新型预制混凝土构件生产技术研究及工艺装备开发

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:毛斌
[导读] 摘要:随着建筑行业技术应用的不断完善与发展,越来越多的新式生产技术和工艺装备开发技术被逐渐应用到了标准化生产的过程当中,也因此为我国的建筑行业带来了新型的预制混凝土构件生产。
        柳州华润西江混凝土有限公司  广西柳州市  545011
        摘要:随着建筑行业技术应用的不断完善与发展,越来越多的新式生产技术和工艺装备开发技术被逐渐应用到了标准化生产的过程当中,也因此为我国的建筑行业带来了新型的预制混凝土构件生产。这种新型的预制生产技术能够极大提高混凝土构件的生产效率和质量水平,通过模块化标准化的生产方式,实现相关预制构件生产技术的创新,并同时带动相关领域工艺装备的研发。本文将针对新型预制混凝土构件的生产技术进行简要分析,并关注相关领域的工艺装备研发,希望能够为行业内提供更多借鉴。
        关键词:预制混凝土构件;生产技术;研发;应用
        一、引言
        随着我国建筑行业的不断发展,相关领域的工业化形式不断加强,越来越多的大型工程对相关的建筑材料提出了更高的要求,无论是从材料的强度、质量、耐久度等方面,还是从实现更高工程效率和更快建造速度的要求来看,发展新型预制混凝土构件都成为了现阶段需要重点关注的研究领域。预制构件的生产和工程装配应用在一定程度上表现着一个国家建筑领域的相关技术实力,具有十分重要的作用。随着装配式结构在公共大型工程建筑过程中的应用,越来越多的预制混凝土构件生产技术被研发出来,并带动相关领域的发展。
        二、混凝土构件预制工艺概述
        (一)概念
        预制混凝土构件主要是指在工厂内进行预先加工而制造出来的,具有标准化和模块化特征的混凝土部件,这些预制构件可以被广泛应用在大型工程当中,并极大缩短工程时间,提高工程效率,更加适用于大型土木工程的应用场景。与传统的建筑模式不同,预先在工厂内进行加工的预制构件能够有效排除天气环境、温度湿度等因素的影响,传统的建筑方式往往选择在工地现场进行加工处理,对于一些外部环境敏感性较强的材料来说,很容易受到湿度温度等因素的影响,破坏其内部的物理结构和物理属性,从而影响工程的正常开展。进一步在工程过程中推广预制混凝土构件的使用,能够极大提升工程质量和效率,保证工程的顺利完成。
        (二)国内预制混凝土构件应用情况
        随着相关科学技术的不断发展,我国的预制混凝土构件生产状况和技术应用状况已经有了很大的改善。传统的预制构件生产方式效率较为低下,主要依靠人工操作的模具平台进行生产,其缺点显而易见,首先人工操作缺乏足够的精确度控制,无法满足大规模模块化装配的需求;另一方面还由于自动化程度较低,生产效率无法满足现阶段大规模工程建设的需求。随着预制构件生产工艺的不断改良,传统的人工生产模式逐渐被智能化生产方式所取代,借助工业化流水线生产的模式,将生产过程进行有效的模块划分,并借助智能自动化控制技术在无人员操作的情况下完成不同环节的有效配合。
        预制混凝土构件的主要应用场景是一些大型工程当中,主要包括公共交通设施建设,例如城市轨道交通、高速公路、地下轨道交通等。由于其模块化、容易装配的特点,应用程度十分广泛。
        三、新型预制混凝土构件生产技术
        (一)数字化控制技术
        由于现阶段预制混凝土构件的应用场景广泛,使用量较大,传统的生产模式已经无法满足巨大的需求,因此必须采用更加先进的,以信息化技术为基础的生产模式。在对预制配件进行生产的过程中,应该广泛采用数字化控制系统,从预制构件的设计,到材料生产再到自动装配各个环节,应该依靠自动化控制技术实现全方面的配合关联。通过集成数据信息,借助相关的信息识别辅助设备,实现对整个生产流程的动态化管理和控制。


