1.空军工程大学机场建筑工程系 陕西西安 710038;2.空军第六空防工程处 湖南衡阳 421001
摘要：本文针对预应力混凝土道面板生产工艺设备特点，对预制道面板厂址选择与建设方案进行了系统性分析，提出了有针对性的解决方案和建议，为后续预制厂实施性建设方案设计提供了有益的借鉴和指导。
关键词：预应力道面板;预制厂;选址;建设
预制厂的选址及建设首先要坚持“建为用”的基本原则，根据定制加工、定向供应特点，在遵循国家中小型工业企业选址规划要求的同时，还必须充分考虑配套生产工艺、设备及设施，统筹兼顾，科学规划，合理布局，绿色环保，提高效率和效益，实现与配套项目和周边环境的有机衔接、和谐共存。
一、预应力道面板厂主要生产工艺及设施设备
1．全自动搅拌站混凝土生产工艺及设备
为精确控制施工配比，确保混凝土混合料质量，采用选择搅拌机斗容量1.5m3每小时设计生产能力90m3的双卧轴自动化混凝土拌合站，拌合站与道面板浇筑车间直接衔接，一体化作业。
2. 混凝土混合料预热技术及设备
为了保证高寒地区及冬季施工混凝土的拌制温度，须对拌合用水及骨料进行预加热，采用加热水的方法，可采用蒸汽加热、电加热或汽水热交换罐等方法，加热水使用的水箱或水池采取保温措施，其容积应能使水达到规定的使用温度要求。
3. 外加剂及掺料精确计量、配料技术及设施
为实现外加剂的精确计量和添加，液态或粉状外加剂均先用水稀释至一定浓度，而后通过流量计量泵控制加入剂量。拌合站须配套设置便于液体循环流动的专用圆形或椭圆形外加剂池，或圆形储料罐，配料池（罐）与储料池（罐）分开设置，且均须设置搅拌装置，确保经稀释的外加剂浓度均匀，防止发生沉淀。
4. 纤维布料筛制作与应用
为防止添加纤维时发生结团，添加时需采用专用布料筛均匀撒布，纤维和骨料同时输送进搅拌机。布料筛设置在拌合站配料系统的起始端，加装振动电机，筛网下设缓冲弹簧装置，通过电磁阀实现与配料系统工作同步。布料筛近上料平台一侧，应设人工投放作业平台。
5.轨道式移动作业平台及轨道系统
轨道式移动作业平台及轨道系统是整个生产系统的“血脉”，将各个作业车间及生产工序有机链接为一个完整的生产系统。轨道平车兼作业平台，依靠两端两台变速行走电机，沿轨道以设定速度移动，实现各工序的流水作业。
6. 标准化装配式模板系统及安装
采用标准化钢模板系统，以轨道平车作为混凝土作业平台，根据设计道面板尺寸，在轨道平车对应位置设置限位卡槽或限位插孔，按板铺筑方向横向接缝设置凹企口，通过相应技术措施，严格控制预制板厚度、平面尺寸和对角偏差。
7. 预应力混凝土气囊充填模具技术
预应力混凝土气囊主要用作吊装环及侧向拉力杆承接板一侧预留的槽孔内膜，预制混凝土板时，,将气囊作为内模放入钢筋笼中并定位,开始使用气泵充气,充气膨胀后具有足够的强度来承受混凝土的压力，混凝土终凝后，打开阀门，气囊内模放气，拆模时同步从空腔中取出。气囊根据需要由专业厂家定做加工。
8. 车间混凝土机械定位摊铺作业技术及设备
采用机械臂配合螺旋输料器摊铺平仓、组合式平板振动器一次振捣、行夯二次振捣（加装面层钢筋网位置控制U型压条的振动梁）、滚筒提浆、做面（胶抹、钢抹）各道工序配套机具设备，实行平面定位作业，依靠电控液压杆调节作业高度。其中，面层钢筋网安放、局部修整和最后工序收光、拉毛（纹）由人工完成。
9. 道面板预应力张拉工艺及设备
预应力混凝土道面板采用“先张法”张拉技术，借鉴“长线台座法”部分技术工艺，以单节平车为单位，将台座固定在轨道平车两端，将3块板作为整体张拉作业，采用千斤顶在一端张拉，蒸汽养护结束达到放张强度后放张。
10.暖棚法、常压蒸汽养护技术及设施
