摘要:我公司一年来通过对PC墙板的生产实现了效率高、自动化、程序化、柔性化。工作可靠性高,保证了产品质量。达到建筑的标准化,构件生产工厂化,形成有序的工厂的流水作业,从而提高产品质量,提高寿命,生产效率大大提高,构件质量也易于保证,并且可比常规现浇构件节约大量的人力和材料的投入,减少了现场作业量,缩短了施工工期,与现浇结构相比在工期、质量、环保及造价等方面具有明显优势。降低成本,降低能耗。实现了节能、节地、节水、节材和环境保护,完全符合绿色施工的相关要求,具有显著的经济效益、社会效益和深远的社会意义。
关键词:住宅产业化;混凝土;装配式
1、住宅产业化的基本流程和特点
住宅有关的专业领域大致可以分为房地产业和住宅产业,前者指住宅产品的运行销售阶段,后者指销售之前住宅产品的建造、生产阶段。这个建造与生产阶段需要实现建材部品的集成化、标准化、工厂化预制,并在现场进行干作业装配,通过预留接口技术使结构支撑体、内装部品按标准化尺寸互相配合安装起来,最终成为成品建筑,这便是住宅产业化的基本流程。
住宅工业化是住宅产业现代化的重要标志,是指住宅生产方式(或技术手段)。是运用现代工业化的组织和生产手段,对住宅生产的全过程的各个阶段的各个生产要素通过技术集成和系统整合,达到建筑设计标准化,构件生产工厂化,住宅部品系列化,现场施工装配化,结构装修一体化,生产经营社会化,形成有序的工厂化流水式作业,从而达到提高质量,提高效率,提高寿命,降低成本,降低能耗。
2、PC预构件生产的形势及重要性
PC(Prefabricated Concrete Structure)即“预制装配式混凝土结构”,是以预制混凝土构件为主要构件,经装配、连接,结合部分现浇而形成的混凝土结构。PC构件是以构件加工单位工厂化制作而形成的成品混凝土构件。
最早提出PC住宅产业化行为的是以美国为代表的欧美国家,于二战之后率先提出并实施的PC住宅产业化之路的。PC住宅具有高效节能、绿色环保、降低成本、提供住宅功能及性能等诸多优势。在当今国际建筑领域,PC项目的运用形式,各国和各地区均有所不同,在中国大陆地区尚属开发、研究阶段。随着人们对住宅品质的不断追求,住宅从基本居住功能,发展至外在环境的舒适,再到内在居住性能质量的提高,都要求实施住宅产业化,而PC住宅产业化更是中国房地产行业发展的必然趋势,近年来,住宅产业化、节能减排、质量安全、生态环保等种种建筑新理念为PC构件带来了发展契机,城镇化进程中的大量基础设施建设,大规模保障房急需标准化、快速建造高质量住宅,更为PC构件提供了广阔空间。
目前,我国混凝土预制构件行业正经历着深刻变化。从近期调查的结果看,我国预制构件行业主要呈现以下特点:①目前我国建筑业主体结构施工除了钢结构和砌体结构外,大部分都是混凝土结构。从全国主要城市反馈的情况看,预制混凝土结构在市场上占有的份额非常少,在住宅领域占比更是有限。预制构件往往被看作是生产简单、技术含量不高、性能不好的粗糙产品,除了盾构管片、预制看台等新型预制构件外,市场地位不高;②虽然近几年已经有一些工程开始采用新型高品质的预制构件,但大多数构件厂目前仍然以传统标准化产品为主。这些产品的生产工艺相对成熟,容易被模仿,导致先进企业没有合理的利润,缺乏创新的动力;③产品种类较多,技术含量有限。目前市场上的混凝土预制构件产品种类非常多,基础设施构件类、建筑构件类、地基类是主要的三大类产品。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆近几年兴起的预制复合(装饰、保温)挂板、预制清水看台、预制景观构件(护栏、灯杆、座椅等)虽然技术含量较高,但还不是主流;④正因为行业发展状况不甚理想,一些大型构件厂早有转型升级的想法。很多构件厂开始兼营预拌混凝土等产品,但仍然突破不了发展瓶颈。