某預制構件廠三明治外墻生產(chǎn)流程研究

韓 俊，楊 愷，李 紅，曾 斌

（湖北工業(yè)大學 土木建筑與環(huán)境學院，湖北 武漢 430068）

預制構件是裝配式建筑的核心，三明治外墻板是構件中工序較多，生產(chǎn)較為復雜的一種構件形式。本文擬通過對某構件廠三明治外墻生產(chǎn)流程梳理及關鍵工藝、工序的研究，對三明治外墻生產(chǎn)改進提供參考。

1 三明治外墻生產(chǎn)流程

綜合考慮加工設備和組織形式需要，該構件廠采用機組流水線法生產(chǎn)（圖1）。在生產(chǎn)線不同位置設置不同工位，構件均在模臺上生產(chǎn)，模臺作為構件的載體。三明治外墻在一個工位上完成數(shù)道工序后通過起重滑輪運輸至下一個工位，三明治墻板按照一定的速度在傳輸帶上移動，由于工位固定、工序固定，產(chǎn)品質(zhì)量及效率相對更有保證。

三明治外墻生產(chǎn)流程包含22道工序，如圖2所示。以下闡述其中幾個重要環(huán)節(jié)。

1）清掃 三明治外墻生產(chǎn)從清掃開始，經(jīng)過清掃機清掃后，人工檢查是否達到要求，由于經(jīng)常存在小面積混凝土殘留于模臺上的現(xiàn)象，需人工用鏟刀將模臺表面粘結的混凝土鏟除，以達到模臺表面光潔度的要求。

2）噴涂 包括模臺表面脫模劑的噴灑，模具表面混凝劑的涂抹；鋼筋安裝，鋼筋網(wǎng)片安裝，在鋼筋網(wǎng)片吊入模具前將符合設計的保護層墊塊固定好，將鋼筋網(wǎng)片用行吊或者人工抬入模具，檢查需要安放的預埋件是否有損壞、變形現(xiàn)象，如有變形現(xiàn)象，禁止使用。

3）預埋件放置 若預埋件后期需要從構件取出，則要提前將預埋件涂抹脫模油；第一次混凝土澆筑，需明確生產(chǎn)線、構件名稱、生產(chǎn)方量、混凝土等級，布料機將混凝土均勻澆筑于模具中，在混凝土方量基本達到構件厚度要求時停止下料，將混凝土均勻攤料，打開振動臺操作機，進行振動，振動時間大概10s左右，振搗均勻后停止振搗。

圖1 三明治外墻生產(chǎn)線布置圖

圖2 三明治外墻生產(chǎn)流程

4）保溫板、連接件、鋼筋安裝 在第一次混凝土澆筑之前，保溫板制作工人按照圖紙要求，用刀片將保溫板切割成塊狀，預埋件穿過處提前將孔洞開好，利于預埋件穿過，在第一次混凝土振搗完成后立刻從左往右拼裝保溫板，拼裝時保溫板緊挨模具邊，相鄰保溫板拼接時無縫隙，保溫板拼裝安成后立刻按照圖紙上連接件位置安插連接件，連接件安裝完成后進行鋼筋骨架安裝，再綁扎其他鋼筋，最后外漏鋼筋處縫隙用膠塞密封避免漏漿。

5）第二次混凝土澆筑 布料機將混凝土均勻放入模具，在混凝土基本達到構件要求厚度時停止下料，將混凝土再一次均勻攤料，如果混凝土不夠，則進行二次放料，打開振動臺操作機，進行振動，振動時間大概15s左右，振搗均勻后停止振搗。將當日所有混凝土澆筑完成后，應立即用水管清洗魚雷罐、布料機，并清理作業(yè)場地，將垃圾統(tǒng)一轉(zhuǎn)運出車間指定位置堆放。

6）混凝土趕平 澆筑完成后模臺運行至趕平工位，人工用塑料抹子或者木抹子拍壓混凝土表面石子，將石子拍壓下去，表面出混凝土漿。

7）混凝土預養(yǎng)護 檢查預養(yǎng)護窯各部件功能、氣路和水路是否正常，連接是否可靠，構件趕平作業(yè)完成后，通知預養(yǎng)護窯操作工，打開預養(yǎng)護窯將構件連同模臺一起放入，在構件預養(yǎng)時間達到2～3h后（以當日氣溫等因素決定具體時間），將其放出預養(yǎng)窯，進行收光作業(yè)，要控制好構件進入預養(yǎng)護窯的時間節(jié)拍，第7個模臺進入預養(yǎng)護窯時第1個模臺剛好完成預養(yǎng)，從預養(yǎng)護窯里轉(zhuǎn)出進入下一個工位作業(yè)。

