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文檔簡介
裝配式建筑混凝土預制構件生產與管理第1章構件預制工廠規劃與建設.pptx第2章構件深化設計與模具設計.pptx第3章構件生產準備.pptx第4章構件生產工藝.pptx第5章構件存放及運輸.pptx第6章預制構件生產質量管理.pptx第7章構件生產成本控制.pptx第8章構件安全生產與職業健康管理.pptx第9章工廠組織管理.pptx第10章構件生產信息化管理.pptx第11章預制構件生產設備.pptx全套PPT課件構件預制工廠規劃與建設第一章構件預制工廠規劃與建設 第一節PC生產模式選擇與選址 第二節構件預制工廠總體規劃 第三節設備選型與構件生產區布置第四節游牧式構件預制工廠規劃 第五節預制構件生產工廠發展現狀與未來展望 第一節PC生產模式選擇與選址一、生產規模 二、PC生產模式的選擇 三、構件預制工廠選址 一、生產規模預制構件工廠的生產規模通常以年產預制構件混凝土立方量計,生產板式構件的工廠也可以以平方米計。從內部角度來看,生產規模由生產能力決定,并與工作平臺數量和堆場面積有關;從外部角度來看,服務半徑內建筑規模、裝配式混凝土結構建筑的比例和其他預制構件預制廠家的情況是確定工廠生產規模的主要依據。(一)生產能力的確定按照城市周邊市場的年規劃建造面積,根據工廠生產的產品構成、市場平均預制率和裝配率,計算出市場需求量。可采用表1-1,通過統計近年各類型預制構件年需求量,推算發展趨勢,根據產品結構、周邊工廠數量及產能等因素確定預制構件工廠的生產能力。表1-1市場規模預測示意表序號預測項目單位數量(按年計)201820192020202120221有把握參與建設的面積(內部市場)萬㎡
2可以爭取參與建設的面積萬㎡
3(1+2)小計萬㎡
4按建筑面積折算成結構體積萬m3
5對應建設面積房屋的預制率%
6鋼筋混凝土預制構件體積萬m3
(二)工作平臺數量的確定預制構件是在工作平臺上制作的,因此工作平臺的數量決定了構件的產量。假定構件的現凝土用最平均為1.3m3,根據日產量和工作平臺周轉次數,可計算所需要的工作平臺數量。在實際中,為保證工廠的正常生產,工作平臺通常考慮20%的富余量。(三)儲存區面積的確定構件儲存區的面積須從工廠日生產能力,生產28天的存放能力,預制墻體、疊合板、陽臺等主要構件所需要的存放面積,以及必要的檢修運輸空間等方面考慮。二、PC生產模式的選擇基地化工廠生產
游牧式工廠生產 投資額大 投資額小 機械化程度高 機械化程度較低 自動流水線+固定模臺 固定模臺 蒸汽養護+自然養護 自然養護 勞動力需求小
勞動力需求大 受天氣影響小 受天氣影響大 運輸成本高 運輸成本低 固定式不夠靈活 靈活多變可跟隨項目移動 PC的生產模式,沒有那種方式是絕對好的,無論是高度機械化自動化的生產模式,還是露天作業的生產方式,適用于工程項目的才是最好的。游牧式構件預制廠的優勢(1)游牧式構件預制廠布置靈活多樣,實用性強,投資較小,建設周期短,有利于中小城市或特殊項目建筑工業化的推廣應用,且能夠有效避免產能不匹配的問題。(2)短距離運輸且運輸設備小型化,減少了構件運輸損耗,降低了綜合成本,相比大型預制構件生產廠家,在運距、價格等方面具有一定優勢。(3)利于構件尺寸大型化、多樣化,通過優化節點避免了裂縫等質量通病。(4)能與現場緊密配合,及時發現并快速解決施工中的問題。(5)產業工人固定化,利于總包單位組織管理,不受第三方因素的影響,也不增加稅務成本。游牧式工廠,也就是設在建筑工地上的PC構件預制廠。由于是靠近建筑工地,具有運距近、投資少、布置靈活等諸多優點。在目前建筑施工中,一些超寬、超高的大型PC構件,通常在現場游牧式工廠預制生產。三、構件預制工廠選址選擇在什么樣的地方建廠,(也會影響)投資成本的大小,二者都將關系到能獲得多少經濟和社會效益,也是構件預制工廠建設工作中的重點。(一)構件預制工廠選址的影響因素1.項目選址的區域位置現狀(1)場地豎向標高(2)地塊尺寸及形狀2.項目所在地現有構建筑物對規劃方案的限制3.項目所在區域配套設施影響4.工業用地指標規定(1)投資強度(2)容積率(3)建筑系數(4)行政辦公及生活服務設施用地所占比重(5)綠化率5.工廠生產運營管理(二)工廠選址要求工廠選址的五大要求:合法、經濟、安全、方便、合理。第二節構件預制工廠總體規劃一、構件預制工廠總體規劃原則 二、構件預制工廠總體規劃內容 三、工廠基本設置 一、構件預制工廠總體規劃原則在選址上,因地制宜,充分利用現有條件,做到交通便利、物流暢通;在技術上,生產線適用性強,設備性能穩定可靠、運轉安全、操作維修方便;在經濟上,建設成本可控,后期運行維護成本低,生產線可塑性強;在環境上,環境綠化與空間組合協調,努力改善工廠和工作環境,符合環保要求。對待規劃區域的考慮及將來擴建可能性的考慮。二、構件預制工廠總體規劃內容(一)工廠總平面布置1.總平面設計原則(1)總平面設計必須執行國家及地方規范標準的方針政策,按設計任務書進行。簡單的列舉幾個規范:建筑設計防火規范,民用建筑設計通則,工業企業總平面設計規范,跟生產內容相對應的專項設計規范、建設規劃局出的規劃建設要點等。(2)總平面設計必須以所在城市的總體規劃、區域規劃為依據,符合總體布局規劃要求。如場地出入口位置、建筑體形、層數、高度、公建布置、綠化、環境等都應滿足規劃要求,與周圍環境協調統一。同時,建設項目內的道路、管網應與市政道路與管網合理銜接,以滿足生產、方便生活。1.總平面設計原則(3)總平面設計應結合當前土地的自身條件,如地形、地勢、地質、方位、水文、氣象等自然條件,依山就勢,因地制宜。(4)總平面設計應結合地形,合理地進行用地范圍內的建筑物、構筑物、道路及其他工程設施間的平面布置,如:建筑物面積、高度及出入口的位置等。(5)總平面設計應考慮建筑物之間的距離,其距離應滿足生產、安全、日照、通風、抗震及管線布置等各方面要求。(6)總平面設計應對原有的不可拆除的建筑物、構筑物或設施等,進行重新的布局考慮、供電能力、供排水能力及通風照明能力等問題。(7)總平面設計應盡力降低成本,把資源、設備、空間、能源等有效的最大化利用。
2.工廠總平面布置預制構件工廠的基本設置大體上都一樣,按功能分為三大區域:生活辦公區、生產區、存放區,見圖1-3、圖1-4。總平面布置根據項目各單項工程,工藝流程,物料投入產出,廢棄物排出及原料貯存,內外交通運輸等情況,按地的自然條件,生產要求與功能以及行業、專業的設計規范進行安排。圖1-3某構件預制工廠總平面布置方案一圖1-4某構件預制工廠總平面布置方案二2.工廠總平面布置(1)生產區生產區一般為大跨度單層鋼結構廠房,車間設計2~4跨不等,生產區長度120~180米,單跨寬24~27米,每跨車間內需配桁車至少2臺、起吊高度不小于7-9m。地面硬化處理,硬化層不低于20mm厚。生產線振動系統工位及蒸養房工位地面需做地基處理。主要布置部品部件生產線和鋼筋加工線、混凝土攪拌站等,部品部件生產線可布置綜合環形生產線(可生產疊合板、內外墻板)、固定模臺生產線、樓梯陽臺空調板生產區等2.工廠總平面布置(1)生產區①綜合環形生產線綜合環形生產線主要產品為帶保溫外墻板,也可兼顧生產內墻板(含內承重墻和內隔墻)和疊合板。