１ 引言 

水利工程和水運(yùn)工程中常用的扭王字塊擁有較多 的結(jié)構(gòu)肢腳，屬于異形結(jié)構(gòu)，在自動化生產(chǎn)上較為困難， 結(jié)構(gòu)體型大，空隙大，對預(yù)制場地的要求比較高。在 以 往，國內(nèi)的制作工藝通暢是現(xiàn)場進(jìn)行立模作業(yè)，利 用 汽 車吊或者龍門吊等機(jī)械配合混凝土料斗進(jìn)行吊灌澆筑， 混凝土強(qiáng)度合格后用起吊設(shè)備進(jìn)行吊裝，預(yù)制和吊裝交 叉環(huán)節(jié)較多，不僅安全風(fēng)險大，而且生產(chǎn)效率也不高，現(xiàn) 場組織管理極易出現(xiàn)問題。而在本工程案例中，扭王字 塊進(jìn)行集中生產(chǎn)作 業(yè)，不僅擁有較高的生產(chǎn)效率，同 時 規(guī)范了施工 環(huán) 節(jié)，降低了安全風(fēng)險，提 高 了 經(jīng) 濟(jì) 效 益。 該工程通過巧妙設(shè)計(jì)預(yù)制場布局和軌道與模板系統(tǒng)實(shí) 現(xiàn)了較為先進(jìn)的生產(chǎn)模式。 

２ 項(xiàng)目簡介

本項(xiàng)目地處福建福州沿海，其海堤提級改造中的消 浪潛堤護(hù)面工程總長３．９７ｋｍ，用到３種尺寸規(guī)格的扭 王字塊：１０ｔ扭王 字 塊２１２００只、６ｔ扭 王 字 塊１４９２３只、 ２．５ｔ扭 王 字 塊３３５７１只，合 計(jì)６９６９４只，扭 王 字 塊 設(shè) 計(jì) 強(qiáng)度為 Ｃ３０。預(yù)制和安裝總工期計(jì)劃為２０個月。

３ 預(yù)制場設(shè)計(jì) 

３．１ 場地布置 受項(xiàng)目周邊用地限制，扭王字塊預(yù)制場建設(shè)在混凝 土拌合站西側(cè)毗鄰位置，場地為狹長條帶形狀，長７２２ ｍ，寬２８．５～２９ｍ，南 北 走 向，面 積 約２１０００ｍ２。預(yù) 制 場地四周為防風(fēng)林地和墾區(qū)養(yǎng)殖魚塘，無 法 再 向 外 擴(kuò) 展。具體如圖１所示，為預(yù)制場平面布置圖。 結(jié)合場地 情 況，根據(jù)工期計(jì)算預(yù)制場需設(shè)置臺座 １５５條，其中１０Ｔ臺座５０條，６Ｔ 臺 座３５條，２．５Ｔ 臺 座 ７０條，其中１０Ｔ臺座寬１５ｍ，６Ｔ、２．５Ｔ臺座寬１４．５ｍ。 臺座左 側(cè) 為 ６．８ ｍ 寬 轉(zhuǎn) 運(yùn) 通 道，右 側(cè) 為 ７ ｍ 寬 罐 車 通道。 １０Ｔ及６Ｔ臺座每 條 能 設(shè) 置４個 臺 座，１個 預(yù) 制 臺 座，２個等強(qiáng)臺 座，１個 提 梁 臺 座。２．５Ｔ 臺 座 每 條 能 設(shè) 置５個 臺 座，１ 個 預(yù) 制 臺 座，３ 個 等 強(qiáng) 臺 座，１ 個 提 梁 臺座。

罐車通道靠預(yù)制臺座一側(cè)設(shè)置高度為２ｍ 的擋墻， 使罐車通道路面與扭王字塊模板形成滿足罐車自卸入 模要求的高差。預(yù)制場前端和尾部各設(shè)置一個轉(zhuǎn)彎平 臺供車輛掉頭，形成環(huán)形閉合的行車通道。

