李玉波

(南水北调东线山东干线有限责任公司，济南 250013)

混凝土预制板护坡具有预制简单，砌筑、维修方便等特点，在山东省东营地区的王庄灌区、胜利灌区、麻弯灌区渠道改造，滨州地区小开河引黄灌区扩大治理等渠道衬砌，垦利县永镇水库、胜利水库，胜利油田纯化水库，沾化县毛家洼水库等工程大坝护坡中得到大量应用。

1 工程概况

永镇水库位于东营市垦利县城以东约20km的永安乡与下镇乡境内的一片盐碱涝洼地上，是山东省黄河三角洲农业综合开发项目中的重点工程，水库的兴建将解决永安、下镇两个乡镇的生活、牲畜、灌溉用水问题，进一步促进淡水养殖业发展、该县农产品加工业发展和宜农荒地开发，有利于整个黄河三角洲地区的全面综合开发与建设。

永镇水库于1988年进行设计、建设，为中型水库，库区面积9.2km2，围坝轴线长16.288km，设计最高蓄水位7.28m，总库容3084万m3，死库容240万m3。此次扩建设计总库容3972万m3，设计最高蓄水位9.12m，死水位3.40m，坝轴线长10.516km，坝顶高程10.4m，防浪墙顶高程11.60m，坝顶宽度8.0m。

水库建设主要内容有坝体填筑、坝基垂直铺塑防渗、水平铺塑防渗、预制混凝土板护坡等工程。

2 混凝土预制板设计指标

混凝土预制板采用平面开槽式。该型式具有预制简单、施工方便、运行可靠等特点。预制板尺寸:1号板为750mm×450mm×140mm，错缝用的2号板为375mm×450mm×140mm。设计抗压和抗冻等级分别为C20和F150。预制混凝土板的尺寸允许偏差:板厚±2mm、边长±3mm、对角线±5mm、蜂窝麻面不超过该侧面积的1%、表面平整度±2mm。

3 混凝土预制板制作工艺流程

混凝土预制板制作工艺流程见下图。

混凝土预制板制作工艺流程图

4 制作设备

混凝土板预制采用的振动平台由上部工作平台、中间减振弹簧和振动器及底座组成。上部工作平台由顶部长方形框架和四条支腿组成。框架和支腿可由φ89×4的钢管焊接而成。框架尺寸可根据预制混凝土板尺寸确定，振动器功率可选择2.2～2.5kW，中间减振弹簧共4根，其中径为φ56，钢丝直径为φ14，工作长度约280～300mm。底座可采用φ76×5的钢管焊接而成。

5 混凝土预制板制作质量控制

5.1 施工准备阶段质量控制

a.混凝土板预制工程开工前，建设单位应组织设计、监理、施工单位进行设计技术交底并组织相关专业人员进行培训。施工单位应制定详细的施工组织设计和施工技术方案，建立健全质量保证体系，合理配置施工机械和人员，经监理工程师批准后实施。

b.建立工地实验室，配备混凝土试模、含气量测定仪，以及坍落度试验、水灰比试验、砂石试验等常规试验仪器。

c.预制场地必须压实，用过筛的细砂找平，细砂厚度以1～2mm为宜，也可用50mm厚C15混凝土对场地进行硬化。第二次使用场地时应将散落的混凝土、石子等杂物清除。预制场地内和四周应挖排水沟，做好排水设施，使雨水、养护水能及时排出。

d.混凝土配合比应由具有试验资质和计量认证资质的实验室出具，该工程所用的配合比为:水泥∶砂∶碎石∶水∶PC-2∶木钙 =1∶2.51∶4.28∶0.49∶0.005% ∶0.3%，每方混凝土材料用量为:水泥290kg、砂728kg、碎石1240kg、水142kg、PC-2 0.0145kg、木钙0.87kg。

5.2 原材料质量控制

水泥、木钙和PC-2须有生产许可证和质保单，使用前应进行检验，合格后方可使用，砂、石子应在开工前进行考察，实验合格后确定砂、石子场地。水泥应按同厂家、同品种、同强度等级每200～400t取样一次。砂子、石子以同一产地、同一规格、同一进场时间每400m3取样自检一次。拌制混凝土用水，应采用饮用水，未经处理的工业污水和坑塘水不得使用，如对水质有怀疑时，应进行水质化验或进行砂浆强度试验，不合格产品严禁使用。