綜合環形生產線采用高精度、高結構強度的成型模具,經布料機把混凝土澆筑在模具內、振動臺振搗后并不立即脫模,而是經預養護和蒸汽養護,使構件強度滿足設計強度時才進行拆模處理的生產工藝,拆模后的PC構件成品運輸至成品暫存區或室外成品堆放區,而空模臺沿輸送線自動返回,形成了自動化環形流水作業2.工廠總平面布置(1)生產區②固定模臺生產線固定模臺生產線是在固定位置放置模臺,制作構件的所有操作均在模臺上進行,材料、人員相對于模臺流動。固定模臺生產線是平面預制構件生產線中常用的一種生產方式。模臺一般是一塊平整度很高的鋼結構平臺。常用模臺尺寸為預制墻板模臺4m×9m,預制疊合樓板一般3m×12m,預制柱梁構件3m×9m。在生產時,模臺作為構件的底模,與四周可拆卸側模組成完整的模具。固定模臺生產線自動化程度較低,需要更多工人,但是該工藝具有設備少、投資少、靈活方便等優點,適合制作墻板、樓梯、陽臺、飄窗等異型復雜構件2.工廠總平面布置(1)生產區③異型構件生產區異型構件生產區主要用于生產預制樓梯、預制陽臺和預制空調板等PC構件。樓梯陽臺空調板的生產采用定制模具的生產工藝,通過定制與樓梯、陽臺、空調板相配套的模具進行生產。陽臺、樓梯構件生產臺座需特殊處理。2.工廠總平面布置(1)生產區④鋼筋加工區鋼筋加工區(圖1-7)是PC構件工廠的重要組成部分,除了預應力板外,各構件工藝的鋼筋加工都設置鋼筋加工車間,完成鋼筋原材的調直、切斷、成型、綁扎、成品儲存等工序,為PC各生產區供應鋼筋半成品及成品。很多工廠將鋼筋車間與構件制作布置在一個廠房內,且鋼筋加工生產線宜采用自動化數控設備,可選用數控鋼筋調直切斷機、數控鋼筋彎曲機、鋼筋網成型機、鋼筋連接接頭加工機械、鋼筋冷加工等設備及自動桁架鋼筋生產線,具體設備可根據實際生產需求配置。2.工廠總平面布置(1)生產區⑤混凝土攪拌站構件預制工廠攪拌站有兩種類型,PC構件工廠專用攪拌站和商品混凝土攪拌站兼給工廠供應混凝土。需要注意商品混凝土與構件混凝土的不同。最好是單獨設置攪拌機系統。⑥材料存放區材料存放區用于存放車間生產用材料,例如鋼筋、保溫板、鋁窗、瓷磚、黏合劑、預埋件及其他生產輔助材料等,存放區宜設置在生產工位附近且便于管理的位置。2.工廠總平面布置(2)構件儲存區構件預制工廠構件儲存區不僅是構件存儲場地,也是構件質量檢查、修補、粗糙面處理、表面裝飾處理的場所。構件儲存區分為車間內和車間外兩種,詳見第五章第二節內容。室外場地面積一般為制作車間的l.5-2倍。地面盡可能硬化,至少要鋪碎石,排水要通暢。室外場地需要配置16-20t龍門式起重機,場地內有構件運輸車輛的專用道路。預制構件的儲存區布置應與生產車間相鄰,以方便運輸,減少運輸距離。檢驗合格的半成品可以通過同一軌道的吊車轉入構件儲存區,形成流水作業。圖1-9構件儲存區2.工廠總平面布置(3)實驗室(4)鍋爐房(5)污水及廢棄物處理設施(6)配電室(7)配套設施(8)廠區道路2.工廠總平面布置廠區道路(圖1-11)在滿足生上需求的同時,做到物流順暢有序。廠區主干道構成環狀路網,各路相通。廠區物流出入口應緊鄰市政道路。廠區交通要做到人、物分流。廠區道路一般采用水泥混凝土路面。主干道路面寬度不小于7cm,次干道為5m。對廠前區、道路兩側及新建建筑物、構筑物周圍皆予以綠化,種植花草和樹木,以達到減少空氣中的灰塵、降低噪聲、調節空氣溫度和濕度及美化環境的目的,為工作人員創造一個良好的戶外活動場所(二)工藝設計預制混凝土構件產品生產的全部工藝內容:PC構件生產的整套生產工藝流程圖設計說明;構件生產工藝:外墻板生產工藝(包括正、反打工藝),內墻板生產工藝,疊合樓板生產工藝,空調板、女兒墻生產工藝,樓梯、陽臺、PCF板等異型構件生產工藝以及其它PC構件的生產工藝;構件養護工藝設計。(三)生產系統規劃根據產能需求及生產工藝特點提供生產系統規劃:依據產品種類及生產工藝,規劃PC構件生產線布局方式,包括混合式生產線、外墻板生產線、內墻板生產線、疊合板生產線、固定模臺生產線;混凝土拌合及運輸方式的布局規劃;鋼筋加工系統布局規劃及周轉方式的確定;工廠及廠區內垂直起吊系統的規劃;生產過程物料周轉方式的規劃;生產車間內的輔助功能區域布局與規劃;生產車間內安全通道及人行通道等規劃;構件存儲及運輸方式規劃。(四)生產線布局、設備選型及投資測算
1.生產線布局規劃2.輔助設備選型規劃3.生產系統技術要求4.經濟測算三、工廠基本設置預制構件預制廠人員、建筑面積、各種場地及道路、設備及能源配置見表1-3。人員根據產能和生產工藝靈活調整。在工廠達到滿產及正常生產的情況下,輔助人員(保安、廚師、勤雜)根據公司運營狀況配置。表1-3工程基本設置一覽表類別項目單位生產規模/m35萬10萬固定模臺流水線固定模臺流水線人員管理技術人員人15~2015~2020~3020~30生產工人人75~8025~40120~15070~90人員合計人80~10040~60130~17090~120建筑預制構件制作車間m26000~80004000~600012000~1600010000~12000鋼筋加工車間m22000~30002000~30003000~40003000~4000倉庫m2100~200100~200200~300200~300實驗室m2200~300200~300200~300200~300工人休息室m250~10050~100100~200100~200辦公室m21000~20001000~20001000~20001000~2000食堂m2300~400200~300400~500400~500模具修理車間m2500~700500~700800~1000800~1000建筑合計m210150~147006050~106001700~2430015700~20300場地、道路構件存放場地m210000~1500010000~1500020000~2500020000~25000材料庫場m22000~30002000~30003000~40003000~4000產品展示區m2500~800500~800500~800500~800停車場m2500~800500~800800~1000800~1000道路m25000~60005000~60006000~80006000~8000綠地m23400~46003400~46004500~55004500~5500場地合計m221400~2920021400~2920030300~4430030300~44300設備、能源混凝土攪拌站m31~1.51~1.52~32~3鋼筋加工設備t/h1~21~22~42~4電容量kVA400~500600~800800~10001000~1200水t/h4~54~55~65~6蒸汽t/h2~42~44~64~6場地龍門式起重機(20t)臺2(16t、20t)2(16t、20t)2~4(16t、20t)2~4(16t、20t)車間行式起重機(5t、10t、16t)臺8~124~810~164~8叉車3t、8t輛1~21~22~32~3第三節設備選型與構件生產區布置一、設備選型及采購 二、PC生產線布置 三、鋼筋生產線布置 一、設備選型及采購(一)設備選型原則1.適用性原則2.先進性原則3.經濟原則4.可靠性和安全性原則(二)設備供貨商的選擇1.廠商的選擇。對有特殊需求的設備,要求設備廠家有相關的設計經驗、業績以及能夠根據需求進行深化設計的廠商。