        在预制构件设计的过程中需要采用BIM技术,从而以设计环节作为龙头,实现预制构件的现代化生产流程。在标准化、模块化制作工艺的基础上,借助BIM技术实现不同环节和装配设备的信息协同、信息可视化以及控制数字化,通过计算机技术形成预制构件设计库,打造应用在不同场景和领域的通用构件。借助数字化控制技术,能够极大程度实现预制混凝土构件生产的规模化以及标准化,提高生产效率和生产质量。
        (二)生产工艺智能控制技术
        在预制构件的生产流程中,还可以加入多智能体控制系统,借助中央控制模块、视频监控模块以及节拍控制系统等,系统全面的协调装配工厂实现各自相对独立的生产任务。中央控制模块通过对各个环节相关参数和状态的监控,实现动态化的指令各个环节的控制节点实现全方面的监控。一旦某一环节在生产过程中出现问题,能够及时自动报警或根据具体情况进行处置。借助智能控制技术,能够极大降低在生产过程中的故障率,提升预制构件生产的效率。
        四、新型预制混凝土构件工艺装备开发
        (一)预制构件生产线典型装备
        运输车可以将预制构件生产过程中所需要的混凝土原料进行有效输送,是作为预制构件生产线的前端存在的。可以结合智能化数字控制系统,帮助运料装备实现自动化的快捷运输,一方面能够降低运输成本,另一方面还可以提高运输效率。另外,预制混凝土构件产品的质量在一定程度上取决于混凝土原材料的质量,组合振捣设备在其中发挥了较为重要的作用。通过不同方向的振动技术,能够保证物料被充分混合,排出多余气体,实现混凝土内部的密实效果,从而提升预制构件的生产质量。
        (二)钢筋成套生产装备
        借助新型预制混凝土构件的生产技术,还能够帮助与其相配套的钢筋自动生产以及放置系统的成熟和应用。借助这一系统,能够保证在生产过程中获得尺寸和形状具有较大差异,能够被使用在不同建筑场景中的预制构件用焊网,这一生产装备能够凭借自身的优势提供更好的生产效率和建筑水平。首先,以该生产装备生产出的钢筋有着较好的强度和精度,能够在保证足够产量的情况下实现建筑材料的高质量水平,并在建筑过程中极大降低故障出现的几率,保证在施工过程中的安全性与稳定性。
        五、结语
        随着我国建筑行业的不断发展与进步,越来越多具有较大工程量的工程需要加快完善新型预制混凝土构件的生产技术,从而为模块化和多样化生产的需求提供保证。建筑行业的相关生产技术能够帮助工程建设向着标准化和规范化的方向不断发展。在自动信息化控制技术的加持之下,预制构件的生产领域能够以能耗更小的方式实现生产,加上成本较低导致经济效益可以实现最大化,从而推动整个行业向着绿色节能环保的方向不断进行模式创新,最终提高建筑行业整体工程建设质量和水平。
        参考文献
        [1] 周冲, 黄轶群, 郑义,等. 装配式建筑预制混凝土构件循环生产线工艺布局设计[J]. 施工技术, 2020, v.49;No.552(05):54-57+64.
        [2] 沈春国, 徐荣增, 毛坚正,等. 上海地区装配式建筑预制混凝土构件生产工厂现状及发展前景[J]. 上海建材, 2016, 01(1):15-16.
        [3] 杨佳林. 预制混凝土构件新型连接体系开发与工程应用[J]. 建筑施工, 2020, v.42;No.352(08):100-102.
        作者简介:
        毛斌(1991-08),男,汉族,籍贯:湖南省衡阳市,当前职务:实验室主管,当前职称:助理工程师,学历:大学本科,研究方向:混凝土生产制造工艺技术类
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