３．２ 模板及行走系統(tǒng) 模板分為側(cè)模、底模及行走系統(tǒng)３部 分，側(cè) 模 由 外 模和外模架組成，外模 架 底 部 安 裝８個 萬 向 輪，方 便 人 工移動模板；底模采用鋼架和鋼板焊接形成，底 部 可 沿 鋼軌移動；行走系統(tǒng) 由 滑 靴、行 走 軌 道、行 走 油 缸、連 桿 組成，通過滑靴和拉桿牽引底模和側(cè)模于行走軌道上移 動完成臺座轉(zhuǎn)換，具體如圖２所示。

預(yù)制工藝難點(diǎn)在于底模的回位，由于底模重量較 重，２．５Ｔ 的 底 模 約２００ｋｇ，１０Ｔ 約３５０ｋｇ，人 工 無 法 搬 運(yùn)，設(shè)計(jì)采用埋入式軌道，人工墊放臨時軌道鋼板，安裝 ４個小車滑出。待液壓行走一個臺 座 位 置 后，同 樣 的 方 法，人工滑入預(yù)制臺座位置。

4扭王字塊預(yù)制主要施工步驟 

扭王字塊從立模澆筑到起吊出坑主要分為以下幾 個施工步驟。 

（１）預(yù)制臺座底模安裝。在預(yù)制臺座埋入式軌道上 部人工墊放臨時軌道鋼板，利用人工將預(yù)制臺座側(cè)邊待 安裝的底模通過臨時軌道鋼板推至預(yù)制臺座軌道指定 位置安放到位。 

（２）預(yù)制臺座側(cè) 模 安 裝。底模安裝完畢后，利 用 人 工將模板通道上待裝的側(cè)模通過外模架上４個 萬 向 輪 推至預(yù)制臺座軌道邊指定位置組合安裝到位。 

（３）預(yù)制臺座側(cè)模安裝。底模和側(cè)模全部安裝完畢 后，混凝土罐車行至罐車通道并調(diào)整好角度后，通 過 自 卸往預(yù)制臺座區(qū)模板內(nèi)澆筑作業(yè)。 

（４）預(yù)制臺座側(cè)模拆模。澆筑完成至構(gòu)件強(qiáng)度達(dá)到 ２．５ ＭＰａ后，利用人工拆螺絲和液壓千斤頂平行脫模。 同時安排２名工人一左一右將拆出的兩片立模沿軌道 方向推移至模板指定位置，清理干凈后在表面涂刷脫模 劑待用。

（５）提梁臺座出 坑。預(yù) 制 完 成 后，等 待２ｄ，第３天 利用履帶吊將提梁臺座區(qū)構(gòu)件起吊，通過平板運(yùn)輸車運(yùn) 至存梁區(qū)，存梁區(qū)設(shè)置在該項(xiàng)目紅線范圍內(nèi)的主線路 基上。

（６）人工移底模 待 裝。提 梁 完 成 后，在 提 梁 臺 座 埋 入式軌道上部人工墊放臨時軌道鋼板并將底模下部４ 只萬向輪安裝完畢后，利用人工將底模從提梁臺座上通 過臨時軌道鋼板滑至軌道外，人工推移至預(yù)制臺座旁 待裝。

（７）液壓行走一個臺座。底模移動至模板通道待裝 后，利用行走系統(tǒng)中的油缸＋滑 靴＋拉 桿＋底 模 裝 置， 人工啟動軌道端頭兩個滑靴裝置，使滑靴沿軌道方向連 續(xù)向前移動四次，每次移５５ｃｍ，共移動２２０ｃｍ，行走一 個臺座位置以空出預(yù)制臺座。 