2.設備的標準性和開放性。所選擇的設備必須能夠支持業界通用的開放標準和協議,以便能夠和其他廠商的設備有效地互通。3.鍋爐選型及能源供應方式選擇。(1)選擇燃氣鍋爐作為該項目的供氣設備。燃氣鍋爐即符合環保要求,又最大程度的降低了成本。經過調研,能源供應充足。除了燃煤外,燃氣的運行成本最低。(2)供氣方式選擇自建減壓站,減壓站由供氣商管理。這樣既可以不受供氣商用氣量和用氣年限的限制,也可以在市場上自由選擇質優價廉的供氣商,同時為將來使用管道天然氣,進一步降低成本奠定基礎。(3)循環流水生產線設備選用國產設備,主要原因投資相差5倍,國外生產線供貨周期至少需要8個月,國內需要3個月。國外生產線維修困難,國內生產線關鍵設備布料機、振動臺等在鐵路用軌枕板生產線已經得到廣泛使用。(三)主要設備方案某構件預制工廠設備主要包括:生產線設備、起重設備、鋼筋加工設備、混凝土攪拌站、機修設備以及其它設備等表1-4多功能構件流水生產線主要生產設備序號名稱組成部件數量電力合計kW備注1混凝土拌合系統攪拌設備1套200
料斗運輸車1套3
混凝土儲料斗2套4.4
2混凝土輸送系統混凝土輸送系統1套6
電控喂料機1套1.5
電控布料斗1套5
3自動布料、振動系統布料機及其控制系統1套15
振動工位及其控制系統1套9
自動抹平、磨平系統1套5
4養護系統智能自動存取系統1套54.5抹平、磨平共用系統立體養護房1套3
蒸養溫控系統1套1
5脫模系統10T橋式行車1套15平吊脫模疊合板吊具1套
90°自動立起系統1套14
墻板吊具6成品輸送系統電動運輸平車3套9
7模具返回系統自動清掃系統1套4.2
數控劃線機1套3
自動噴油(脫模劑)系統1臺3
擺渡系統1套5
8標準模臺80套
按方案確定9流水導向輪320個
按方案確定10模臺驅動裝置80個25按方案確定合計372
二、PC生產線布置(一)生產工藝對比分析PC生產系統由PC生產線、鋼筋生產線、混凝土拌合運輸、蒸汽生產輸送、車間門吊起運等五大生產系統組成。其中PC生產線為主線,鋼筋生產線、混凝土拌合運輸、蒸汽生產輸送和門吊起運系統為輔助。圖1-12PC構件生產工藝分類表1-10建筑構件生產工藝形式的比較通過兩種生產工藝的對比,循環流水線生產工藝可以集中蒸氧,節能降耗,工序設計緊湊,工藝布局科學合理安全性強,生產效率高、勞動生產率高,機械化程度高,可以根據市場對不同構件的需求比例,靈活安排生產;符合工藝選型原則。(二)生產線選型說明環形流水生產線可生產的產品種類由兩個因素決定,一是鋼底模的尺寸規格(9000mm×4000mm),二是蒸養窯的層高限制(層間空隙450mm),由以上兩個因素可以確定產品的種類為長、寬、高不大于9000mm×4000mm×450mm的板類及梁、柱構件。比如未來市場潛力比較大的公用建筑裝飾外掛板,一般寬度不超過6米,本生產線完全適用。對于尺寸符合一定規則(長寬3.5m×4.5m,厚度不超過300mm)的平板類混凝土預制構件,如果數量較大(墻板、樓板等),適合采用流水線連續生產。此種流水線國外有成熟技術,國內也已經開發出適宜的工藝線。未來工廠的工藝規劃和工程建設重點要滿足此種流水線的要求。對于大型建筑預制構件(大型立體墻板、屋面板、工業廠房屋架等),最好采用固定模位方式生產。工廠建設階段預留車間或者露天場地,但要做好設備選型工作,以適應構件最大尺寸和重量需要。一般生產大型構件的公司都是采用這種方式。(三)生產線布置目前,主流PC自動化流水生產線均采用環形布置,充分考慮各個生產單元功能的不同、所占流水線節拍的長短、與拌合站混凝土運輸線路的銜接位置、與鋼筋生產線的相對關系等因素,進行合理布置。1.生產線布置的原則(1)方便流暢原則。各工序的有機結合,相關聯工序集中放置原則,流水化布局原則。(2)最短距離原則。減少搬運,避免流程交叉,直線運行的原則。(3)平衡均勻原則。工位之間資源配置、速率配置平衡的原則。(4)固定循環原則。固定工位,減少諸如搬運等無價值活動。(5)安全合規原則。電氣設備的安裝、高壓蒸汽條件下元件保護,要符合相關法規規程,進行合規安裝布局。模臺運行、物體起運要設安全保險裝置。(6)經濟產量原則。適應最小批量生產,盡可能利用車間空間的原則。(7)柔韌性原則。對生產線預留柔性發展空間。(8)硬件防錯原則。從生產線硬件設計與布局上預防錯誤,減少生產上的損失。2.布置注意事項為生產平衡,減少空間浪費和降低作業人員巡回作業的強度,PC生產流水線工位呈環形布置。在PC生產線的周邊,根據生產需要設置工器具存放區、半成品堆放區。各生產線分開合理布置,中間區域可作為工作人員通道、巡視觀摩通道。如果采用兩條PC構件生產線和一條鋼筋生產線的配置,則采用兩條PC構件流水生產線左右分開,鋼筋生產線位居中間的布置形式,以減少鋼筋成品、半成品搬運距離。PC生產線兩側均設排水溝與電纜溝,有必要時設置暖氣溝。電氣管線分離,排水溝與電纜溝不得共用,廢水與管線不得同用一條暗溝。根據生產設備高度,確定車間桁吊高度。為提高車間桁吊利用率,各桁吊必須能夠貫穿通行整個流水線。桁吊安裝必需在鋼結構屋蓋覆蓋前安裝完畢。三、鋼筋生產線布置(一)布置原則及要求(1)合理。.(2)合規。(3)方便。(4)安全。(5)高效。(三)注意事項(1)鋼筋原材料距離門口要近,方便鋼筋運輸車的進出及卸貨。(2)設備擺放位置必須兼顧生產效率和操作維護空間的需求,留出足夠的安全活動空間。(3)按照功能分類,成組安排設備位置,例如:線材加工區、棒材加工區、組焊類加工區、零星加工區等。(4)因鋼筋生產作業存在安全隱患,必須明確分離鋼筋加工區與安全參觀通道,并設置防護網隔離。(5)吊運鋼筋原材料和成品時,嚴禁從設備上方經過,更不允許從設備操作空間越過。(6)如果需要從鋼筋加工車間到PC生產線模臺之間過跨,必須合理配置過跨設備。第四節游牧式構件預制工廠規劃一、游牧式構件預制廠優勢 二、廠區平面布置 三、設備選擇 一、游牧式構件預制廠優勢(1)方便流暢原則。各工序的有機結合,相關聯工序集中放置原則,流水化布局原則。(2)最短距離原則。減少搬運,避免流程交叉,直線運行的原則。(3)平衡均勻原則。工位之間資源配置、速率配置平衡的原則。(4)固定循環原則。固定工位,減少諸如搬運等無價值活動。(5)安全合規原則。電氣設備的安裝、高壓蒸汽條件下元件保護,要符合相關法規規程,進行合規安裝布局。模臺運行、物體起運要設安全保險裝置。(6)經濟產量原則。適應最小批量生產,盡可能利用車間空間的原則。(7)柔韌性原則。對生產線預留柔性發展空間。(8)硬件防錯原則。從生產線硬件設計與布局上預防錯誤,減少生產上的損失。二、廠區平面布置(一)布置原則(1)根據預制構件數量以及施工進度計劃,確定工廠規模,滿足需要即可。(2)工廠的地質條件應滿足構件預制場地的承載力要求。其中預制臺座、堆場對地基要求較高,應選擇地質條件好或者易于改造的場地。(3)根據施工工地上空余場地的大小,因地制宜、靈活多變地布設游牧式工廠,兼顧構件的臨時存儲。如果將預制構件的模臺建在塔吊輻射范圍內,可大大節省構件的轉運成本。(4)根據施工現場吊裝計劃,合理安排構件的預制生產順序,盡可能隨預制隨養護隨安裝,減小臨時堆場的存貨量。(二)PC構件施工工藝1.長條形固定模位法2.方塊狀模臺固定模位法3.模臺設計、養護及裝運(三)場地平面布置1.