最近两年新型建筑预制构件的复苏,让很多业内人士看到了发展的希望。他们积极调研相关情况,努力改进生产工艺,积极配合试点项目实施,力求在下一波市场需求到来之前占据一个相对较好的位置;⑤由于产品技术含量不高、成本压力较大、市场竞争无序等多方面原因,总体上国内预制构件厂的经营状况并不乐观。由于建筑业本身的特点限制,即使是参与大型工程建设,回款不及时也是普遍存在的问题;⑥如果把预制构件看作一个相对独立的行业,目前可以看到一个现象:尽管业内很多构件厂还在观望,不知道如何在新型构件领域落子,但业外的很多企业却已经大干快上,摆出力拔头筹的架势。
提高住宅质量、减少施工现场人员伤亡、提升效率、减少浪费、彻底改变住宅生产方式――要回应这所有的呼声,惟有推行住宅产业化,将更多的现场作业转移至工厂预制。而在住宅工业化内容中,主体结构的预制不可忽视,顺延这个逻辑,预制混凝土构件正是实现主体结构预制的基础。但是,作为一个“并不新也并不小”的行业,PC构件在我国的发展与应用已逾半个世纪,其间却几经曲折,行业也被认为陷入多年的“沉默”。值得注意的是,近年来,在住宅产业化热潮之下,关注的企业越来越多,市场的需求也越来越大,PC构件持续升温,行业终于打破“沉默”。
采用钢筋混凝土剪力墙结构体系,除承重结构外,墙体、楼板等都是在工厂生产、配送的预制件,传统的建筑工地变成住宅工厂的“总装车间”。产业化流水预制构件工业化程度高,成型模具和生产设备一次性投入后可重复使用,耗材少,现场装配和连接使得劳动力资源投入相对减少。住宅的构件部品在工厂成批量生产,现场施工实行高度机械化装配――这种全新的现代建筑产业将真正成为支柱业。
3、PC预制构件技术工艺及特点
PC预制构件技术的主要特点
生产线必须采用高精度、高结构强度的成型模具,经自动布料系统把混凝土浇注其中,经振动工位振捣后送入立体蒸养房进行蒸汽养护,使构件强度≥40Mpa时,从蒸养房取出模台,步进至脱模工位进行脱模处理,墙板需在蒸养2小时后取出进行表面磨平,再送进蒸养房继续蒸养。脱模后的构件经构件运输平台运至堆放场继续进行自然养护。而空模台沿线自动返回,进入下一道生产准备。在模台返回输送线上设置了自动清理机、自动喷油机(脱模剂)、划线机、构件模具边模安装、钢筋、桁架筋安装、检测等工位,达到了自动化循环流水作业。
为使整个生产线高效运转,实现流水作业,除了各工序环节正常生产外,还应控制以下几个环节:混凝土配合比设计、振动参数设计、蒸养参数设计、布料和脱模。
多功能构件生产线具有以下特点:①效率高;②自动化、程序化、柔性化:③工作可靠性高,蒸汽养护采用PLC控制,保证了产品质量④可生产叠合楼板和标准墙板(带保温,无飘窗);⑤通用底模配用不同的侧边模板,可生产多种不同规格的构件;⑥模台有效长度9m,可同时生产宽度少于4.5m的构件;⑦模台数量可根据产能要求及蒸养房仓位数量合理布置,必须满足各工位的布置要求,一般不少于40张。
结语:建筑的标准化,构件生产工厂化,形成有序的工厂的流水作业,从而提高产品质量,提高寿命,生产效率大大提高,构件质量也易于保证,并且可比常规现浇构件节约大量的人力和材料的投入,减少了现场作业量,缩短了施工工期,与现浇结构相比在工期、质量、环保及造价等方面具有明显优势。
参考文献:
[1] 王召新.混凝土装配式住宅施工技术研究.北京工业大学硕士论文,2012.
[2] 王东辉、柳旭东.装配整体式混凝土结构的发展.混凝土,1002-3550,2012.
论文作者:张永强
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第18期
论文发表时间:2018/9/27
标签:构件论文; 住宅论文; 预制构件论文; 混凝土论文; 结构论文; 作业论文; 质量论文; 《建筑模拟》2018年第18期论文;