王大凱，劉嘉東，謝維軍

(中國(guó)建筑土木建設(shè)有限公司，北京 100071)

0 引 言

小型預(yù)制構(gòu)件是指在工程中，用于防護(hù)路基、保障主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的附屬機(jī)構(gòu)部分，盡管現(xiàn)如今市場(chǎng)預(yù)制生產(chǎn)的構(gòu)件可以滿足鐵路施工的基本需求，但仍存在產(chǎn)出構(gòu)件整體強(qiáng)度差，導(dǎo)致的橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足的問(wèn)題。

1 鐵路小型構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制生產(chǎn)方法設(shè)計(jì)

1.1 制定構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制生產(chǎn)材料配合比例

為了確保鐵路小型構(gòu)件生產(chǎn)流程的標(biāo)準(zhǔn)化，需要在執(zhí)行生產(chǎn)方法前，做好前期準(zhǔn)備工作，并制定預(yù)制生產(chǎn)材料的標(biāo)準(zhǔn)化配合比例，以此確保構(gòu)件生產(chǎn)成果可滿足實(shí)際生產(chǎn)需求[1]。在此過(guò)程中，應(yīng)先做好對(duì)預(yù)制生產(chǎn)廠房的選址，并預(yù)留足夠的生產(chǎn)材料堆放與運(yùn)輸空間，在確保預(yù)制生產(chǎn)空間符合實(shí)際需求后，在生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)做好排水工作，規(guī)劃不同生產(chǎn)區(qū)域的功能，做到生產(chǎn)流程的標(biāo)準(zhǔn)化與系統(tǒng)化。在此基礎(chǔ)上，對(duì)構(gòu)件預(yù)制生產(chǎn)材料類型進(jìn)行選擇，并設(shè)定不同生產(chǎn)用料的比例。具體內(nèi)容見(jiàn)表1。

表1 預(yù)制生產(chǎn)材料配合比例

在對(duì)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制生產(chǎn)材料配合比例設(shè)計(jì)中，要求各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)與選型材料均應(yīng)滿足實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)需求，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)的材料比例數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)生產(chǎn)單位中心實(shí)驗(yàn)室，與現(xiàn)場(chǎng)施工檢核站點(diǎn)的審核，只有多方認(rèn)定無(wú)誤后，才能將生產(chǎn)材料按照設(shè)定的比例進(jìn)行調(diào)試。此步驟應(yīng)注意的是，初次調(diào)試后的材料需要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)后，才能大范圍按照此比例投入生產(chǎn)。

1.2 定制ABS預(yù)制生產(chǎn)模具

在掌握生產(chǎn)材料的標(biāo)準(zhǔn)化配合比例后，應(yīng)定制針對(duì)鐵路小型構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制生產(chǎn)的ABS預(yù)制生產(chǎn)模具，并明確模具的尺寸可直接決定預(yù)制構(gòu)件的外形是否標(biāo)準(zhǔn)。在此過(guò)程中，假定存在模具尺寸設(shè)計(jì)不標(biāo)準(zhǔn)、剛度不符合需求等問(wèn)題，便會(huì)出現(xiàn)后期設(shè)計(jì)的預(yù)制構(gòu)件出現(xiàn)大批量質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多次生產(chǎn)比對(duì)，選擇ABS塑性模具作為預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的參照標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中，與ABS模具不適配的配件類型，可參照ABS自行定制加工生產(chǎn)模具。模具設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

圖1 ABS預(yù)制生產(chǎn)模具示意圖

圖1中：a表示為常規(guī)的ABS預(yù)制生產(chǎn)模具；b表示為自行定制的ABS預(yù)制生產(chǎn)模具。在設(shè)計(jì)生產(chǎn)模具過(guò)程中，要求加工處理的模板具有承載混凝土澆筑的能力，并且在整體剛度與穩(wěn)定性層面，應(yīng)當(dāng)滿足基礎(chǔ)預(yù)制生產(chǎn)需求[2]。因此，在此過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)計(jì)算混凝土澆筑時(shí)對(duì)模具造成的負(fù)荷。計(jì)算公式如下。

F=8×N-20(Nλ)

(1)

公式(1)中：F表示為混凝土澆筑時(shí)對(duì)模具造成的負(fù)荷作用力，計(jì)算單位為MPa；N表示為單元模塊承載力，計(jì)算單位為MPa；λ表示為錘擊次數(shù)。根據(jù)上述計(jì)算公式，當(dāng)預(yù)制生產(chǎn)模具滿足承載力需求時(shí)，應(yīng)對(duì)模具接縫位置進(jìn)行銜接處理，避免在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)漏漿問(wèn)題，以此完成對(duì)ABS預(yù)制生產(chǎn)模具的定制。

