裝配式建筑構件生產工藝設計0前言隨著我國各級政府的大力推進，企業(yè)的積極參與，裝配式建筑迎來了發(fā)展的春天，裝配式混凝土結構取得了顯著的進步。預制混凝土構件在裝配式結構中起了很大的作用，可以說構件的優(yōu)劣直接決定了裝配式建筑的成敗。在政策的引導和新的市場形勢下，很多構件廠如雨后春筍般崛起。但是到目前為止，國家沒有此類關于構件廠設計的規(guī)范性文件，工廠工藝和布局存在較大差異，很多廠家因為規(guī)劃設計不合理，造成投資浪費和生產成木高、生產能力不能得到充分發(fā)揮，存在較高安全隱患等問題，投入產出比較低，存在持續(xù)的虧損,本文就根據實際的設計和管理體驗探討裝配式建筑構件廠設計的整體思路，并介紹幾種生產工藝的特點和適用范圍。圖1構件工廠平而圖舉例。1設計的整體思路投資者希望有較大的投資回報，因此，在建廠前需要根據木地市場對各種構件的實際需要，考慮好生產規(guī)模(即生產能力，m;/年)、產品綱領(即產品的品種、規(guī)格及數量)和廠址的選擇，它們決定了工廠的性質、自動化程度和產品成木。工藝設計在構件廠設計中起著主導作用，決定了生產場地布置及設備安裝等，因此，在場地選擇和布置之前，首先需明確預制工藝的各項細節(jié)問題，根據預制構件的不同，需采取不同的預制工藝。裝配式結構的主要預制構件有:疊合梁、預制柱、預制疊合剪力墻板、疊合樓板、預制外墻掛板、預制陽臺、預制樓梯、預制空調板等(圖2)。一般而言.預制構件的生產工藝包括:鋼筋加工冷加工、綁扎、焊接、模具拼裝、混凝土拌和、混凝土澆筑、密實成型(振動密實、離心脫水、真空脫水、壓制密實等、飾面材料鋪設、養(yǎng)護(常溫養(yǎng)護、加熱養(yǎng)護)、成品檢驗等。圖2裝配式結構主要預制構件評價構件廠工藝設計的優(yōu)劣要從產品生產品質、生產效率、安全、工人勞動強度、生產環(huán)境等幾個方面綜合考慮。生產效率的評價:當生產工人人數達到設計定員時，生產的構件數量是否達到設計值。也可以從人均生產數量(m;/人)和每小時生產構件數量(m3/h)兩方面來考慮。按照成型的班組來計算，即從混凝土攪拌喂料到裝、拆模工藝的人員(不計鋼筋加工)，在完全按照工藝條件前提下生產，管樁廠人均數一般可達到4m;，管片廠人均數一般可達到3m;而裝配式建筑構件廠目前人均數在0.7-2.5m3;。每生產構件數量要看是否達到設計值。生產效率可以衡量生產工藝和投入與產出是否合理。圖4流水傳送法生產平面圖組織流水傳送法進行生產，有三個主要因素:生產線數、傳送節(jié)拍和工作位置(臺位)數目必須在設計中確定。(1)生產線數量的確定生產線數量需根據產品品種和規(guī)格確定。流水傳送法所采用的設備專用性強，通用性差。在生產體型較為簡單、單批生產數量較大的“板式構件”時，其生產效率較高。它的生產能力主要由生產線上成型設備的生產能力所決定。(2)流水節(jié)拍的確定可按產量計算出每個臺位上所允許的最長作業(yè)時間，即為傳動節(jié)拍。其計算公式如下:(3)工作臺位數的確定工作臺位數主要根據工序組合后必須的臺位數確定。工作臺位數與傳送節(jié)拍有關，設計時，應盡量使生產線的傳送節(jié)拍恰當，減少工作臺位。傳送節(jié)拍過短，需增多工作臺位，增加設備數量，拉長生產線;傳動節(jié)拍過長，延長了生產時間降低了生產效率。