預制區作業面積就是模具平鋪放置及通道所需區域。模具平鋪放置區域面積是根據統計出每層PC構件的數量(Q)乘以其單個構件垂直投影面積(S),同時乘以模臺利用率(A)計算得出。模臺利用率一般取75%-80%,整個預制區場地利用率為50%,則模具平鋪放置區域面積為Q×S/0.75/0.5。模臺布置時應考慮加工完成后構件吊裝需求,重量較重的應布置在離起重機械中心處較近的位置。2.鋼筋加工區內可分為鋼筋原材堆放區、加工區、作業區,半成品堆放區。鋼筋加工區應根據主樓施工進度要求及廠區產能計劃設置,其半成品堆放區最少能夠保證10層產品的備貨量。鋼筋加工區一般為生產作業區面積的二分之一。3.成品堆放區根據構件情況可分可對放放置和不可堆放。如疊合板、空調板等可堆放放置的構件堆放放置場地面積基本相當于生產場地面積,如果全部為不能堆放構件,根據規劃放置層數一般為生產區面積的3~5倍。成品堆放區內各構件堆放位置應遵循越重構件離起重機械越近的原則,確保起重要求。4.廠區道路宜設置為環形道路,或設置兩個進出場地口。三、設備選擇1.PC構件生產模具:平板類PC構件如疊合板、陽臺板、空調板等對平整度要求較高的構件可選用鋼制固定模臺與相應模具配合生產。2.養護設備選擇:當最低氣溫高于10℃時,為自然養護,溫度低于10℃時,進行蒸汽養護,每日定時澆水養護。蒸汽養護可選用燃油爐,采用熱模法露天蒸養,模臺底部通入蒸汽,蒸養溫度在25℃~40℃之間構件上便面加蓋塑料薄膜,再加蓋一層毛氈,主管線使用φ100mm的無縫鋼管,每2個模臺為一組通入支管道φ40mm分為12根,蒸汽管道的安裝、焊接將請專業的隊伍進行施工,并通過驗收后方進行使用。3.起重設備選擇:脫模及構件吊裝可以采用塔吊或龍門吊進行作業,吊重選擇應為最重構件重量的2.5倍以上,塔吊作業范圍大,適合方形場地,但作業穩定性差,龍門吊適合長方形場地,作業穩定性好,作業范圍小。第五節預制構件生產工廠發展現狀與未來展望一、目前我國預制構件生產工廠發展現狀 二、預制構件生產工廠發展中的關鍵問題 三、預制構件生產工廠發展的突破方向一、目前我國預制構件生產工廠發展現狀1.預制構件工廠對前期規劃的重視程度不夠2.預制構件生產設備可靠性和自動化程度有待提高3.預制構件質量控制體系需要完善4.預制構件生產組織和管理水平亟需改善目前,我國在工廠設計,設備設計和制造方面都有了長足的發展,但與國外相比,仍存在許多不足之處。1.預制構件工廠對前期規劃的重視程度不夠二、預制構件生產工廠發展中的關鍵問題1.構件設計標準化問題2.構件生產工藝精細化問題3.構件生產過程精益化問題4.構件生產管理信息化問題三、預制構件生產工廠發展的突破方向1.應用自動化、智能化設備2.建造預制構件智能工廠3.互聯網+預制構件制造4.預制構件全生命期管理思考題1.基地化工廠生產與游牧式工廠生產的有何不同?2.PC工廠選址的影響因素。3.預制構件工廠按功能分可以劃分為哪幾個區域?4.預制構件生產區的構成。5.預制構件預制廠設備選型要遵循哪些基本原則?6.預制構件預制廠主要有哪些主要設備?7.預制構件生產工藝的分類8.環形流水生產線布置有哪些要求?9.鋼筋生產線布置有哪些要求?10.游牧式構件預制廠優勢有哪些?11.預制構件生產工廠的發展方向第二章構件深化設計與模具設計、制作第一節構件深化設計
第二節模具設計與加工
第一節構件深化設計一、深化設計的作用
二、深化設計團隊組建
三、深化設計流程
四、構件深化設計的內容
五、深化設計圖紙內容
一、深化設計的作用深化設計是在裝配式建筑的設計基礎上進行的二次設計,是預制生產、施工安裝之前不可制命的一個環節。裝配式建筑的深化設計不僅是簡單的構件拆分和結構設計計算,還包括構件的生產方法、工藝、模具等一系列相關設計。同時深化設計還應考慮運輸、施工過程中遇到的問題,為運輸?褪┕し瘛?深化設計是將目前不甚完整的裝配式建筑設計,進行更深層次地分解、細化,要具體到每一塊墻板、疊合板、疊合梁、預制柱等PC構件生產與安裝圖紙。要繪制出總的構件平面布置圖(即總裝配圖)、各種PC構件生產圖(含鋼筋布置圖,灌漿套筒、保溫連接器、線盒、水電暖氣管線及預留孔洞、裝飾裝修預埋管道與掛點、構件起吊吊點、構件安裝斜撐固定點等各專業預留預埋布置圖),達到指導預制生產和現場裝配施工的目的和要求。預制工廠就可以根據每個構件的預制生產圖和總體裝配圖,制定構件的預制生產施工計劃和構件的預制生產順序,統籌安排PC構件的預制生產。這些工作就是裝配式建筑中的PC構件的深化設計。它即可以消除裝配式建筑設計和組裝構件時不能察覺的錯、碰、漏,彌補設計與施工之間的斷層。可以模擬進行現場裝配,防止后期施工中的返工與切割修補。二、深化設計團隊組建深化設計小組設計負責人,負責各專業設計人員的工作分工與協調。建筑專業設計工程師,負責建筑專業相關的圖紙審核。結構專業設計工程師,負責結構專業相關的圖紙審核,進行各構件的結構設計。匯總各專業相關的深化圖紙,繪制出生產圖紙。給水排水專業設計工程師,負責給水排水專業相關的圖紙審核,并在構件的深化圖紙上對相關預留預埋結構進行定位,繪制出詳圖。暖通專業設計工程師,負責暖通專業相關的圖紙審核,并在構件的深化圖紙上對相關預留預埋結構進行定位,繪制出詳圖。電氣專業設計工程師,負責有關強電弱電專業相關的圖紙審核,并在構件的深化圖紙上對相關預留預埋結構進行定位,繪制出詳圖。BIM建模工程師:負責繪制建筑物的建筑(Architecture)、結構(Structure)設備(MEP)模型,以及綜合模型的碰撞檢查。同時完成該項目參建各方的其他要求,如:設計優化模擬、現場裝配模擬、3D模擬、4D模擬、5D模擬等。三、深化設計流程深化設計一般有兩種組織形式:一是預制生產企業組織自己的研發設計人員進行深化設計,然后將深化設計成果報請原設計單位審核確認后使用;二是委托原設計院或其他具有深化設計能力的公司進行深化設計。四、構件深化設計的內容①各種工況下預制構件及其連接的承載力、變形、裂縫控制。②各種工況下預制構件的配筋構造要求。③預制構件連接面和連接配筋構造設計計算。④預制構件所需各種拉結件、拉結件設計計算。⑤預制構件內所需預埋件和管線等統計。⑥預制構件及其生產、安裝施工的誤差控制調整設計。⑦對預制構件及其拉結件的耐久性、防腐蝕和防火性能、建筑物理性能等具體要求進行設計。⑧預制構件加工詳圖設計。⑨對于復雜的預制構件,尚應進行安裝工藝設計。(一)外墻保溫構造新型建筑工業化積極提倡采用預制帶保溫外墻板(二)拉結件為保證工程安全,應綜合考慮保溫拉結件在構件生產、運輸、吊裝和使用工況下的受力狀態,包括外葉墻自重和吊裝動力系數、模板的吸附力、風力、地震力等綜合作用下的拉、壓、剪、扭應力。構件的受力主要包括外葉墻自重產生的剪力和拉拔力,因此只需分別復核拉結件抗剪承載力和抗拔承載力即可。(三)吊件預制構件一般是通過端部預埋吊件起吊移動的。吊件包括吊釘、鋼筋吊環等。鋼筋吊環通過鋼筋與混凝土之間的黏結力承受構件的重量。實際生產中一般采用吊釘,吊釘通過擴大的圓腳將荷載傳遞到混凝土上而受力。在吊裝構件時,由于構件自重較大,需要對吊釘的型號進行選擇,并對吊釘進行失效分析,防止吊釘發生拔出或拔斷的情況。(四)防水對于裝配式外墻板來說,接縫分為預制構件與現澆部分間的接縫、預制構件間的接縫。前者常采用經密封材料處理的封閉式接縫設計,后者采用封閉式接縫與開放式接縫兩種形式。