、设备、工具的性能不熟悉不准作业；新工人不经培训，或培训考试不合格不准上岗作业。

6.3 行为控制措施

6.3.1 进入施工现场的人员必须按规定正确佩戴安全帽，并系下颌带。

6.3.2 施工人员上岗前由安全部门负责组织安全生产教育。

6.4 安全防护措施

6.4.1 混凝土搅拌人员配备专业的防护用品。

6.4.2 焊接模具的操作人员应戴防护眼镜，以免钢屑、火花喷出时损伤眼睛。

6.4.3 禁止非施工人员进入。

6.5 临时用电管理措施

6.5.1 建立现场临时用电检查制度。

6.5.2 临时配电线路必须按规范架设，架空线必须采用绝缘导线，不得采用塑胶软线，不得成束架空敷设，也不得沿地面明敷设。

6.5.3 施工现场临时用电工程必须采用TN-S系统，设置专用的保护零线，使用五芯电缆配电系统，采用“三级配电，两级保护”，同时开关箱必须装设漏电保护器，实行“一机，一闸，一漏电保护”。

6.5.4 总配电箱、分电箱、现场照明、线路敷设等必须符合国家标准的规定。

6.5.5 各类施工机械、电动机具必须要有良好的接地保护装置，皮线无破损，操作应按规定进行。

七、环保措施

7.1 编制环境保护实施计划。

7.2 对现场施工人员进行环境保护教育。

7.3 正确处理垃圾

7.3.1 尽量减少废弃混凝土的产生。

7.3.2 产生的废弃混凝土在施工区内集中存放，并及时运往指定垃圾场。

7.4 减少污水、污油排放

7.4.1在生产、生活区域内设置排水沟，将生活污水、场地雨水、废弃的水泥浆排至指定排水沟，不随意排放。

7.5 减少粉尘污染

7.5.1在推、装、运输颗粒、粉状材料时，轻拿轻放，以减少扬尘，并采取遮盖措施，防止沿途遗洒、扬尘，必要时进行洒水湿润。

7.5.2车辆不带泥沙出施工现场，以减少对周围环境污染。施工区域道路上定期撒水降尘。

八、效益分析

8.1 经济效益

混凝土立柱快速预制与传统的预制方法相比较，节省了模具费用，倒模过程连续且迅速，大大缩短了制作时间，间接的节省了劳动力，节约了工程成本。山西省岢临高速公路JA3合同段共有混凝土立柱28300根，采用P.O42.5级普通水泥，按以往预制方法进行施工，需模具500套，我公司采用快速预制施工工艺，仅需要模具2套，两者比较节约模具约498套，按当时100元/套计算，仅模具一项，降低工程成本4.98万元，普通的施工方法需建养生设施，养生设施一项节约成本5万元，由于施工时间缩短，省去养生往返搬运，人工成本节省约5万，共计节约成本15万左右。

8.2 社会效益

快速预制施工工艺广泛推广后，将解决混凝土立柱施工工序多、制作模具多，養生不方便等诸多问题，使混凝土立柱预制工艺简单化、快速化。

九、应用实例

9.1我单位承建的山西省岢临高速公路JA3合同段23082根刺钢线隔离栅混凝土立柱采用此法制作，至今为止，情况良好。满足工程质量目标，锻炼和培养了一批专业的技术人才和施工队伍，为以后的施工积累了大量的施工经验。

9.2从长远利益讲，隔离栅混凝土立柱快速预制方法所起到的经济效益和社会效益是无法用数字计算的，本快速预制法必会被广泛推广，发展前景大好。

十、结束语

交通安全设施是高速公路沿线设施的重要组成部分，完善的安全设施不仅能确保高速公路的安全畅通，还能起到美化交通环境、改善驾驶员的心里状态等积极作用。突出简约、经济、环保的设计理念是实现安全、环保、可持续发展的总体目标。为道路使用者提供更加人性化的服务，为建造方节约更大的成本，为施工方创造简易的施工流程，只有这样才能实现和谐统一。才能达到实现全方位、多角度、无空白的安全保障目标，使车辆安全、便捷地到达目的地，尽可能的避免交通事故的发生。