整個臺位數應留有備用臺位，每條生產線一般增設2-3個。2.3臺座法臺座法生產是構件在一個固定的臺位上完成全部工作，通常是在特制的臺座上進行生產，構件制成后，由起重運輸設備將構件運移至成品堆場堆放。簡而言之，就是在臺座上一片一片或一塊一塊生產的混凝土構件，典型的像生產預應力混凝土橋梁(港珠澳大橋的混凝土構件大多屬臺座法)。臺座法的特點是加工對象位置相對固定而操作人員按不同工種一次在各工位上操作。它對產品適應性強，加工工藝靈活，但生產效率低。對于生產數量少，產品規(guī)格較多且外形復雜的預制構件而言，一般采用臺座法。適合生產的構件有:疊合梁、預制柱、預制外墻掛板、預制陽臺、預制樓梯等。臺座法工藝計算，主要是計算滿足產量要求所必須的臺座面積，生產場地而積和起重運輸設備需要量。臺座面積計算公式如下：3工藝設計存在的問題分析3.1生產工藝的選擇有一定的盲目性有人認為流水傳送法工藝自動化程度較高，就是最好的，可以用這一種工藝“包打大卜”，不考慮市場需求，不考慮場地的實際情況，工廠全部用流水傳送法進行工藝布置。其實不然，三種生產工藝各有特點，應根據市場情況，針對不同體型、特性的構件，采用有針對性的生產工藝。或者以一種工藝為主，另一種工藝為輔，采用兩種生產工藝相結合的方式進行車間布置。例如江蘇某廠，其車間選用流水傳送法工藝，三條生產線，生產的異型構件和體型較為規(guī)整的構件比例相當，每日的產量為80m;,生產效率約為0.8-1.2m3/人，僅為設計產能的40%，投入產出比很低，造成了巨大的資金浪費。廣東某構件廠，使用臺座法生產，構件產品以凸窗、陽臺、樓梯為主，生產效率約為2.0-2.5m3/人，目前這樣的生產效率是比較高的。3.2成品堆放場地過小很多構件廠的成品堆放場地較小，經常會因為堆場無法堆放構件而導致車間生產滯后、甚至間歇性停產。從目前市場銷售的特點及結構吊裝的進度來看，一般需要廠內能夠堆放一定數量的構件，因此，設計時應根據構件的日產量、存儲大數以及不同構件的堆存占地而積來設計堆場的而積。同時考慮到堆場間隙，根據構件尺寸擴大堆場而積(見表1)。預留運輸設備通道的，要根據不同的運輸設備的通道系數，堆場實際而積要擴大1.3-1.7倍。這樣便于銷售和生產管理。表1堆場面積增大系數3.3工藝設計對生產組織考慮不周部分工廠進行工藝設計時，對工藝的自動化程度認識不清，生產工人定員考慮不足，常出現生產工人定員偏多或偏少的情況。同時勞動力分工不合理，只是簡單的把施工工地的生產搬到工廠。構件被從結構中拆分出來，但生產操作沒有被拆分。無論采用哪種生產工藝，統(tǒng)統(tǒng)按臺座進行作業(yè)區(qū)劃分，幾個工人完成從拆模、清模到合模、澆筑混凝土等多個工序。這樣的生產組織方式專業(yè)化程度低、生產效率低，工廠的產能不能充分發(fā)揮。需要在工藝設計時采取一定的措施使各設計工序的延續(xù)時間基木相等或為流水節(jié)拍的整數倍。主要措施有:合理的選擇、布置和使用設備;減少手工操作、提高自動化程度;將某些工序合并、分解或者采用幾個平行的工作位置等。例如模具的安裝、脫模劑的涂抹和安放鋼筋，必要時可合并為一個設計工序。4結語構件的工藝設計與生產組織是個較為復雜的問題，大家的看法多樣，但最終可能都會歸結到產品的產量、質量、生產率、成木和投入資金(包括占地而積)等諸方而，并以此來衡量工藝的成敗。一個先進、合理的生產工藝，不是說產量越高越好，或者說設備投資越