8）混凝土抹面 用鐵抹子反復搓壓其表面，直到達到工程所需表面光潔要求。

9）混凝土養(yǎng)護 檢查堆垛機各部件功能是否正常，連接是否可靠，如果設備一切正常，則啟動堆碼機，將收光完成后的構件連同模臺駛入堆垛機進窯通道，啟動堆碼機入庫程序，從下而上依次堆放模臺，當日所有構件都進入養(yǎng)護窯各庫后，進行蒸汽作業(yè)，冬季蒸養(yǎng)時間控制在6h左右，夏季一般在里面自然養(yǎng)護12h。

10）拆模起吊 拆模之前需做同條件試塊的抗壓試驗，試驗結果達20MPa以上方可拆模，以“先裝后拆、后裝先拆”的原則拆卸模具，先拆除側邊模具，再拆除頂部模具，再拆除套筒塞，檢查模具及預埋件拆卸完全后，將模臺開往翻板機指定位置，上好吊具，啟動翻板機，底模翻轉(zhuǎn)，角度控制在80°～85°，使用龍門吊將構件調(diào)離模臺，吊往洗水區(qū)作業(yè)，在構件調(diào)離模臺后，模臺連同拆卸下來的模具通過流水線轉(zhuǎn)到清模，打油工位。

2 三明治外墻關鍵工藝研究

目前，三明治外墻板生產(chǎn)工序、工藝相對復雜。造成生產(chǎn)復雜的原因主要有兩點。其一，因為施工環(huán)境、機械性能、人員操作的限制，為保證施工順利進行，需對施工時墻板吊運、墻板固定、墻板灌漿進行考慮，從而需要在生產(chǎn)時考慮構件的尺寸大小、吊點預埋、灌漿孔預留等（圖3）。其二，為滿足裝配式建筑安全性能及使用功能需求，考慮其整體受力、隔熱、機電設備安裝等，為保證裝配式建筑整體性，部分現(xiàn)澆部位出筋長度及數(shù)量；對保溫板進行安裝，從而需要二次澆筑；為建筑機電設備安裝走線，需對水電管線預留預埋。

圖3 三明治外墻鋼筋綁扎、灌漿套筒預留

由于鋼筋與模具存在安裝位置關系，須按照工序于鋼筋模板裝配工位上交叉進行，其中包括底模安裝、側模安裝、口部（門窗洞口）模具安裝、鋼筋籠安裝、鋼筋網(wǎng)片安裝、附加筋綁扎；埋件安裝工位包括水電管線預留預埋、起吊點預埋、出漿口預埋、外掛架預埋。

在預制構件生產(chǎn)的過程中，由于使用單根鋼筋長度長，鋼筋網(wǎng)籠面積較大等造成構件鋼筋遠離模具部分在重力作用下塌落，容易在澆筑后混凝土保護層厚度無法達到要求，對構件的質(zhì)量造成影響（圖4）；由于混凝土的膠凝性，在構件生產(chǎn)過程中預留孔洞難度較大，且預留孔洞的附屬設備多為一次性，待構件混凝土凝固后無法取出，從而造成成本的增加，材料的浪費。

圖4 鋼筋塌落

針對鋼筋塌落，預留空洞問題提出以下解決方案。

1）為保證外墻構件鋼筋混凝土保護層厚度達標，在鋼筋入模前使用符合設計的保護層墊塊，用墊塊將鋼筋固定，保證鋼筋與模臺距離，保證保護層厚度（圖5）。

2）預留孔洞可采用“鐵柱+脫模油”的模式，在構件養(yǎng)護成型后將鐵柱取出，相比一次性塑料或其他材料預留孔洞，此模式具有更好的經(jīng)濟型和實用性（圖6）。

圖5 墊片放置

圖6 預留孔洞附屬設備

3 結 語

三明治外墻板的生產(chǎn)流程工序多，工藝復雜，對于提升工藝，減少工序，保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率還需要進行不斷地研究。裝配式建筑正處于歷史發(fā)展的好時期，隨著人們生活需求的不斷提高，對建筑設計、使用要求也在不斷提升，裝配式建筑還有很多改進提升的空間。

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