一、游牧式PC構件廠(chǎng)產(chǎn)生的背景以及優(yōu)點(diǎn)
1、游牧式PC工廠(chǎng)產(chǎn)生背景
隨著(zhù)國家對建筑產(chǎn)業(yè)化政策的調整以及裝配式混凝土結構技術(shù)的不斷完善,PC構件廠(chǎng)如雨后春筍般在全國各地拔地而起,國內幾十家建筑工業(yè)化產(chǎn)業(yè)基地相繼落成。
然而,產(chǎn)業(yè)化基地的建設周期較長(cháng),一次性投入的費用大,對于住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展相對滯后的地區而言,基地建成后的產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題始終無(wú)法找到有效的解決方法,因此,產(chǎn)業(yè)化基地生產(chǎn)PC構件的模式在項目開(kāi)發(fā)相對落后的地區受到了很大的限制。為了解決上述問(wèn)題,同時(shí),降低構件運輸成本,游牧式生產(chǎn)模式進(jìn)行預制構件的生產(chǎn)施工,爭取以最短的系統調整時(shí)間、好的經(jīng)濟效益、最小的設備費用完成預制構件的生產(chǎn)任務(wù)----游牧式PC工廠(chǎng)應運而生。
2、游牧式PC工廠(chǎng)的優(yōu)點(diǎn)
游牧式構件廠(chǎng)較常規預制構件廠(chǎng)具有明顯優(yōu)勢,具體體現在以下幾點(diǎn):
1)游牧式構件廠(chǎng)布置靈活多樣,實(shí)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(yè)化的推廣應用,且能夠有效避免產(chǎn)能不匹配的問(wèn)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(chǎn)廠(chǎng)家,在運距、價(jià)格等方面具有一定優(yōu)勢;
3)利于構件尺寸大型化、多樣化,通過(guò)優(yōu)化節點(diǎn)避免了裂縫等質(zhì)量通病;
4)能與現場(chǎng)緊密配合,及時(shí)發(fā)現并快速解決施工中的問(wèn)題;
5)產(chǎn)業(yè)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(wù)成本。
二、游牧式PC構件廠(chǎng)建設
1、建廠(chǎng)條件
游牧式PC構件廠(chǎng)對于距離產(chǎn)業(yè)化基地或已建成構件廠(chǎng)距離較遠,且有迫切工期需求的工業(yè)化項目尤其適用,但游牧式廠(chǎng)區的建設也必須滿(mǎn)足如下幾個(gè)的基本條件:
1)建設單位或總包方有嘗試工業(yè)化的需求,這是建立構件廠(chǎng)的原始動(dòng)力。
2)項目周邊或現場(chǎng)有臨時(shí)場(chǎng)地,場(chǎng)地大小及使用周期滿(mǎn)足項目生產(chǎn)需求,這是建立游牧式構件廠(chǎng)的基礎條件。
3)總包單位具有構件拆分深化設計隊伍或相應設計合作方,保證構件細化、深化滿(mǎn)足施工要求。
4)總包單位還應配備具有專(zhuān)業(yè)預制構件生產(chǎn)管理的團隊和固定的操作工人,以保證構件廠(chǎng)的生產(chǎn)、施工的正常進(jìn)行。
5)同時(shí),總包單位還具有預制構件的安裝技術(shù)及協(xié)調整合能力,使得構件廠(chǎng)生產(chǎn)與項目施工形成統一整體,保證項目的施工質(zhì)量、進(jìn)度和成本滿(mǎn)足建設單位要求。
2、建廠(chǎng)及構件生產(chǎn)流程
圖2. 1游牧式構件廠(chǎng)建廠(chǎng)及構件生產(chǎn)流程
游牧式PC構件廠(chǎng)從建廠(chǎng)到構件生產(chǎn)需完成以下幾項關(guān)鍵工作:建廠(chǎng)策劃→施工準備→基礎設備施工/設備采購→設備安裝→構件生產(chǎn)→構件運輸(如圖2.1),其中:做好建廠(chǎng)策劃尤為重要。
2.1 建廠(chǎng)策劃
游牧式構件廠(chǎng)建廠(chǎng)策劃主要確定以下幾項內容:
1)構件設計拆分:設計確定構件尺寸、配筋、重量、安裝節點(diǎn)等。構件拆分時(shí)除了考慮原設計荷載外,還應考慮吊裝、施工等不同工況的荷載情況,項目的施工工藝以及現場(chǎng)垂直運輸設備的起吊能力等。
