摘要:本文围绕某装配式建筑部品生产基地的两条生产线为对象,为了能够更加合理、规范的选择预制混凝土构件的自动化生产线,分别从构件生产的可行性、投资、生产线设计理念、劳动力综合素质要求及设备更新难以程度等方面,开展全方位的技术总结,且与生产线所对应的产能影响因素进行集合,开展全面的对比、计算,从中选择适用于预制混凝土构件生产线的设计配置技术,望能为此领域研究提供些许借鉴。
关键词:装配式建筑;预制混凝土构件;设计配置;自动化生产线
当前,伴随人工费的持续增加,建设成本的不断上涨,传统的建筑方式无论是在成本、建筑品质上,还是在建造速度方面,均已经难以满足当今社会的发展需要,而且逐渐成为对我国建筑业造成制约与影响的重要瓶颈。某装配式建筑部品生产基地(简称“PC生产基地”)总占地为6.4万多m2,建筑面积达到了7.6万m2,生产线类型多样,不仅有固定模台生产线、外墙板柔性生产线,而且还有内墙板/叠合板自动生产线等,设计产量是13万m3,而架结构预制构件、装配式剪力墙为其主要产品。本文以该PC生产基地当中的两条生产线为对象,分别从生产原理、设计理念、生产工艺流程等方面,进行各项技术总结,从中剖析更加合理、规范且高效的生产线流水布置技术,现就此探讨如下。
1.该PC生产基地及生产线概述
针对PC生产基地厂房而言,所采用的是比较传统的钢结构单层厂房,布局呈现为L形,且较为集中,可将其分成两个区,其一为3跨26×152m,包括内墙板/叠合板生产线/外墙板综合生产线各1条,以及钢筋加工区、搅拌站;其二是6跨26×119m,包括成品堆放区与异形构件固定台模生产线1条。由于公司主要经营的是预制部品市场,对于PC生产线而言,其所采用的是内墙板/叠合板自动生产线(滑动模台)与柔性生产线(固定模台)来生产,因而可以使预制构件生产变得更加快捷、高效。
(1)内墙板/叠合板自动生产线。大多采用的是环形固定节拍自动化生产,另外,还设置有与之相匹配的驱动轮驱动模台,当摆渡车处于横摆状态时,便会形成环线。具体的作业内容:对预制内墙板进行生产、生产叠合板、构件养护。(2)柔性生产线。多从静置工位(完成混凝土浇筑)到清理工位(拆完模板后),采用自动流水作业(固定流水节拍);而对于其它工位而言,与自动流水线间,借助中央转运车实施运转摆渡,最终便可建立流水作业。而作业的基本内容为:所有类型的预制构件,主要对预制外墙板进行生产,以及做好构件的养护工作。
2.生产线设计的基本原理分析
2.1自动化PC生产线概述
所谓自动化PC生产线,从根本上俩激昂,即为各个生产工序借助相对应的自动化设备,并与通信手段、能源相结合,以此来有序、高效的进行生产;另外,依据特定的生产流程、节拍,行走在生产线上,最终经养护处理,建立与流水作业相匹配的生产线,促进生产效率的提升,减少人员数量,使工厂管理变得更加高效、有序。
2.2自动化生产流水的设计原理
针对PC生产线而言,其能够实现自动化流水,由于将生产线当中的各种因素均考虑子安诶,比如设备的工作效率、生产工序的工位数量、设备的工作效率、各个工序的作业量等,借助各个工序便能够实现整个自动化生产线的一次联动。当前,伴随各种外界条件的不断改变,可根据现实需要,酌情调整生产线长度。因此,可通过对工序工位数量的减少或增加,来对生产线节拍予以调整;另外,工序操作熟练程度同样能经培训与实践操作,来实现稳步提升,最终达到对生产线节拍进行调节的目的。
3.设计生产线工艺流程
3.1设计内墙板/叠合板自动生产线的相关技术
针对此生产线而言,多依据模台的大小,来进行工序作业时间的设定;而在设计节拍时,需要将主要工艺的具体作业时间考虑在内,比如混凝土表面抹平、混凝土浇筑、预埋件安装、钢筋组装、边模组装及画线、清扫等,而对于构件运输时间及其它辅助工序时间,都能在设计流水节拍时不予考虑。依据之前设定好的流水节拍及各项工序,在生产线的各个工序当中,作业时间都<15分钟,如此一来,单凭相关能源的效益最大化(比如电、蒸汽等),便能够对养护窑的具体窑位数加以明确。另外,因在整个工艺架构当中,养护混凝土、装配安装边模/钢筋、拆除构件模板等工序,均需要花费比较长的时间,所以,在设置混凝土养护条件时,可将其温、湿度设成40℃、94%,而在混凝土的具体养护时间上,可设成7小时,如此一来,仅需依据养护窑的窑位数,便能将全部模台数量予以明确。在安装边模/钢筋装配时,其所需时间是60分钟,依据流水节拍15分钟得知,此工序需要设置4个工序工位;此外,在整个流水工序当中,拆除构件钢筋及模板的时间是45分钟,因此,需要设置≥3个的拆除工位,而设置工位数为30个。
3.2预制混凝土构件生产线设计
依据装配式建筑当前的发展实况,预制构件均有专属自身的标准化程度。其中,标准化程度最高的是内墙板、叠合板,其有着较为简单的生产工艺,而自动化生产为最佳生产工艺;针对阳台、楼梯等,其有着相对较高的标准化程度,但却有着比较复杂的生产工艺,固定台座法最易实现;针对预制外墙板来讲,其实为一种夹心墙板,有着比较复杂的构件生产工序,而且还有着较多的外叶板尺寸,因此,无论是异形构件,还是框架体系结构构件,都可选择半自动生产线。
4.结语
综上,为了能够使各类建筑最终能够成品,尤其是住宅建筑,需要加快建设速度,优化产业结构,改善劳动条件,提高劳动生产率,使建筑业尽快向质量效益型的方向转变。伴随当前人工费的不断升高,建造成本的持续增加,依据大工业生产方式,对建筑业进行改造,提高生产线的自动化水平,有着十分重要的现实意义。
参考文献:
[1]黄桐. 混凝土预制构件的自动化生产——以德国Vollert生产的混凝土预制构件自动化生产线为基础[J]. 住宅与房地产:综合版, 2017(9):34-37.
[2]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, 2019, 45(004):69-72.
[3]乔丽艳, 刘月君, 张立娟, 等. 基于BIM的装配式建筑管理系统框架研究[J]. 河北建筑工程学院学报, 2019, 037(002):80-83.