(五)預埋螺母孔洞1.預埋螺母2.預留孔洞五、深化設計圖紙內容(1)預制構件制作和安裝施工的設計說明,含對材料、制作工藝、模具、質量檢驗、運輸要求、堆放存儲和安裝施工的要求。(2)預制構件模板圖和配筋圖。(3)預制構件明細表或索引圖。(4)預制構件連接計算和連接構造大樣圖。(5)預埋件布置圖。(6)預制構件安裝大樣圖。(7)對建筑、機電設備、精裝修等專業在預制構件上的預留洞口、預埋管線、預埋件和拉結件等進行綜合設計。(8)預制構件制作、安裝施工的工藝流程及質量驗收要求。(9)連接節點施工質量檢測、驗收要求。深化設計圖紙內容圖紙類型用途使用人員圖紙目錄圖紙種類匯總以及查看構件預制廠生產人員現場施工人員總說明、平立剖設計要求以及反映PC構件位置、名稱、重量和立面節點構造構件預制廠生產人員現場施工人員預制構件裝配圖構件在節點處相互關系的碰撞檢查圖及安裝圖現場施工人員樓板預埋件分布圖施工現場預埋件定位現場施工人員預制構件詳圖PC生產圖紙、反映構件外形尺寸、鋼筋信息、埋件定位及數量等構件預制廠生產人員公共詳圖通用的PC細部詳圖構件預制廠生產人員現場施工人員索引詳圖通過索引代號反映各部位的PC細部詳圖構件預制廠生產人員現場施工人員金屬件加工圖工廠用和現場用的金屬件工廠生產構件預制廠生產人員第二節模具設計與加工一、模具分類
二、模具設計
三、模具制作
四、模具使用
一、模具分類(一)模具體系現有的模具的體系可分為:可采用獨立式模具和大底模式模具(即底模可公用,只加工側模具)。獨立式模具用鋼量較大,適用于構件類型較單一且重復次數多的項目。大底模式模具只需制作側邊模具,底模還可以在其他工程上重復使用。一、模具分類(二)模具類型PC模具類型包括:大底模(平臺)、疊合樓板模具、陽臺板模具、樓梯模具(立式、臥式)、內墻板模具和外墻板模具等,見圖2-2——圖2-8。二、模具設計(一)模具設計的重要性(1)降低成本——模具費用占構件總成本的10%左右。(2)提高生產效率——滿足生產節拍的需要。(3)提高產品質量——確保構件精度。二、模具設計(二)模具設計的原則(1)成本。(2)使用壽命。(3)質量。(4)通用性。(5)效率。(6)方便生產。(7)方便運輸。(8)三維軟件設計。二、模具設計(三)模具設計要點模具設計時要考慮防漏漿設計、邊模定位方式、預埋件定位、模具加固等因素。三、模具制作(一)前期準備工作1.確定模具的類型。首先需要了解PC項目的特點,掌握預制構件的種類,確定模具的類型。2.確定模具數量。模具數量的確定需要明確項目每種類型構件的生產量;明確施工現場工期。公式:M=X/YM是某種構件生產所需模具數量X是構件一層數量Y是施工工期3.確定模具方案。模具方案包括:生產工藝、模具數量、周轉次數、模具邊模結構形式、模具工裝形式、邊模出筋的封堵形式等。4.加工準備。(二)翻樣下料模具加工準備完成后,根據圖紙要求,進行各種材料的下料。下料時,相同規格尺寸的材料,盡量在一個操作流程下完成,當采用數控下料切割、打孔等設備時,應提前調整好參數,按照圖紙要求,先試加工一件,如果沒有問題再進行批量下料。加工下料時,保證模具腔內使用的鋼板面光滑干凈,避免劃傷損壞板面或污染板面。帶有45°倒角的特殊部件,需要上銑床進行銑邊加工,銑邊完成后應注意保護,防止邊角損壞。斷料時,應使用鋸床進行下料,不得使用火焰切割等設備。(三)拼接組裝根據設計圖紙,將下好的半成品料,根據部位逐塊進行拼接,拼接處通常采用焊接,對于模具腔內側,有密封要求的焊縫應滿焊,防止混凝土澆筑過程中產生泌水、漏漿,焊縫高度3~5mm;對于無滿焊要求的,一般采用分段等距焊接,焊口長度一般為3cm,間距一般為20~30cm。有底模的模具,先拼接組裝底模,然后拼裝側模。制作底模時,先加工型鋼底架,然后再安裝焊接底板。底模完成后拼接側模,側模由下平板、中間立板、上平板及加勁板組合而成;先將下平板固定在底模相應位置,然后拼接立板、平板、加勁板等。部件與部件之間的孔位,在下料時應作周全考慮。(四)變形調整模具各個部件加工完成后,邊模底板等在焊接后形成了整體,不易變形,但是鋼板、型鋼等受熱后會產生變形,所以各個邊模及底模在拼接好后,應上整形平臺,使用整形壓力機進行調直平整,使模具偏差符合圖紙及規范要求。(五)模具零配件加工模具中的預留孔洞、預埋件固定等都需要在模具加工中全面考慮,預留孔洞一般采用機械加工鋼棒或者尼龍棒等硬度較高、抗沖擊較強、不易變形的材料加工而成。為了保證順利脫模,一般考慮對加工的預留成型棒進行一定的放坡,一般放坡為3%左右。預埋件的固定:預埋螺母式埋件的固定,可在模具面直接用打孔螺栓固定;對于埋件在手壓面的,可采用吊模方式進行固定;有預留凹槽的埋件,深度在0~30mm之間,一般由鋼板等材料機加工而成。(六)模具整體組裝及修整將分別加工的底模、側模、預留配件等全部進行拼裝。在拼裝過程中,及時檢查各個部件之間的連接是否緊密,模具腔內尺寸是否符合圖紙及規范要求,預留孔洞、埋件等位置是否符合圖紙及規范要求;檢查各部件之間是否有沖突,操作是否簡單方便。在組裝過程中,發現問題及時解決,保證模具各方面的參數符合要求。(七)噴漆處理及標記型號模具加工合格后,對模具外表面進行噴漆處理。一般噴涂顏色以企業的代表顏色為主。噴漆前應將模具噴涂表面進行打磨除銹處理。噴漆完成后,將模具型號、生產單位的信息噴涂在模具的顯著位置,并在各個部件外面噴涂部件的主要編號、位置及用途,以方便工人在支拆模過程中找到相?ξ恢茫樂鉤魷植考滄按砦蟆?最終制作完成的模具應進行碼放,碼放場地應平整堅固。模具碼放應水平,防止碼放時扭翹變形等問題發生。碼放好的模具應避免雨淋或油污。(八)模具驗收模具的檢查與驗收,分為模具自身材料質量檢查與驗收與模具制作完成后的尺寸檢查與驗收。模具自身用材料的質量檢查與驗收包括:材質與規格的確定(是鋼材,還是其它材質),材料的截面尺寸是否符合要求,能否滿足一定的使用頻率與周期要求等;模具制作完成后的尺寸檢查與驗收主要包括以下兩道程序,一是模具在出廠前的檢查與核驗,主要是?啡纖>呤欠衤憧突У男棖螅ㄊ欠窬弒賦齔Ш細裰ぃ歡悄>咴諭度朧褂們暗募觳橛胙槭鍘?表2-2模具制作尺寸允許偏差測定部位允許偏差邊長(-2,0)窗口、門口邊長(0,2)對角線誤差3底模平整度2側板高差2表面凸凹2扭曲2翹曲2彎曲2側向扭曲H≤3001.0H>3002.01.編號2.組裝3.吊模等工裝的拆除4.模具的拆除5.模具的養護四、模具使用思考題1.簡述構件深化設計的主要內容。2.簡述裝配式建筑預制構件模具設計時要考慮的因素。3.簡述裝配式建筑構件接縫防水形式。4.預制墻板支撐點如何設置?5.簡述深化設計圖紙的內容。6.PC模具有哪些類型?7.簡述模具設計的原則與要點。8.簡述模具制作的過程。第三章構件生產準備第一節生產準備
第二節技術準備
第三節工裝準備
第四節原材準備
第一節生產準備一、生產計劃編制
二、資源配置