2)生產(chǎn)設備的確定:生產(chǎn)設備確定主要包括兩個(gè)方面的內容:第/一,根據構件類(lèi)型數量統計及主體進(jìn)度及構件生產(chǎn)周期,確定需要的臺模或其他可移動(dòng)模板的類(lèi)型、數量;第二,依據項目施工工藝及現場(chǎng)實(shí)際條件,選擇使用的模板形式、節點(diǎn)連接方法以及其他合適的輔助性生產(chǎn)設備。
3)場(chǎng)地總平面布置:場(chǎng)地平面布置的方法很多,一般常用的有平模機組流水法、平模傳送流水法、固定臺座法、長(cháng)線(xiàn)臺座法等不同的布置形式,但對于游牧式構件廠(chǎng)這種中小規模生產(chǎn)線(xiàn)一般根據平模傳送流水法布置場(chǎng)地。即在構件廠(chǎng)生產(chǎn)時(shí),操作人員和設備固定在各個(gè)工位上,而構件卻由一個(gè)工位移至另一個(gè)工位。模具中的構件按工藝流程規定的統一節奏強制性地推進(jìn),直至養護、脫模,最后用吊車(chē)運出、堆放。
廠(chǎng)區的布置一般也是根據預制構件的生產(chǎn)流程劃分成構件加工區、養護區、構件堆放區等,各區域的分布位置根據現場(chǎng)使用的吊裝設備和施工場(chǎng)地形狀確定。
一般而言,對于條帶狀構件廠(chǎng),多采用龍門(mén)吊作為構件運輸工具,個(gè)區域按工藝流程順序布置即可。而對于廠(chǎng)區較為規整的方形場(chǎng)地,則可選擇塔吊配合施工,各區域布置可按施工工藝順時(shí)針或逆時(shí)針布置,這種場(chǎng)地布置時(shí)可調整性相對較大(如圖2.2)。
圖2.2萬(wàn)科城游牧式構件廠(chǎng)場(chǎng)區平面布置(例子)
(A區為場(chǎng)內道路;B區為鋼筋加工區;C區為異型構件存放區;D區為疊合板、空調板、陽(yáng)臺板生產(chǎn)區;E區為樓梯生產(chǎn)區; G和H區為疊合板存放區;F區為桁架、空調板存放區)
2.2 設備采購
游牧式PC構件廠(chǎng)配備設備一般包括兩大類(lèi),一類(lèi)是主要的生產(chǎn)設備,另一類(lèi)是用于構件生產(chǎn)的模具。例如:萬(wàn)科城8#地項目如表2.1及圖2.3所示。
表2.1 萬(wàn)科城8#地構件廠(chǎng)主要設備配置情況
圖2.3 游牧式構件廠(chǎng)現場(chǎng)設備照片
2.3 應注意的問(wèn)題
2.3.1 建廠(chǎng)策劃應注意的問(wèn)題
1)前期認真考察擬建場(chǎng)地,明確游牧式構件場(chǎng)場(chǎng)地的使用期限;
2)根據項目構件類(lèi)型、主體施工進(jìn)度,計算模具數量、生產(chǎn)場(chǎng)地、堆放用地,綜合考慮交通運輸通道等因素,進(jìn)而確定整個(gè)場(chǎng)區占地面積,盡量做到緊湊有序,減少建場(chǎng)費用;
3)構件拆分需綜合考慮構件吊重、鋼筋出筋方式,通過(guò)優(yōu)化節點(diǎn)降低構件安裝難度;陽(yáng)臺、空調板等外墻構件預留安裝埋件時(shí)應考慮保溫層厚度。
4)人員配備、生產(chǎn)管理應與工業(yè)化基地相結合,或招募固定專(zhuān)業(yè)操作工人。
2.3.2 設備采購應注意的問(wèn)題
1)考慮脫模時(shí)構件會(huì )產(chǎn)生較大的吸附力,綜合考慮起重設備的性能及成本,建議采用龍門(mén)吊;
2)大型鋼臺模的訂貨周期需3個(gè)月,其余模具訂貨周期為半個(gè)月,構件場(chǎng)建場(chǎng)周期為1個(gè)月,試生產(chǎn)周期為半個(gè)月,在進(jìn)度上需與工業(yè)化項目密切配合。
三、構件生產(chǎn)、關(guān)鍵技術(shù)
3.1.1預制樓梯優(yōu)化
1)為便于施工,將分段樓梯優(yōu)化為整跑梁式樓梯(如圖3.1);
圖3.1樓梯梯段優(yōu)化
2)為滿(mǎn)足塔吊吊裝能力,在樓梯踏步處進(jìn)行抽空減重處理(如圖3.2);
3)為提高安裝效率,節省成本,將吊點(diǎn)處預埋套筒改為吊釘;
4)樓梯支座方式優(yōu)化為下部滑動(dòng)支座,上部固定支座。
圖3.2樓梯踏步抽空減重處理
3.1.2 預制陽(yáng)臺優(yōu)化