采用温室大棚技术，对浇筑完成的混凝土板实施预养护，为空气源热泵提供一次能源，同时控制拆模后板体与环境温差；每个大棚内设两条轨道（复线），暖棚内沿轨道设置轻钢结构阳光板组合蒸汽养护棚室，以两节平车为单元设一个养护车间，共设8个独立蒸汽养护车间（养护棚室）。
11. 预制道面板刻槽技术及设备
引入石材加工数控车床刻槽技术，改进刻槽刀片组合间距、刀片直径、刀口形状规格等，激光定位，精确控制刻槽间距及深度，可以多台刻槽机同时作业，缩短刻槽作业时间。
12. 道面板吊装转运技术及设备
采用随车吊平板拖车（吊车与平板运输车的结合体）进行吊装转运。本方案采用25T随车吊平板拖车，一次性可完成2节轨道平车预制板（3层*2块/层=6块）调运，自行完成构件的吊运、装卸流水作业，快捷灵活，提高了转运效率，降低了吊运成本。
二、预应力道面板预制厂选址及平面规划
1.预应力道面板预制厂选址
由于预应力混凝土道面板生产厂采用了以上系列工艺技术及设备，同时预制道面板存放需占用大量场地，在厂址选择上，应遵循以下原则：
①靠近施工装配现场。降低成品至装配现场的运输成本。
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②节约用地，少占耕地。因地制宜，尽量利用荒地、薄地，尽可能不占或少占耕地，并力求节约用地。对于旧机场停飞改造项目，应尽量利用废弃场坪；在不影响通讯导航设施的情况下，可考虑临时利用土跑道，完工后须拆除硬化场坪并植草复绿。
③尽量靠近交通干道。便于砂石、水泥、钢筋等原材料以及预制构件成品运输。
④靠近水电接入点。考虑水电保障配套设施建设成本，距离水电接入点距离不易大于5km;偏远地区新建机场预制厂保障水电线路应考虑永暂结合。
⑤远离生活、办公区或居民区。减少噪声污染。
⑥有利于场区合理布置和安全运行。厂址选择应满足生产工艺要求，
⑦厂址应满足企业近期所必需的场地面积和适宜的地形坡度，场地平整开阔，便于轨道铺设、成品存放和转运作业。
⑧厂址应位于不受洪水、潮水或内涝威胁的地带，当不可避免时，必须具有可靠的防洪、排涝措施。
2. 预应力道面板预制厂平面规划
考虑到预应力混凝土道面板生产厂各生产工序的有机衔接，以及各工序配套设施设备的场地需求，预制厂平面规划应遵循以下原则：
① 各功能分区相对独立，避免各工序作业间相互干扰。
②场区布置应紧凑合理，有利于安全生产运行。应充分考虑各工序间技术衔接，紧前及紧后工序作业区临近布置，便于开展工序流水作业。
③各功能分区应线性布置，根据轨道铺设转弯半径等技术要求，充分考虑轨道铺设的可行性，确保以“轨道”为骨架，实现各作业车间的有机衔接。
④应考虑循环作业时间及各工序作业间歇时间，合理确定蒸汽养护车间长度，合理设置岔道，提高轨道利用效率，减少总体占地长度。
三、预应力道面板预制厂建设方案设计
由于预应力混凝土道面板预制厂由项目建设牵引，主要解决高寒、昼夜温差大、多雨、大风等严酷气象条件下机场道面铺筑问题，产品定制，工业化生产，定向供应，根据项目建设需求，产品生产完成以后“使命”即宣告结束，具有“移动式”建厂特点，其厂房及配套设施建设应注意以下事项：
1. 厂房建设
主生产车间易采用装配式轻钢结构厂房，便于拆装，可周转重复使用；养护车间可采用低成本的阳光板温室大棚以及轻钢结构阳光板组合板房，易于集热，且建设成本低。目前国内有北京天工恒业彩钢钢构有限公司、深圳雅致集成房屋股份有限公司、长沙市绿地棚业有限公司等多家公司，具有丰富的该型厂房设计建造技术，可根据客户需求提供优质配套服务。
