湖南东方红建设集团有限公司湖南长沙410000
摘要:本文通过分析混凝土预制(PC)构件生产线现状,对现阶段PC构件生产线技术进行总结分析,介绍了移动式混凝土预制(PC)构件生产线装备这种全新的PC构件生产线装备,目的是为住宅产业化在具体应用中提供一定的理论和装备技术支撑。
关键词:PC构件;生产线技术;移动式;生产线装备
21世纪以来,日益发展的建筑市场,随着现浇结构体系建筑所存在的弊端日趋明显化:施工工期长、现场施工环境恶劣、环境污染严重、原材料浪费严重,且受操作人员水平的影响,混凝土结构表面易出现蜂窝、麻面、孔洞、露筋、裂缝、表面不平整、结构强度低等质量缺陷。面对这些问题,结合国外住宅产业化的成功经验,我国建筑行业再次掀起了“建筑工业化”、“住宅产业化”的浪潮[1]。为了更好的推行装配式建筑,就需要先进的生产PC构件的生产线技术和生产装备。
1、目前PC构件生产技术现状
目前预制混凝土构件(PC构件),可采用固定模台生产线和自动化生产线,两种形式都是采用工厂集中式生产,PC构件生产线占地面积较大,且PC生产线安装调试工期长,一般需要四个月左右。PC工厂生产的PC构件经济运距一般在200公里左右,超出经济运距以后由于PC构件体积大、自重高,专用构件运输车的物流运输成本高。鉴于以上原因,如涉及大范围的PC构件供货,则需择地建厂,投资成本较高,有些国家现推行的偏远山区“精准扶贫”项目特例,道路情况根本不能运输大型构件。直接服务于项目的移动式PC构件生产线装备是个必然的发展方向,其不用再建混凝土的设备基础,方便从一个项目所在地迁移到另一个地方一个项目所在地,还缩短了PC生产线的建设周期,一定程度上节约了运输成本。
2、移动式PC构件生产线装备
2.1分析PC构件生产线装备组成形式
在装配式建筑施工时,经常会遇到PC构件到货不及时而影响施工进度,而PC构件的到货不及时,一方面由于生产计划与现场施工进度不匹配,另一方面由于从工厂到施工项目所在地道路不便,三是运输过程中PC构件的损坏,基于以上原因移动式PC构件生产线装备应运而生,这样不但可以减少固定投资成本,而且避免上述问题的出现。
由移动模台站、移动式砂浆储料罐,移动式布料振捣站和移动养护站等组成,以上底架均参照半挂车设计,可实现转场功能,移开车头可实现生产线自由和重复的组合,可以认为这个生产线是移动工厂,图1为基本的工艺流程图。
图1
(1)移动模台站。模台站主要用于存储模台,相当于固定式上产线的模台库,模台水平放置于传送装置上。通过油缸的伸缩运动实现活动支架的升降,以依次往移动式布料振捣站传送模台。模台站可根据项目地的实际需求和项目施工的节奏灵活存储模台的数量。
(2)移动式砂浆储料罐采用市场上的标准产品,可由项目地实际配套使用。或者可以使用泵车代替。
(3)移动式布料振捣站。其底架沿其车架长度方向布置的支架,砂浆储料罐的下料斗位于支架的上方,支架的上端设置有布料斗。底架的车架上布置有振捣装置。此环节中要完成划线、装模/钢筋、预埋、布料振捣等一系列工序。
(4)移动养护站。养护站可根据项目地天气考虑是否需要使用。如夏季气温高时可考虑不配置养护站,可采用自然养护方式。如果是秋季或者冬季或者工期比较赶的话则可考虑使用养护站,同时还可配置太阳能利用装置来缩短养护时间。
2.2分析移动式PC构件生产线装备的特征
(1)可根据生产需求组合生产线。设计移动式构件生产线装备时,按照模块标准化设计,底架采用同种规格形式,均设有驱动轮、从动轮、支腿以及标准的接线接口等。如想生产不同种类PC构件,需不同的生产线,譬如外墙板的生产和内墙板的生产浇捣方式不同,外墙板的生产需两次浇捣,生产线的设置上则需要两个环节,即移动式布料振捣站需设置两道环节,而内墙板只需浇捣一次,则移动式布料振捣站需设置一道环节。在生产不同种类的PC构件,移动式PC构件生产装备只需将组成部分按生产需求自由组合,确保能够生产所需产品。
