１ 引言 

水利工程和水运工程中常用的扭王字块拥有较多 的结构肢脚，属于异形结构，在自动化生产上较为困难， 结构体型大，空隙大，对预制场地的要求比较高。在 以 往，国内的制作工艺通畅是现场进行立模作业，利 用 汽 车吊或者龙门吊等机械配合混凝土料斗进行吊灌浇筑， 混凝土强度合格后用起吊设备进行吊装，预制和吊装交 叉环节较多，不仅安全风险大，而且生产效率也不高，现 场组织管理极易出现问题。而在本工程案例中，扭王字 块进行集中生产作 业，不仅拥有较高的生产效率，同 时 规范了施工 环 节，降低了安全风险，提 高 了 经 济 效 益。 该工程通过巧妙设计预制场布局和轨道与模板系统实 现了较为先进的生产模式。 

２ 项目简介

本项目地处福建福州沿海，其海堤提级改造中的消 浪潜堤护面工程总长３．９７ｋｍ，用到３种尺寸规格的扭 王字块：１０ｔ扭王 字 块２１２００只、６ｔ扭 王 字 块１４９２３只、 ２．５ｔ扭 王 字 块３３５７１只，合 计６９６９４只，扭 王 字 块 设 计 强度为 Ｃ３０。预制和安装总工期计划为２０个月。

３ 预制场设计 

３．１ 场地布置 受项目周边用地限制，扭王字块预制场建设在混凝 土拌合站西侧毗邻位置，场地为狭长条带形状，长７２２ ｍ，宽２８．５～２９ｍ，南 北 走 向，面 积 约２１０００ｍ２。预 制 场地四周为防风林地和垦区养殖鱼塘，无 法 再 向 外 扩 展。具体如图１所示，为预制场平面布置图。 结合场地 情 况，根据工期计算预制场需设置台座 １５５条，其中１０Ｔ台座５０条，６Ｔ 台 座３５条，２．５Ｔ 台 座 ７０条，其中１０Ｔ台座宽１５ｍ，６Ｔ、２．５Ｔ台座宽１４．５ｍ。 台座左 侧 为 ６．８ ｍ 宽 转 运 通 道，右 侧 为 ７ ｍ 宽 罐 车 通道。 １０Ｔ及６Ｔ台座每 条 能 设 置４个 台 座，１个 预 制 台 座，２个等强台 座，１个 提 梁 台 座。２．５Ｔ 台 座 每 条 能 设 置５个 台 座，１ 个 预 制 台 座，３ 个 等 强 台 座，１ 个 提 梁 台座。

罐车通道靠预制台座一侧设置高度为２ｍ 的挡墙， 使罐车通道路面与扭王字块模板形成满足罐车自卸入 模要求的高差。预制场前端和尾部各设置一个转弯平 台供车辆掉头，形成环形闭合的行车通道。

３．２ 模板及行走系统 模板分为侧模、底模及行走系统３部 分，侧 模 由 外 模和外模架组成，外模 架 底 部 安 装８个 万 向 轮，方 便 人 工移动模板；底模采用钢架和钢板焊接形成，底 部 可 沿 钢轨移动；行走系统 由 滑 靴、行 走 轨 道、行 走 油 缸、连 杆 组成，通过滑靴和拉杆牵引底模和侧模于行走轨道上移 动完成台座转换，具体如图２所示。

预制工艺难点在于底模的回位，由于底模重量较 重，２．５Ｔ 的 底 模 约２００ｋｇ，１０Ｔ 约３５０ｋｇ，人 工 无 法 搬 运，设计采用埋入式轨道，人工垫放临时轨道钢板，安装 ４个小车滑出。待液压行走一个台 座 位 置 后，同 样 的 方 法，人工滑入预制台座位置。

4扭王字块预制主要施工步骤 

扭王字块从立模浇筑到起吊出坑主要分为以下几 个施工步骤。 

（１）预制台座底模安装。在预制台座埋入式轨道上 部人工垫放临时轨道钢板，利用人工将预制台座侧边待 安装的底模通过临时轨道钢板推至预制台座轨道指定 位置安放到位。 

（２）预制台座侧 模 安 装。底模安装完毕后，利 用 人 工将模板通道上待装的侧模通过外模架上４个 万 向 轮 推至预制台座轨道边指定位置组合安装到位。 

（３）预制台座侧模安装。底模和侧模全部安装完毕 后，混凝土罐车行至罐车通道并调整好角度后，通 过 自 卸往预制台座区模板内浇筑作业。 

（４）预制台座侧模拆模。浇筑完成至构件强度达到 ２．５ ＭＰａ后，利用人工拆螺丝和液压千斤顶平行脱模。 同时安排２名工人一左一右将拆出的两片立模沿轨道 方向推移至模板指定位置，清理干净后在表面涂刷脱模 剂待用。