温室大棚及养护室应设置感应自动开闭推拉门和通风控温装置，并加装橡胶密封条，防止热量散失和蒸汽泄露。蒸汽养护室应设置一定坡度和汇水槽，便于冷凝水回收循环利用，同时地面可铺设EVA塑胶轻质泡沫板或聚乙烯树脂气泡垫，减少热量损失。
2. 拌合站建设
备料场应作硬化处理，面积满足需求，不同材料间设挡料墙，防止混合，上部设置防雨棚，控制原材料含水量；拌合站宜按拌合楼标准建设，减少污染，改善作业环境；搅拌机安装高度应降低，并设置活动溜槽，连接浇筑车间作业面；水池及外加剂池易采用圆形，设置保温层并加装池盖；外加剂池须加装水流搅拌系统，防止浆液分层或沉淀造成浓度不偏差，进而影响拌合料质量；配料系统需加装布料筛和人工投料作业平台。
3. 轨道铺设
须统筹规划混凝土拌合站、备料场、混凝土浇筑车间、养护车间、成品储放场等位置，线性布置，通过轨道实现各作业工序及车间有机衔接。考虑到建设成本及轨道车荷载及运行速度情况，采用简易轻型轨道，1.435m标准轨距，便于配套构件的采购，并适当降低路基铺设标准，降低造价。轨道铺设长度计算及场地规划应考虑以下因素：
①作业平台（轨道平车）、模板周转及作业连续性。按1辆轨道平车作业平台1个循环作业时间48h计算（浇筑2h+预养及静置养护6h+蒸汽养护21h+脱模及刻槽3h+吊装转运2小时+模板清理及安装时间2h+预应力筋布置及张拉4h+吊环、限卡槽、企口及嵌锁槽口充气模具等定位安装2h+等待后续作业时间6h=48h）。
②预应力混凝土板日生产量。按日96块板生产量，每节轨道平车按12块4m*4m板考虑，每节平车单元长15m布放3块板，每辆轨道平车按4节平车单元共计60米长，单个循环需8辆轨道车，需铺设轨道65*8*4+50*4=2280m。
③轨道单复线铺设及岔道设置方式。根据循环作业及轨道设置方案不同，有三种铺设方案：a)养护车间复线其他单线设置，直线距离1.66km;b)全线复线设置，直线距离1.14km; c)养护车间4线其他复线设置，直线距离0.88km。方案三较为适用。
4. 移动作业平台（轨道平车）配置
按日生产量4m*4m板96块，每节平车放3块，每辆车12块计，每日需8辆共32节车，考虑作业循环时间48h,需配置2套及16辆轨道平车。轨道平车顶面高度不宜超过0.6m，每节车长度15m，宽度4.5m为宜，每辆轨道平车配4节车，总长度60米。轨道平车兼作浇筑、养护、刻槽、配模、预应力张拉等作业平台。预应力台座设在平车两端，每3块板整体张拉，预应力筋定制生产，减少损耗和浪费。
5. 预热混凝土生产及保温设施（高寒地区）
配置热水生产设备及存储罐，保证恒定温度热水供应。目前最经济节能的方案为采用工业空气源热泵，设备可根据热水需用量向专业厂家订购。
6. 浇筑车间设备配置
按养护车间4线其他车间复线的轨道铺设方案，混凝土浇筑机具、设备（前文已介绍），需配置2套，按轨道布置。
7. 场地及道路硬化
混凝土浇筑、蒸汽养护等主要车间地面应应采用水泥砂浆或混凝土硬化，其他作业场地及进出场道路应采用泥结碎石加石屑找平层实施简易硬化。
8. 污水处理及环境保护
应设置完善的生产废水及生活污水处理及排放系统，防治对周边水体造成污染。进场道路应设置洗车平台及车辆冲洗设施，防止车辆将泥块（浆）等杂物带入料场。
参考文献
[1]《工业企业总平面布置设计规范 GB50187-2012》.中国计划出版社. 2012.03
论文作者:苏洪涛
论文发表刊物:《基层建设》2016年7期
论文发表时间:2016/7/5
标签：作业论文; 轨道论文; 平车论文; 预应力论文; 混凝土论文; 车间论文; 面板论文; 《基层建设》2016年7期论文;