一、生產計劃編制(一)項目生產計劃(二)月生產計劃(三)生產進度控制1.生產節拍(1)外墻、內墻生產節拍①夏季時,外墻、內墻生產一般每套模具每天生產一番;大型、復雜的構件(如飄窗)生產可以保證每套模具兩天生產一番②冬季時(一般工期滿足第二年需要時),外墻、內墻生產可以保證每套模具兩天生產一番。③模具數量需要根據實際上述情況結合現場拼裝進度考慮。(三)生產進度控制(2)疊合板、樓梯生產節拍①夏季或冬季,疊合板生產可以保證每套模具每天生產一番。②夏季時,樓梯可以保證每套模具每天生產兩番的,但一般按照每套模具每天生產一番考慮。③模具數量需要根據實際上述情況結合現場拼裝進度考慮(三)生產進度控制2.生產進度控制的基本原則(1)根據施工單位提供的供貨周期,倒排生產工期。(2)綜合考慮構件養護時間、模具加工與驗收時間、圖紙確認時間。3.產能控制在制定構件生產作業計劃的時候,需要注意合理規劃生產班組的產能。通過對生產班組構件生產類型和數量的合理排布,使得單班生產的構件數量和構件混凝土立方量達到產能要求。二、資源配置(一)人員需求為完成實際生產既定目標,生產部門應根據生產任務總量、勞動生產率、計劃勞動定額和定員的標準來確定人員的需求量。(二)物資需求計劃部門根據生產計劃總體要求,分別制訂物資需求計劃,包括機具和材料的名稱、種類、規格、型號、單位、數量、交貨日期等內容,并及時跟蹤材料的采購進度。第二節技術準備一、圖紙交底
二、生產方案編制
三、質量管理方案
四、技術交底與培訓
五、工序技術準備
一、圖紙交底預制構件生產前,應由建設單位組織設計、生產、施工單位進行設計圖紙交底和會審。必要時,應根據批準的設計文件、擬定的生產工藝、運輸方案、吊裝方案等編制加工詳圖。二、生產方案編制預制構件生產前應編制生產方案,生產方案宜包括生產計劃和生產工藝、模具方案及計劃技術質量控制措施、成品存放、運輸和保護方案等。必要時,應對預制構件脫模、吊運、碼放、翻轉及運輸等工況進行計算。預制構件和部品生產中采用新技術、新工藝、新材料、新設備時,生產單位應制定專門的生產方案;必要時進行樣品試制,經檢驗合格后方可實施。三、質量管理方案生產單位應具備保證產品質量要求的生產工藝設施、試驗檢測條件,建立完善的質量管理體系和制度,并宜建立質量可追溯的信息化管理系統。生產單位的檢測、試驗、張拉、計量等設備及儀器儀表均應檢定合格,并應在有效期內使用。不具備試驗能力的檢驗項目,應委托第三方檢測機構進行試驗;預制構件的原材料質量、鋼筋加工和連接的力學性能、混凝土強度、構件結構性能、裝飾材料、保溫材料及拉結件的質量等均應根據?蟻中杏泄乇曜冀屑觳楹圖煅椋⒂哂?生產操作規程和質量檢驗記錄。預制構件生產的質量檢驗應按模具、鋼筋、混凝土、預應力、預制構件等檢驗進行。預制構件的質量評定應根據鋼筋、混凝土、預應力、預制構件的試驗、檢驗資料等項目進行。當上述各檢驗項目的質量均合格時,方可評定為合格產品。四、技術交底與培訓技術交底是由工廠專業技術人員向參與生產的人員針對構件生產方案進行的技術性交待,其目的是使生產作業人員對構件特點、技術質量要求、生產方法與措施和安全等方面有一個較詳細的了解,以便于科學地組織施工,避免技術質量等事故的發生。對工程采用的新材料、新工藝提前作出試驗和培訓計劃,以確保正確運用。預制構件的生產、吊裝的人員必須提前進行基礎知識和實務施工操作培訓。五、工序技術準備(一)模具1.驗收(1)對試驗、檢測儀器設備進行校驗,計量設備應經計量檢定、校準,確保各儀器、設備滿足要求。(2)對進廠的模具進行翹曲、尺寸、對角線差以及平整度等檢查,確保其符合國家相關規范要求。2.作業條件(1)預制場地的設計和建設應根據不同的工藝、質量、安全和環保等要求進行,并符合國家的相關標準或要求。(2)模具排裝前須清洗,對鋼模,應去除模具表面鐵銹、水泥殘渣、污漬等。(3)模具安裝前,確保模具表面光滑干爽,且襯板沒有分層的情況。五、工序技術準備(一)模具3.技術要求(1)模具安裝前必須進行清理,清理后的模具內表面的任何部位不得有殘留雜物。(2)模具安裝應按模具安裝方案要求的順序進行。(3)固定在模具上的預埋件、預留孔應位置準確,安裝牢圓,不得遺漏。(4)模具安裝就位后,接縫及連接部位應有接縫密封措施,不得漏漿。(5)模具安裝后相關人員應進行質量驗收。(6)模具驗收合格后模具面應均勻涂刷界面劑,模具夾角處不得漏涂,鋼筋、預埋件不得沾有界面劑。(7)脫模劑應選用質量穩定、適于噴涂、脫模效果好的脫模劑,并應具有改善混凝土構件表觀質量的功能。(二)鋼筋1.作業條件(1)鋼筋加工場地和鋼筋骨架預扎場地應根據要求規劃好,場地均應平整堅實。(2)鋼筋骨架存放區域應在龍門吊等吊運機械工作范圍內。2.技術要求(1)鋼筋施工應依據已確認的施工方案組織實施,焊工及機械連接操作人員應經過技術培訓考試合格,并具有崗位資格證書。(2)鋼筋骨架綁扎前應對施工人員進行技術交底。(3)外委加工的鋼筋半成品、成品進場時,鋼筋加工單位應提供被加工解筋的力學性能試驗報告和半成品鋼筋出廠合格證,訂貨單位應對進場的鋼筋半成品進行抽樣檢驗。(三)混凝土1.作業條件(1)澆筑混凝土前,模具內表面應干凈光潔,無混凝土殘渣等任何雜物,鋼筋出孔位及所有活動塊拼縫處無累積混凝土。(2)混凝土澆筑前,施工機具應全部到位,且存放位置方便施工人員使用。2.技術要求(1)原材料進場前應對各原材料進行抽樣檢驗,確保各原材料質量符合國家現行標準或規范的相關要求。(2)澆筑前對混凝土質量進行抽樣檢驗,包括混凝土期落度、現場溫濕度等,均應符合國家現行標準或規范的相關要求。(3)混凝土澆筑前,應根據規范要求對施工人員進行技術交底。(四)脫模與吊裝1.作業條件(1)脫模前,對施工人員進行技術交底,確保脫模順序應按模板設計施工方案進行。(2)脫模前檢查混凝土強度,確保符合脫模要求。2.技術要求(1)對后張預應力構件,側模應在預應力張拉前拆除;底模如需拆除,則應在完成張拉或初張拉后拆除。(2)脫模時,應能保證混凝土預制構件表面及棱角不受損傷。(3)模板吊離模位時,模板和混凝土結構之間的連接應全部拆除,移動模板時不得碰撞構件。(4)模板拆除后,應及時清理板面;對變形部位,應及時修復。(五)洗水、修補及養護(1)洗水前根據規范要求,宜控制好合適的水壓。(2)檢查構件缺陷,及時進行修補。對有嚴重缺陷的構件,應制訂專項修補方案,不得擅自處理。(3)選擇合理的養護方式,選擇時應考慮現場條件、環境溫濕度、構件特點、技術要求、施工操作等因素。第三節工裝準備一、生產工裝系統
二、吊裝工裝系統
三、運輸工裝系統一、生產工裝系統1.模具安裝常用工裝預制構件模具安裝過程中主要使用的工裝有平頭鐵鏟(鏟除模臺異物)、鐵錘、手磨機、砂紙、掃把、毛刷、物品存放架、滾刷、兩用板手、棘輪扳手、磁盒(固定邊模)、撬棍、磁盒撬根、玻璃膠槍、電動扳手等。一、生產工裝系統2.鋼筋安裝工裝鋼筋安裝常用工裝有卷尺、石筆、鋼筋支架、鋼筋鉤、自鎖鏈條吊扣(吊運鋼筋籠)、鋼筋扳手。3.預埋件安裝常用工裝預埋件安裝常用工裝有螺桿(正打工藝固定預埋螺栓)、磁座(反打工藝固定預埋螺栓)、定位鐵塊(固定線盒,見圖3-2)、十字螺釘、牛皮膠帶、彈簧、線管鉗、定位磁座(固定預留管或預留洞)、膠波(固定吊釘、形成半圓形吊釘位)、蝴蝶扣(將膠波固定在模具邊板)、穿孔棒、穿孔膠塞(固定灌漿套筒底部)、固定架(正打工藝固定波紋管)、磁性吸盤(反打工藝固定波紋管)、灌漿套筒固定桿(固定灌漿套筒位置及插入鋼筋長度)、PE棒(縫隙封堵)等。一、生產工裝系統4.混凝土澆筑常用工裝混凝土澆筑常用工裝有紅外測溫儀、坍落度筒、搗棒、高精度鋼尺、運料斗、長柄鐵鏟、手持式振搗棒、木抹子、刮杠、抹刀、拉毛刷、毛刷等。5.養護常用工裝養護常用工裝有搖臂式噴頭、薄膜等。6.脫模、洗水常用工裝脫模、洗水常用工裝有兩用扳手、套簡扳手、撬杠、吊梁、吊環、吊鏈、鐵錘、手持噴碼機、洗水槍等。