1.3 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制生產(chǎn)工序

使用上文設(shè)計(jì)的ABS預(yù)制生產(chǎn)模具，進(jìn)行鐵路小型構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制生產(chǎn)流程的設(shè)計(jì)。此過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格遵循“五步生產(chǎn)流程”進(jìn)行構(gòu)件生產(chǎn)，對(duì)“五步生產(chǎn)流程”的描述見(jiàn)表2。

表2 鐵路小型構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制生產(chǎn)流程

按照上述流程，在完成對(duì)預(yù)制生產(chǎn)流程的規(guī)劃后，對(duì)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估，當(dāng)其整體強(qiáng)度超過(guò)50.0%時(shí)，對(duì)其進(jìn)行后續(xù)拆模處理[3]。并在此基礎(chǔ)上，及時(shí)做好對(duì)構(gòu)件表層的裂紋處理工作，通常情況下，構(gòu)件養(yǎng)護(hù)時(shí)間為七個(gè)工作日，在每個(gè)養(yǎng)護(hù)階段，均可采用灑水的方式，使其保持濕潤(rùn)狀態(tài)，以此種方式，完成對(duì)預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)分析。

2 實(shí)驗(yàn)論證分析

選擇以某地區(qū)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)作為依托，該企業(yè)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)種類繁多，并且從數(shù)量上、涉及項(xiàng)目上都與其他同類型企業(yè)更具優(yōu)勢(shì)，為了確保該企業(yè)在未來(lái)行業(yè)市場(chǎng)當(dāng)中取得進(jìn)一步的發(fā)展，其生產(chǎn)質(zhì)量和效率要求都需要不斷提升，因此急需一種更加合理的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)方法。基于此，分別利用本文提出的鐵路小型構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制生產(chǎn)方法和該生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)行生產(chǎn)方法對(duì)該企業(yè)五種不同類型構(gòu)件進(jìn)行生產(chǎn)。表3為本文實(shí)驗(yàn)中五種不同類型構(gòu)件參數(shù)對(duì)照表。

表3 五種不同類型構(gòu)件參數(shù)對(duì)照表

分別利用兩種生產(chǎn)方法對(duì)上述五種不同類型鐵路小型構(gòu)件進(jìn)行生產(chǎn)，并設(shè)置本文生產(chǎn)方法為實(shí)驗(yàn)組，現(xiàn)行生產(chǎn)方法為對(duì)照組，完成實(shí)驗(yàn)。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

綜合上述論述，完成對(duì)比實(shí)驗(yàn)，為了更加直觀地對(duì)兩種生產(chǎn)方法進(jìn)行對(duì)比，本文選擇將兩組方法生產(chǎn)出的構(gòu)件強(qiáng)度作為實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)，并記錄如圖2所示。

圖2 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比圖

從圖2中可以看出，五種不同類型構(gòu)件，明顯實(shí)驗(yàn)組的強(qiáng)度更大，普遍在40.0 MPa～50.0 MPa范圍之間，而對(duì)照組的強(qiáng)度最高僅在類型III和類型IV生產(chǎn)時(shí)超過(guò)了40.0 MPa。因此，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明，本文提出的鐵路小型構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制生產(chǎn)方法在實(shí)際應(yīng)用中能夠確保構(gòu)件達(dá)到更高的強(qiáng)度，進(jìn)一步擴(kuò)大構(gòu)件的適應(yīng)范圍。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)預(yù)制生產(chǎn)的方式能夠進(jìn)一步促進(jìn)整個(gè)建設(shè)工程的施工效率，為鐵路施工企業(yè)帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)現(xiàn)行預(yù)制生產(chǎn)存在的問(wèn)題，提出一種針對(duì)鐵路小型構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制生產(chǎn)方法，本文分別從制定構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制生產(chǎn)材料配合比例、定制ABS預(yù)制生產(chǎn)模具、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制生產(chǎn)工序三個(gè)方面，對(duì)方法展開(kāi)設(shè)計(jì)與研究，并在完成對(duì)方法的設(shè)計(jì)后，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明了，此方面在實(shí)際應(yīng)用中，能夠確保構(gòu)件達(dá)到更高的強(qiáng)度，擴(kuò)大構(gòu)件的適應(yīng)范圍，保證工程生產(chǎn)成果可以大批量達(dá)標(biāo)。因此，可在后續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程中，嘗試將提出方法應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際，以此確保生產(chǎn)流程的標(biāo)準(zhǔn)化與程序化。