1)為減少陽(yáng)臺重量,滿(mǎn)足塔吊吊裝能力,將全預制陽(yáng)臺優(yōu)化為疊合陽(yáng)臺;
2)取消將陽(yáng)臺板下下掛梁,改為陽(yáng)臺梁上翻,以便于構件生產(chǎn);
3)將欄桿杯洞、滴水線(xiàn)一次預留到位,成型陽(yáng)臺如圖3.3。
圖3.3成品疊合陽(yáng)臺
3.1.3預制飄窗優(yōu)化
1)外側防水企口,企口每邊深20mm,寬度依據窗框寬度確定;
2)窗臺面兩側豎板底部預留窗臺石安裝槽,槽深5mm,高度35mm;
3)按鋁模板加固螺桿孔確定窗側與鋁模板的連接孔位置及尺寸。
3.1.4 預制空調板優(yōu)化
1)錨固鋼筋的優(yōu)化:考慮空調板為懸挑構件,下部錨固鋼筋為非受力鋼筋,為便于安裝,空調板下部鋼筋變短。
2)預留洞口優(yōu)化:考慮外墻外保溫厚度、百葉尺寸、空調位置等因素進(jìn)行優(yōu)化,確定一體式雨水地漏和冷凝水管位置。
圖3.4成品飄窗
圖3.5成品空調板
3.2模板體系優(yōu)化
1)采用鋼、鋁組合模板體系:梁采用鋁模板,剪力墻采用大鋼模,頂板為疊合板,所有梁同剪力墻同時(shí)澆筑,模板上口預留砼標高控制壓條,拆模后安裝疊合板(如圖3.6)。
圖3.6鋼鋁組合模板體系
2)門(mén)垛、過(guò)梁、構造柱、壓槽等一次性?xún)?yōu)化,預制構件安裝完成后,墻、梁板砼一次性澆筑(如圖3.7)。
圖3.7優(yōu)化后澆筑成型的結構實(shí)體
四、游牧式PC工廠(chǎng)的缺點(diǎn)
游牧式構件廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中也存在一定的問(wèn)題需要特別注意:
1)預制構件的結構性能檢驗費用較高,抽樣檢測頻率需與建設、監理單位協(xié)商解決;
2)雖然全國性的裝配式混凝土結構設計驗收規范在陸續推出,但各地對裝配式結構認識存在差異,在驗收時(shí)需與當地主管部門(mén)溝通;
3)各地建筑工業(yè)化在政策上有較大區別,尤其是在經(jīng)濟補助方面,總包單位應積極向主管部門(mén)爭取。
五 國內游牧式工廠(chǎng)案例
萬(wàn)科城8#地:由3#、4#樓及地下車(chē)庫組成,總建筑面積71600m2,地下1層,地上34層,標準層面積775m2/層。工程±0.000以上主體結構采用豎向混凝土構件現澆,水平混凝土構件預制的建造方式,預制率為15%。
項目就近建立了游牧式構件廠(chǎng)負責預制構件的生產(chǎn),整個(gè)地占地面積3750m2,配備模臺22張。2015年1月份開(kāi)始建設,4月份投產(chǎn)。生產(chǎn)疊合樓板、樓梯、陽(yáng)臺、空調板、隔墻板、J型豎板6類(lèi)預制構件,使用期限1年,預制構件總量達3200m3。
目前,生產(chǎn)能力基本可以滿(mǎn)足3#、4#樓4天/層的進(jìn)度需求。
通過(guò)萬(wàn)科城項目,采用圖示的方法說(shuō)明游牧式構件廠(chǎng)疊合板、預制樓梯、預制陽(yáng)臺、干法地暖的施工、工廠(chǎng)化安裝加工車(chē)間的是如何生產(chǎn)和管理的。
▲疊合板生產(chǎn)
▲疊合板模臺清理
▲疊合板堆放
▲疊合板吊裝
▲PC樓梯生產(chǎn)
▲PC樓梯堆放
▲PC陽(yáng)臺堆放
▲干法地暖施工
▲工廠(chǎng)化加工車(chē)間
六、游牧式PC構件廠(chǎng)總結
可見(jiàn),既然有人采用了游牧式構件廠(chǎng)生產(chǎn)構件,進(jìn)行現場(chǎng)安裝,證明游牧式構件廠(chǎng)有它獨有的優(yōu)勢,對于滿(mǎn)足游牧式構件廠(chǎng)搭建生產(chǎn)的項目,可以考慮采用此種方式。
游牧式構件廠(chǎng)施工作為建筑工業(yè)化的一種模式,雖然它有一定的局限性,但這種生產(chǎn)模式卻是資源的整合、工藝的創(chuàng )新,起到了降低成本的作用。解決了住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展相對滯后地區提前實(shí)現建筑工業(yè)化問(wèn)題,從這個(gè)意義上講,它也是一種生產(chǎn)模式的成果探索,值得具備條件的項目推廣、應用。
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