一、生產工裝系統7.檢查及修補常用工裝檢查及修補常用工裝有卷尺、角尺、水平尺、吊線墜、灰鏟、手磨機、毛刷、砂紙、電錘、鋼絲刷(表面處理,粗糙面)等。8.檢測及成品存放常用工裝檢測及成品存放常用工裝有回彈儀(測混凝土強度)、鋼筋保護層測定儀、吊梁、吊環、吊鏈、翻轉架、木方、存放架等。二、吊裝工裝系統起吊設備主要有龍門吊和桁吊。龍門吊主要用于堆場內構件的起重、轉運。桁吊主要用于車間內工器具、構件的起重、吊裝、轉運。預制構件起吊所用到的工裝有扁擔吊梁(適用于預制外墻板、預制內墻板、預制樓梯、預制PCF板、預制陽臺板、預制陽臺掛板、預制女兒墻板等構件的起吊)、框式吊梁(適用于不同型號的疊合板、預制樓梯起吊,可以避免局部受力不均造成疊合板開裂)、八股頭式吊索、環狀吊索、吊鏈、卸扣、吊鉤、球頭(內絲)吊具系統、內螺紋套筒吊索系統、萬向吊頭(鴨嘴扣)、手拉葫?⒌?架(起吊構件保持平衡)等。三、運輸工裝系統運輸工裝系統包括預制構件運輸過程中需使用的吊具、運輸支架、固定裝置等,根據運輸構件結構形狀,選用相應支架。裝車常用工裝有預制墻運輸支架、飄窗運輸支架、陽臺板運輸支架、樓梯運輸支架、疊合板運輸支架等。緊固常用工裝有護角材料、軟墊片、花籃螺絲(逐步收緊鋼絲繩)、收緊器(將鋼絲繩緊固在貨車上)等。運輸常用工裝有平板運輸車、電動平板運輸車(車間構件轉運)、叉車(車間構件轉運)等。卸貨常用工裝有吊車和塔吊。第四節原材準備一、主要的原材料
二、原材料的驗收與送檢
一、主要的原材料(一)鋼筋1.原材鋼筋2.成型鋼筋3.預應力筋(二)混凝土預制構件的混凝士強度等級不宜低于C30;預應力混凝土預制構件的混凝土強度等級不宜低于C40,且不應低于C30;現澆混凝土的強度等級不應低于C25。混凝土外加劑品種和接量應通過試驗室進行試配后確定,宜選用聚羧酸系高性能減水劑;混凝土外加劑進廠時,應對其品種、性能、出廠日期等進行檢查,并應對外加劑的密度、固含量、PH值、減水率、含氣量等進行檢驗,檢驗結果應符合現行國家標準《混凝土外加劑》(GB8076)的有關規定。(三)填充保溫材料保溫材料進廠檢驗應符合下列規定:(1)同一廠家、同一品種且同一規格的保溫材料,不超過5000m2為一批。(2)按批抽取試樣進行導熱系數、密度、壓縮強度、吸水率和燃燒性能試驗。(3)檢驗結果應符合設計要求和國家現行相關標準的有關規定。(四)保溫拉結件1.金屬及非金屬材料拉結件均應具有規定的承載力、變形和耐久性能,并應經過試驗驗證。2.拉結件應滿足防腐和耐久性要求。3.拉結件應滿足夾心外墻板的節能設計要求。4.拉結件的拉伸強度(MPa)、彎曲強度(MPa)、剪切強度(MPa)滿足國家標準或行業標準規定方可使用。同廠家、同品種、同規格夾心保溫外墻板用拉結件,每10000個為一個驗收批,每批抽3個檢驗進行錨入混凝土后的抗拔強度,檢驗結果應符合設計要求。灌漿套筒指的是通過水泥基灌漿料的傳力作用將鋼筋對接連接所用的金屬套筒,通常采用鑄造工藝或者機械加工工藝制造,包括全灌漿套筒和半灌漿套筒(圖3-3、圖3-4)。全灌漿套筒兩端均采用灌漿方式與鋼筋連接,主要用于預制梁主筋的連接,也可以用于預制墻、柱主筋的連接。半灌漿套筒一端采用灌漿方式與鋼筋連接,而另一端采用非灌漿方式與鋼筋連接(通常采用螺紋連接),一般用于預制墻、柱主筋連接。(五)灌漿套筒(六)鋼筋連接用套筒灌漿料鋼筋連接用套筒灌漿料是以水泥為基本材料,配以細骨料,以及混凝土外加劑和其他材料組成的干混料,加水攪拌后具有良好的流動性、早強、高強、微膨脹等性能,填充于套筒和帶肋鋼筋間隙內的干粉料。套筒灌漿料性能指標項目性能指標試驗方法標準泌水率(%)0《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》GB/T50080流動度(mm)初始值≥200《水泥基灌漿料材料應用技術規范》GB/T5044830min保留值≥150豎向膨脹率(%)3h≥0.0224h與3h的膨脹率之差0.02~0.5抗壓強度(MPa)1d≥353d≥5528d≥85(七)預埋件構件中的預埋件一般有:吊裝吊點、施工安裝加固點、構件連接預埋(剪力墻結構)、后澆混凝土模板加固點、外掛安全平臺吊點(外墻板)、電氣、網絡等管線等(八)鋼筋漿錨連接用鍍鋅金屬波紋管(1)應全數檢查外觀質量,其外觀應清潔,內外表面應無銹蝕、油污、附著物、孔洞,不應有不規則的褶皺,咬口應無開裂、脫扣。(2)應進行徑向剛度和抗滲漏性能檢驗,檢查數量應按進場的批次和產品的抽樣檢驗方案確定。(3)檢驗結果應符合現行行業標準《預應力混凝土用金屬波紋管》(JG225)的規定。(九)脫模劑(1)脫模劑應無毒、無刺激性氣味,不應影響混凝土性能和預制構件表面裝飾效果。(2)脫模劑應按照使用品種,在選用前及正常使用后每年進行一次勻質性和施工性能試驗。(3)檢驗結果應符合現行行業標準《混凝土制品用脫模劑》(JC/T949)的有關規定。二、原材料的驗收與送檢材料進場必須檢驗合格方可使用。進場的材料應隨帶對應的供貨商質量合格證明材料(合格證、出廠檢測報告),施工單位應對材料的產地、品種、規模、型號、外觀進行核對,材料數量應與合格證相符。核對無誤后按施工驗收規范的規定抽樣檢驗,檢測結果合格后填寫“擬進場工程材料、構配件和設備報審表”及相關質量證明材料報監理機構,經專業監理工程師審核,書面同意方可使用。思考題1.預制構件預制廠項目生產計劃的分類和構成。2.構件生產方案的主要內容有哪些?3.預制構件制作時,需使用多種標準或非標準的工裝。吊裝工裝主要設備有哪些?4.構件運輸時,需要使用哪些工裝?5.灌漿套筒的分類。6.什么是保溫拉結件?保溫拉結件有哪幾類?7.預制構件的混凝士強度的要求。8.預制構件生產前,要做好哪些準備工作?第四章構件生產工藝第一節構件預制工藝簡介
第二節一次澆筑成型構件生產工藝
第三節二次澆筑成型構件生產工藝
第四節預制樓梯生產工藝
第一節構件預制工藝簡介一、工廠化生產與現場預制
二、構件預制生產線
三、預制構件的成型
四、構件生產工藝
一、工廠化生產與現場預制PC構件的生產分游牧式工廠預制(現場預制)和固定式工廠預制二種形式。其中現場預制分為露天預制、簡易棚架預制。工廠預制也有露天預制與室內預制之分。近些年,隨著機械化程度的提高和標準化的要求,工廠化預制逐漸增多。目前大部分PC構件為工廠化室內預制。無論何種預制方式,均應根據預制工程量的多少、構件的尺寸及重量、運輸距離、經濟效益等因素,理性進行選擇,最終達到保證構件的預制質量和經濟效益的目的。二、構件預制生產線不同構件的形狀、組成、生產方式不盡相同,為實現產品設計,保證產品質量,需要完備的構件生產線和工藝流程。預制構件生產線主要包括固定模臺生產線和移動模臺生產線,二者自動化程度不同,可根據預制構件的結構和制作特點進行生產方式的選擇。根據模臺的運動與否,PC預制構件生產工藝分為平模傳送流水線法和固定模位法。預制構件生產線按流水生產類型(模臺和作業設備關系)可分為:環形流水生產線,固定生產線(包含長線臺座和固定臺座),柔性流水線。1.環形流水生產線環形流水生產線一般采用水平循環流水方式。