5.3 模板质量控制

a.模板可根据预制板形状和尺寸采用钢板焊接而成，钢板厚度以不变形为准，两端焊φ50的钢管把手4根。

b.为了满足排气要求和防止脱模时将隔膜带起，需要在钢模板底部钻孔，孔径一般为3～5mm，孔距一般为30mm左右，呈梅花状布置。

c.模板底部可垫塑料隔膜或地板革，上刷水泥浆，用以增加表面光洁度以及分离混凝土板和钢模板，其尺寸每边可比钢模板底面小0.5mm左右，模板的塑料隔膜或地板革要使用一次清洗一次，对已破漏的要及时更换。

5.4 拌和质量控制

a.严格按混凝土配比单配料，水泥、石子、砂以重量计，水、外加剂溶液可按重量折成体积计，配料允许偏差:水泥、水、外加剂 ±1%，砂、石子±2%。

b.PC-2引气剂应配制成溶液后掺加。配制可按重量比，即固体引气剂∶氢氧化钠∶水=1∶0.2∶30，先将氢氧化纳溶解于70～90℃水中，再将固体引气剂溶解于氢氧化钠水溶液中成为母液，使用时根据每盘混凝土的水泥用量，按0.005%的比例计算出PC-2的用量，最后计算出母液的用量，如果母液用量很少，可根据实际情况对母液加水进行稀释，此加水量计入混凝土拌和总水量内。

c.木钙为干粉状，使用时加适量的水配制成溶液，搅拌均匀，混凝土搅拌时按规定量加入，此加水量也计入混凝土拌和总水量内;也可直接加入干粉。

d.混凝土拌和程序和拌和时间要通过试验确定，一般不少于2min，比不掺外加剂的混凝土拌和时间适当延长。

e.在混凝土拌和生产过程中，应定期对混凝土拌和物的均匀性、拌和时间和称量器的精度进行检验，如发现问题应立即处理。

f.在混凝土拌和生产过程中，应做好各种检查和记录。对原材料的配料称量每8h不应少于2次;混凝土拌和时间，每4h应检测1次;混凝土坍落度每4h应检测1～2次，该工程所用混凝土为半干硬性混凝土，坍落度不应大于1cm;混凝土含气量应为4% ～5%，每4h应检测1次。

5.5 混凝土振捣质量控制

开振动器使振动平台处于工作状态，边上料边振动，至混凝土浮浆或混凝土内部的大气泡排除为止，总的振动时间控制在3～4min，同时人工用刮料器压实刮平，然后将钢模抬下，用胶轮车推到地模处 (地模上事先均布一薄层细砂)扣下，抬起钢模，在预制板边角处轻轻抹压一下即可。当混凝土板厚度较大时，为将混凝土大气泡排出，保证混凝土密实，可采用振动平台和小型振捣棒结合方式联合振捣。

5.6 混凝土板养护、放置、运输质量控制

a.已成型的混凝土板，应及时覆盖洒水养护，保持混凝土表面湿润，养护时间不宜少于28天。

b.堆放预制板时，应将同期生产的预制板分放，并标注生产日期、等级，以备抽样检测。

c.存放和运输混凝土板时必须立放，板与水平面倾角不得小于60°，杜绝平放。

6 检测结果分析

6.1 原材料检测

a.水泥为政府采购，由建设单位统一供应，为P.O32.5R水泥，共抽取25个试样进行有关性能指标试验，质量全部合格。外加剂、拌和及养护用水经检测也全部符合规范要求。

b.砂子为黄色中砂，石子为二级配，即小石子(0.5～2.0cm)、中石子 (2.0～4.0cm)。砂子、石子共抽取50个试样进行含泥量、泥块含量、表观密度、堆积密度等指标试验，质量全部合格。

6.2 混凝土预制板检测

混凝土预制板抗压强度采用预留试块、回弹和取芯综合检测技术进行检测，共预留试块129组，强度平均值为25.0MPa，强度保证率为96.4% ～99%，Cv值为0.04～0.15，满足设计及规范要求。

回弹仪采用 ZC3—2型，共回弹2064个点次、219个测区，按批进行了强度推定，强度推定值为26.5MPa，满足设计要求。

取芯采用ZIZS—200型钻机，钻头内径为70mm，取芯方向同浇筑方向，芯样尺寸为14cm×7cm(高×直径)，经试验室磨平法修整加工后试压芯样尺寸为10cm×6.9cm(高×直径)，按自然干燥状态试验，试验结果按照《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(JGJ/T 23—92)的规定转换为直径和高度均为10cm的试件进行计算。共取芯样400个，加工成型试压358个，抗压强度值为20.1～29.4MPa，全部符合设计要求。

抗冻试块共取4组，利用快冻法进行冻融实验，150次冻融循环后，相对动弹模数为80.5%～91.1%，试验结果全部合格，符合设计要求。

以上检测结果表明:质量控制全面、有效，满足了设计和规范要求，达到了预期目标。