５ 自動化預(yù)制的優(yōu)點(diǎn)和存在的問題 

５．１ 自動化預(yù)制主要優(yōu)點(diǎn) 近年來隨著及行業(yè)主管部門對建筑施工項(xiàng)目 安全管理和文明施工的要求不斷提高，施工項(xiàng)目管理也 更加注重細(xì)節(jié)，逐步 走 向 規(guī) 范 化、標(biāo) 準(zhǔn) 化。根 據(jù) 該 預(yù) 制 場建設(shè)方案產(chǎn)生的背景和建成后實(shí)際生產(chǎn)情況來看，該 預(yù)制場主要有以下幾個優(yōu)點(diǎn)。 （１）場站集中建設(shè)在空間上降低管理幅度，是 安 全 和文明施工的最基本要求和保障，而 自 動 化、工 廠 化 流 水線生產(chǎn)則在集中化的基礎(chǔ)上規(guī)范了施工過程中的各 個環(huán)節(jié)，能有效降低施工過程中的 安全隱患和出錯 概率。

（２）隨著社會人工成本的不斷攀升和建筑市場常用 機(jī)械設(shè)備保有量的增大，用機(jī)械設(shè)備取代人工是實(shí)現(xiàn)經(jīng) 濟(jì)效益的主要途徑，而自動化工廠化生產(chǎn)正是朝著這個 方向進(jìn)行探索和邁進(jìn)。 

（３）自動化流水線生產(chǎn)模式各個環(huán)節(jié)易于規(guī)范化管 理，能夠較好地管控進(jìn)度和質(zhì)量的偏差，出 現(xiàn) 問 題 易 于 檢查和對比分析，能夠給決策者提供科學(xué)有效的依據(jù)。

５．２ 存在的問題和解決思路 從本案例 出 發(fā)，總結(jié)出生產(chǎn)過程中遇到的一些問 題，并提出了解決思路，主要有以下幾點(diǎn)。 

（１）本案例預(yù)制場 需 全 面 積 硬 化，其中罐車通道和 吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)通道均為重載車道，對地基的要求很高，需 要 充分考慮地基的承載能力和適應(yīng)性。 

（２）本案例自動化程度尚不算太高，軌 道 及 底 模 行 走系統(tǒng)通過液壓油缸步履式推進(jìn)仍需要不少人工配合 輔助。設(shè)想可以考慮通過皮帶機(jī)連續(xù)移動，但是成本上 要增加不少投入，需要較為經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)體量。 

（３）本案例預(yù)制完成強(qiáng)度合格的塊體起吊出坑使用 汽車吊需要不停的移動吊車位置，可以考慮用橫跨預(yù)制 臺座和轉(zhuǎn)運(yùn)通道的龍門吊替換，可進(jìn)行連續(xù)吊裝。 

（４）本案例因預(yù)制 場 地 用 地 受 限，沒有考慮到堆存 區(qū)，若場地比較寬松可以考慮在預(yù)制區(qū)旁邊設(shè)置一定規(guī) 模的堆存區(qū)以降低轉(zhuǎn)運(yùn)成本。 

（５）受場地限制，本預(yù) 制 梁 案 例１０Ｔ 臺 座 區(qū) 寬 度 才 １５ｍ，僅能放置４個 臺 座（１個 預(yù) 制 兩 座，２個 等 強(qiáng) 度 臺 座和１個提梁臺座），考慮每天不間斷預(yù)制，３ｄ必 須 將 預(yù)制塊吊出，而設(shè)計(jì)要求塊體起吊強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng) 度 Ｃ３０的７０％，需要優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)，使 用 早 強(qiáng) 劑，同 時增加水泥用量，因此增加了混凝土的成本。若場地寬 松，可考慮加寬預(yù)制臺座區(qū)的寬度，延長等強(qiáng)度的時間。 

６ 結(jié)語 

本預(yù)制場案例充分結(jié)合了項(xiàng)目自身場地特點(diǎn)對扭 王字塊自動化生產(chǎn)進(jìn)行了一些探索和實(shí)踐，雖然自動化 程度還不算很高，但是在國內(nèi)也是較為先進(jìn)的模式，通 過不斷地積累和改進(jìn)，最終定會推動企業(yè)自身乃至整個 水運(yùn)工程行業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)革新。