采用封閉的連續的按節拍生產的工藝流程,可生產外墻板、內墻板和疊合板等板類構件,采用環形流水作業的循環模式,經布料機把混凝土澆筑在模具內、振動臺振搗后需要集中進行養護,使構件強度滿足設計強度時才進行拆模處理的生產工藝,拆模后的混凝土預制構件通過成品運輸車運輸至堆場,而空模臺沿輸送線自動返回,形成了環形流水作業的循環模式。1.環形流水生產線以生產三明治外墻板為例,在平模傳送流水生產線中,有模臺清掃、脫模劑噴涂、畫線、內葉板模板鋼筋安裝、預埋件安裝、一次澆筑混凝土、混凝土振搗、外葉板模板安裝、保溫板安放、拉結件安裝、外葉板鋼筋網片安裝、預埋件安裝、二次澆筑混凝土、振搗刮平、構件預養護、構件抹光、構件蒸養、構件脫模、墻板吊運、修復檢查、清洗打碼等21道生產工序。2.固定生產線固定生產線可分為長線臺座生產線和固定臺座生產線,其基本思路均采用模臺固定、作業設備移動的生產方式進行布置。固定生產線因采用模臺固定、作業設備移動的布置方式,無法像環形生產線一樣大面積的布置作業設備,故該類型的生產線大多采用作業功能集成的綜合一體化作業設備,如移動式布料據搗一體機、移動式面層處理一體機、移動式振平拉毛覆膜一體機、移動式清理噴涂一體機、移動式翻轉機等。2.固定生產線固定臺座生產線則是指所有的生產模臺按一定距離進行布置,每張模臺均獨立作業。固定臺座生產線主要用于生產截面高度超過環形生產線最大容許高度、尺寸過大、工藝復雜、批量較小等不適合循環流水的異型構件,例如樓梯、陽臺、飄窗、PCF板等。2.固定生產線根據模板的水平與否,固定模位法分為平模法、立模法二種。固定模位生產線即可設置在車間內,也可設置在施工現場。此種工藝具有投資少、操作簡便的優點,但也有效率低、能耗高、速度慢等缺點。在建筑工地周邊開辟出預制場地,進行大型構件的現場生產,可以減輕PC構件運輸的壓力,同時大大降低工程成本。長線臺座生產線是指所有的生產模臺通過機械方式進行連接,形成通長的模臺。3.柔性流水線(1)在混凝土預制構件的加工工藝中,人工的裝邊模板,裝鋼筋,裝預埋件,裝保溫層的工位用時很多,是生產線的瓶項工位,環線中為了匹配節拍,需要增加人工工作的工位數,這就導致了生產線變長,對于空間長度不夠的車間,只能延長節拍,減低產能來對應。(2)在環線生產線中,由于模臺在規定線路上運行,由于各工位需要時間不同,很容易出現“快等慢”的情況。或者由于其中一個模臺出現故障需要暫停整條生產線都需要等待問題解決后才能繼續運行,很容易窩工。柔性流水線由于存在獨立的工位,可以把慢模臺或者故障模臺轉移到獨立工位上,不影響其他模臺的運行。(3)在設備加工的工序中,仍然保留了流水線的特性,環形流水線的優勢依然保留。內墻板、外墻板、金合板均可以生產,調度靈活,可以適應各種生產形勢。三、預制構件的成型常用的振搗方法有振動法、擠壓法、離心法等,以振動法為主。1.振動法用臺座法制作構件,使用插入式振動器和表面振動器振搗。插入式振動器振搗時宜呈梅花狀插入,間距不宜超過300mm。若預制構件要求清水混凝土表面,則插入式振動棒不能緊貼模具表面,否則將留下棒痕。表面振動器振搗的方法分為靜態振搗法和動態振搗法。前者用附著式振動器固定在模具上振搗,后者是在壓板上加設振動器振搗,適宜不超過200mm的平板混凝土構件。2.擠壓法擠壓法常用于連續生產空心板,尤其是預制輕質內隔墻時常用。3.離心法離心法是將裝有混凝土的模板放在離心機上,使模板以一定轉速繞自身的縱軸旋轉,模板內的混凝土由于離心力作用而遠離縱軸,均勻分布于模板內壁,并將混凝土中的部分水分擠出,使混凝土密實。離心法常用于大口徑混凝土預制排水管生產中。四、構件生產工藝
(一)墻板生產工藝墻板生產共有三大生產工藝:平模、擠出、立模。立模有單組模腔、雙組模腔(靠模)、多組模腔等工藝。常見的擠出工藝有擠壓成型機、振動拉模法等。平模工藝是目前PC構件的主流生產工藝。其中平模預制生產三明治外墻的方式分為正打法、反打法。所謂正打法,首先進行內葉板混凝土的澆筑生產,然后組裝外葉板模板、安裝保溫層、拉結件、外葉板鋼筋后,澆筑外葉板混凝土。反之,則是反打法。(二)疊合樓板生產工藝疊合樓板預制非常適合于平模傳送流水線法,具有生產效率高,產量大的特點。也可在車間內的固定模臺上生產,采取叉車端運、桁吊吊運、桁吊與混凝土攪拌運輸車配合運輸混凝土等多種預制生產方式。在游牧式預制廠中,同樣可采取多種靈活的設備組合方式。龍門吊與混凝土攪拌運輸車組合時,龍門吊可澆筑混凝土,也吊運構件。其余還有汽車吊與混凝土攪拌運輸車,汽車吊與叉車,龍門吊與叉車車等多種機械組合模式。(三)樓梯預制生產工藝目前,樓梯預制有二種生產工藝,即立模澆筑法、臥模澆筑法。立模工藝是PC構件固定生產方式的一種。立模工藝與固定模臺工藝的區別是:固定模臺工藝構件是“躺著”澆筑的,而立模工藝構件是立著澆筑的。(四)復合墻板生產工藝復合墻板立式預制法的優點在于只有一個側面需要抹面、收光;用工量少,生產迅速,效率高;構件外形平整、美觀。另一個優點是設備占地空間小,以成組立模的形式來批量生產。復合墻板立式生產預制的歷史較為悠久,從單一的單組模腔到雙組模腔,即“靠模”。后來發展為多組模腔。目前,成組立模的模腔數多為8、10、12、16、20組。目前,成組立模的結構種類有半拆式立模、全拆式立模、懸掛式立模、芯模固定等形式,且多用于生產復合材料的內外墻板。例如:復合夾芯板、聚苯顆粒水泥夾芯板、泡沫石膏夾芯板、輕質混凝土條板、石膏類條板等。復合墻板立式生產工藝流程(1)攪拌機攪拌混合料,完成一組成組立模澆筑墻板用料的攪拌。(2)將成組立模打開,逐個清理模腔內雜物,并涂上脫模劑。(3)安裝鋼筋網片并定位后,合上立模,并加固成組立模。(4)在抽芯機工位,穿入成組芯管,檢查芯管位置。(5)成組立模在布料工位,成組立模在傾模機帶動下,轉換姿態,進入布料狀態。(6)混凝土輸送泵將混合料送到布料機,布料機將混合料均勻注入各個模腔里。(7)完成澆筑混合料的立模,在初養工位養護,待澆筑的混合料達到一定強度后,進入抽芯工位,抽芯機抽出芯管。(8)芯管抽出的立模進入正式養護工位。(9)完成養護的立模進入拆模工位。開模后,取出墻板。同時,清理模腔、涂上脫模劑,成組立模進入下一次生產循環。(10)用叉車將墻板運至成品堆場堆放并進行二次養護。(五)構件養護工藝1.蒸養的階段蒸汽養護是將構件放置在有飽和蒸汽或蒸汽與空氣混合物的養護室內,在較高的溫度和濕度的環境下進行養護,以加速混凝土的硬化,使之在較短的時間內達到規定的強度標準值。蒸汽養護效果與蒸汽養護制度有關,它包括養護前靜置時間、升溫和降溫速度、養護溫度、恒溫養護時間、相?允鵲取U羝さ墓炭煞治餐!⑸隆⒑鬮隆⒔滴碌人母黿錐危?2.蒸養特點與優點(1)恒溫蒸養,溫度不超過60度。(2)輻射式蒸養,熱介質通過散熱器加熱空氣,之后傳遞給構件,并使之加熱。(3)多層倉位存儲,每個窯可同時蒸養多個構件,取決于蒸養窯的大小。(4)構件連同模臺由碼垛機控制進倉和出倉。(5)窯內設計有加濕系統,根據構件要求,可調整空氣的濕度。蒸養的優點是:(1)可大批量生產,進倉和出倉與生產線節拍同步(2)節省能源,窯內始終保持為恒溫,熱能的利用率高。(3)碼垛機采用自動控制,進倉出倉方便。(4)熱量損失小,只是開門時間產生熱損.(六)PC構件制作工藝的選擇1.固定模臺工藝固定模臺工藝可以生產各種構件,靈活性強,可以承接各種工程,生產各種構件。2.固定模臺工藝+立模工藝在固定模臺
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