(2)自动流水化工作过程。先进的控制系统被至于移动式PC构件生产装备之中,能够精确的控制设备的各个部分,各个装备均单独留有相同的控制承插接口,便于控制系统的组装,从而实现自动化流水线,而且可以远距离操作和控制设备,不但可以确保操作人员自身安全,还可以简单的进行操作。
(3)移动转场功能。移动式PC构件生产线装备的组成部分的底架均采用半挂车设计,可由车头牵引转场,实现将原来固定集中式工厂转化成移动式工厂。
2.3移动式PC构件生产线装备的关键技术分析
(1)模块化设计。通过分析PC构件生产线的各个环节,分析生产线的总体功能,将一些基本功能单元制定出来,之后按照相关功能单元的关联性,将模块重新制定成型。功能单元相关程度的衡量及产品功能的分解程度是模块划分的关键性问题,这是重构生产线设备的基础。将繁杂的工厂生产线工艺组合转化成设备,
应该评定能够满足客户的个性化需求组和设备的功能性要求。
(2)降噪减振技术。生产线在运行时,在压力作用下发生振动,特别是布料振捣的时候,振捣台的激振器周期性的振动会生成周期性的激振力,这些不正常的振动不但会诱发装置出现共振,损坏设备,将设备寿命降低,还会产生噪音,污染环境。
3、PC构件生产线的发展方向
现阶段,我们在PC构件生产线均采用工厂化设计,生产线的投资成本较大,加之工厂提供PC构件辐射范围受限,所以我们需要更加便捷和高效的PC构件生产线装备[2]。
3.1PC构件生产线简约化
目前国内建设一个PC构件生产线,都具有投资大、占地广的一个显著特点。一个年产预制构件产能约10万立方米的工厂,总投资可达到1.2亿元人民币,规划总用地面积近5万平方米。PC构件厂投资较大,建厂门槛高,使投资者望而却步。
按照目前国内走中国特色新型城镇化道路、全面提高城镇化质量的新要求,而这些都要求PC构件生产线装备为新城镇建设来保驾护航,可动辄上千万一条PC生产线显然不利于更多的投资者来为新城镇建设做出更多贡献。简约化的PC生产线装备的推出已经迫在眉睫,能否控制装备投资,控制厂区占地控制等,都是下一步装备着重要解决的问题。
3.2PC构件生产线集中智能化
PC构件生产线的工艺环节多,工序重复繁杂,中间环节基本都需要配置相应人员,工序节拍随着人员参与而变的不顺畅,工序为依次排开设计,造成生产线占地大,如何将过多的工艺环节集中化,减少中间环节人员参与,从而实现真正的自动化进而实现智能化等是PC构件生产线的发展一个方向[3]。
3.3PC构件生产线适应多元化
随着建筑工业化水平的提高和建筑科学技术的发展,各种建筑体系和模式百花争鸣,各个地方的体系皆不兼容,自成体系。一条PC生产线只能生产某一个特定的产品,如果想生产多个系列产品就需要投资多条专门生产线,大大增加了投资成本,如何增加生产线的包容性,使一条生产线能生产多个体系产品,利用各自体系在生产产品时共同的地方,也是生产线设计需要尝试的地方。
4、结语
住宅产业化建筑业转型升级的必然趋势,装配式建筑离不开优质PC构件,品质精良、对接精准的PC构件的生产离不开先进的生产线装备。PC构件生产线装备先行,才能从源头上保证“搭积木建房子”成为现实。而移动式PC构件生产线装备将有利于装配式建筑的施工,一定程度上降低预制混凝土构件的成本,以后将发挥越来越大的作用。
参考文献
[1]钟志强.浅谈住宅产业化与建筑工业化[J].住宅产业,2011(3):49-50.
[2]于明任霞刘兴刚李纯铸,混凝土预制构件关键技术研究及成套装备开发[J],科技创新导报。2015,30,67-68
[3]路阳,PC自动化技术在预制构件生产线中的应用[J].电气传动。2015,4,69-72
作者简介:阎红1984.10男,汉族,中级工程师,本科学历,从事PC构件生产线研发设计及设备管理工作,现工作单位:湖南东方红建设集团有限公司单位邮编:410000