装配化技术集成应用助力项目绿色低碳发展

　　一、项目简介：

　　S24线鄯善至库米什高速公路工程项目(以下简称“S24鄯库项目”)位于鄯善县、高昌区和托克逊境内。S24项目起点位于鄯善县连木沁镇东侧，与G30连霍高速相接，向南穿越火焰山、库木塔格沙漠、迪坎乡等地布设至觉罗塔格山脉，后在觉罗塔格山脉中向西展线，终点接到库米什镇，与G3012相接;全线建设里程181.828km，其中新建道路170.258km，老路改扩建11.57km。

　　项目地处吐鲁番盆地腹部，年高温(≥35℃)日数超 100 天，7-8月气温处全年最高范围，最高气温达 49.6℃，地表最高温度达 89℃。此环境下，混凝土浇筑后易因水分快速蒸发产生干缩裂缝，传统现场浇筑工艺的质量控制难度极大;同时，现场支模、浇筑、养护需大量人工，高温环境显著增加施工人员安全风险，且导致劳动效率及混凝土质量大幅下降。地形复杂：线路穿越沙漠、山区、戈壁等多种地貌，现场材料运输需翻越陡坡、穿越沙障，混凝土运输效率低且成本高。

　　面对上述挑战，为了保证人员施工安全和工程施工质量，项目团队放弃了“现场浇筑为主”的传统模式，转而以“工厂预制、现场装配”为核心的装配化施工技术体系。

　　
项目地理位置图

　　二、装配化技术集成应用

　　(1)装配化涵洞

　　依托S24线鄯善至库米什高速公路工程项目，考虑到项目地处吐鲁番盆地，夏季极度高温且夏季周期长，混凝土运距较长，会对混凝土质量产生影响，且对混凝土养护及施工要求极高，为解决混凝土在运输、施工及养护过程中的难题，提出了涵洞构件工厂预制，现场拼装关键技术。

　　(2)排水沟等附属工程采用小型预制构件现场拼装

　　S24鄯库项目全线较长，且大部分处于山区，混凝土运输时间较长，为保证混凝土构件质量，全线排水沟、边沟、导流坝、中央分隔带等附属工程采用工厂预制，现场拼装的施工方法。采用定型化钢模板，相比于传统木模板，增加模板可周转次数，减少模板及混凝土材料浪费。因此还衍生出小型预制构件流水线及小型预制构件安装吊具等相关创新内容。小型预制构件流水线利用传送带、布料机等半自动化设备实现“布料-振捣-成型”一体化作业，减少人力投入50%，减少混凝土材料浪费20%。小型预制构件安装吊具采用可调节夹爪结构，通过液压或机械锁紧装置实现对不同尺寸预制块的稳固夹持，配合360°旋转功能，确保安装角度精准，减少二次调整工时。设备操作简单，单人即可完成吊装控制。

　　(3)新型拼装式防渗漏水池

　　聚焦预制场混凝土养生用水保障环节质量管控，有效破解传统砌体水池耗时、耗工、易渗漏、造价高且拆除后产生大量建筑垃圾污染环境等问题。通过采用模块化拼装设计，以螺栓连接替代传统砌筑结构，实现快速安装与防渗漏，拆除后可重复利用，造价低，经济性好。S24鄯库项目第六合同段建造两个500m³，一个200m³新型拼装水池。

　　(4)轻载型预制混凝土道路板

　　办公区生活区临时道路使用可重复使用的混凝土预制道路板，由受力钢筋和混凝土浇筑而成。轻载型预制混凝土道路板由混凝土、钢筋网片工厂化生产，可用于项目驻地承载10吨以内的轻载道路和临时活动场地的硬化等。每块道路板外观尺寸设计为2.0m×1.0m×0.1m，约0.5t，便于运输及自动化安装。

　　轻载型混凝土预制道路板企口可采用榫式企口、圆形企口和梯形企口型式适用于荷载等级为轻的施工临时道路装配式路面。

　　(5)新型组合式波形钢板料仓隔墙

　　新型组合式波形钢板料仓隔墙采用波形钢板作为主要受力结构部件，其独特的波形结构能够有效增加钢板的抗弯强度和整体刚度，相比传统的平板式隔墙结构，在承受物料侧向压力时具备更好的力学性能。通过合理设计波形的尺寸(如波高、波距等参数)以及钢板的厚度，根据料仓的规模、所储存物料的特性(如密度、流动性等)来确定隔墙的具体结构形式，使其能在不同工况下稳定可靠地分隔料仓内部空间。

　　料仓隔墙建设采用新型钢波纹板隔墙代替传统圬工结构，从工程质量、结构安全、施工周期、工程造价、环保施工、符合绿色交通与环保建设发展等要求出发，钢波纹板因其独特的优越性，在经济、环保等效益方面十分显著。