（５）提梁台座出 坑。预 制 完 成 后，等 待２ｄ，第３天 利用履带吊将提梁台座区构件起吊，通过平板运输车运 至存梁区，存梁区设置在该项目红线范围内的主线路 基上。

（６）人工移底模 待 装。提 梁 完 成 后，在 提 梁 台 座 埋 入式轨道上部人工垫放临时轨道钢板并将底模下部４ 只万向轮安装完毕后，利用人工将底模从提梁台座上通 过临时轨道钢板滑至轨道外，人工推移至预制台座旁 待装。

（７）液压行走一个台座。底模移动至模板通道待装 后，利用行走系统中的油缸＋滑 靴＋拉 杆＋底 模 装 置， 人工启动轨道端头两个滑靴装置，使滑靴沿轨道方向连 续向前移动四次，每次移５５ｃｍ，共移动２２０ｃｍ，行走一 个台座位置以空出预制台座。 

５ 自动化预制的优点和存在的问题 

５．１ 自动化预制主要优点 近年来随着及行业主管部门对建筑施工项目 安全管理和文明施工的要求不断提高，施工项目管理也 更加注重细节，逐步 走 向 规 范 化、标 准 化。根 据 该 预 制 场建设方案产生的背景和建成后实际生产情况来看，该 预制场主要有以下几个优点。 （１）场站集中建设在空间上降低管理幅度，是 安 全 和文明施工的最基本要求和保障，而 自 动 化、工 厂 化 流 水线生产则在集中化的基础上规范了施工过程中的各 个环节，能有效降低施工过程中的 安全隐患和出错 概率。

（２）随着社会人工成本的不断攀升和建筑市场常用 机械设备保有量的增大，用机械设备取代人工是实现经 济效益的主要途径，而自动化工厂化生产正是朝着这个 方向进行探索和迈进。 

（３）自动化流水线生产模式各个环节易于规范化管 理，能够较好地管控进度和质量的偏差，出 现 问 题 易 于 检查和对比分析，能够给决策者提供科学有效的依据。

５．２ 存在的问题和解决思路 从本案例 出 发，总结出生产过程中遇到的一些问 题，并提出了解决思路，主要有以下几点。 

（１）本案例预制场 需 全 面 积 硬 化，其中罐车通道和 吊装转运通道均为重载车道，对地基的要求很高，需 要 充分考虑地基的承载能力和适应性。 

（２）本案例自动化程度尚不算太高，轨 道 及 底 模 行 走系统通过液压油缸步履式推进仍需要不少人工配合 辅助。设想可以考虑通过皮带机连续移动，但是成本上 要增加不少投入，需要较为经济的生产体量。 

（３）本案例预制完成强度合格的块体起吊出坑使用 汽车吊需要不停的移动吊车位置，可以考虑用横跨预制 台座和转运通道的龙门吊替换，可进行连续吊装。 

（４）本案例因预制 场 地 用 地 受 限，没有考虑到堆存 区，若场地比较宽松可以考虑在预制区旁边设置一定规 模的堆存区以降低转运成本。 

（５）受场地限制，本预 制 梁 案 例１０Ｔ 台 座 区 宽 度 才 １５ｍ，仅能放置４个 台 座（１个 预 制 两 座，２个 等 强 度 台 座和１个提梁台座），考虑每天不间断预制，３ｄ必 须 将 预制块吊出，而设计要求块体起吊强度必须达到设计强 度 Ｃ３０的７０％，需要优化配合比设计，使 用 早 强 剂，同 时增加水泥用量，因此增加了混凝土的成本。若场地宽 松，可考虑加宽预制台座区的宽度，延长等强度的时间。 

６ 结语 

本预制场案例充分结合了项目自身场地特点对扭 王字块自动化生产进行了一些探索和实践，虽然自动化 程度还不算很高，但是在国内也是较为先进的模式，通 过不断地积累和改进，最终定会推动企业自身乃至整个 水运工程行业相关领域的技术革新。