　　三、具体做法

　　(1)装配化涵洞

　　①钢筋绑扎：按照施工图纸配筋，在钢筋骨架外侧防止垫块，保证钢筋保护层厚度，完成钢筋绑扎后，经监理验收后安装模板。

　　②模板安装：使用定型化钢模板，按照构件尺寸进行安装。

　　③混凝土浇筑：按照施工图设计，由拌合站按照相应配合比进行拌合，运输至预制场进行浇筑，插入式振捣棒振捣密实(振捣至混凝土表面泛浆、无气泡冒出)。浇筑完成后，表面用钢抹子收光，去除表面浮浆。

　　④构件养生：构件强度达到设计强度的70%可进行脱模，构件在预制场使用自动喷淋养生系统养生，覆盖塑料薄膜及土工布，养生时间不少于7天。构件强度达到设计强度后，运送至现场吊装。

　　⑤涵洞构件安装：使用经纬仪、全站仪等精密仪器进行测量放线，使用汽车吊或随车吊安装。

　　⑥拼缝处理：盖板与墙身竖向拼缝采用2cmC30细石混凝土填筑，横向拼缝垫1cm厚橡胶垫。洞身没4-6m设置一道沉降缝，沉降缝填沥青麻絮或不透水材料。洞身拼缝采用吊模灌注水泥浆。

　　(2)小型预制构件在流水线加工、构件运输、构件安装、拼缝处理

　　①流水线搭建：安装布料机、传送带，制定定型化模板。

　　②混凝土浇筑：通过布料机将混凝土浇筑至定型化模板中，通过传送带运送至物料台，由人工收光，堆放在预制场。

　　③构件养生：由专人负责洒水养生，构件强度达到设计强度的70%可拆模。

　　④构件安装：由运输车辆运输至安装现场，使用小型预制构件安装吊具进行安装。

　　⑤拼缝处理：拼缝使用水泥砂浆抹缝，收光。

　　(3)防渗漏水池拼装，拆除

　　①基础及垫层：场地整平后，浇筑C20混凝土垫层，在四周设置高度为20cm基础，一体成型。

　　②池体拼装：使用定型化波形钢板安装，钢板尺寸：1m*3m，容积500方的水池直径23m，容积200方的水池直径14m。连接使用锚栓固定。

　　③防水布固定：池中防止厚雨布，防止渗漏，四周用锚栓固定，防止脱落。

　　(4)混凝土道路板现场预制、场地整平、拼装、拼缝处理

　　①钢模板安装：按照2.0m×1.0m×0.1m尺寸设置钢模板。

　　②钢筋网片绑扎：采用Φ8钢筋单层双向钢筋网片，间距200mm。

　　③混凝土浇筑：采用C20混凝土浇筑，强度满足日常人行及小型车辆行驶要求。

　　④表面收光：表面使用钢抹子收光，去除浮浆。

　　⑤铺设安装：使用随车吊运输，安装。

　　(5)波形钢板料仓隔墙、基础浇筑、立柱安装、梁板安装

　　①垫层浇筑：场地整平厚浇筑C20混凝土垫层，在四周设置高度为40-60cm的混凝土基础，同步完成预埋件预埋。

　　②立柱安装及钢结构顶棚：在料仓四周及隔墙两侧安装钢立柱，立柱张贴黄白反光贴，保障夜间倒车安全。顶棚骨架采用方钢管焊接，顶棚彩钢板通过锚栓固定于骨架上。

　　③隔墙安装：采用定型化波形钢板，以锚栓形式固定在预埋件及立柱上。

　　四、效益分析

　　(一)经济效益

　　模板成本节约：传统木模板周转约 4 次后即产生大量废旧模板，需承担材料浪费及建筑垃圾处理成本;预制构件采用定型化钢模板，拆装便捷且周转次数达 30 次以上，较木模板降低材料成本约 60%，同时减少废旧模板处理费用约80%。

　　质量管控增效：预制构件在预制场集中生产，定型化钢模板精准保证构件尺寸及外观质量，减少现场修补成本;集中养生通过专业设施调控湿度，规避现场养生受天气、场地影响的弊端，保障构件硬化效果，为安装质量奠定基础。

　　材料周转利用：小型预制构件、混凝土道路板、波形钢板等可重复周转使用，减少一次性材料投入，降低工程总造价。

　　(二)社会效益

　　减少建筑垃圾：装配化技术减少现场模板使用，避免废旧模板产生;临时建筑采用装配化构件，拆除时无需免爆，减少废弃混凝土等建筑垃圾，符合绿色施工要求。

　　降低劳动强度：工厂预制减少现场高温、复杂地形下的人工操作量，现场施工人员数量减少约 40%，降低劳动强度的同时，大幅提升作业安全性。

　　推动绿色低碳发展：集中生产、材料周转及建筑垃圾减少等环节，降低能源消耗及碳排放，助力项目实现绿色低碳建设目标。