遷徙式綜合管廊預制廠建廠布局和工藝設計

屠娟（四川文軒職業學院管理工程學院 四川 成都 611330）

0 引言

預制綜合管廊具有大尺寸、大重量的特點，管節運輸受運輸線路中道路、橋梁荷載的限制較大，大噸位的長途運輸提高綜合成本，以上因素都對預制管廊在城市綜合管廊的應用推廣中產生很大的制約。因此，在預制拼裝綜合管廊構件批量生產、拼裝采用新技術、斷面標準化等相關關鍵技術中，工廠化構件生產技術處于基礎和先決地位；同時，針對預制管廊尺寸大、重量大，在工廠化生產上的實現上存在生產模塊不一致，生產標準不一致等問題，研究出一套標準化的大截面預制管廊工廠化生產技術將有利于預制管廊技術的推動與發展。本研究擬就管廊預制構件廠滿足就近、標準化、遷徙方便、批量生產等建廠條件，符合建筑產業現代化、節能環保、物流交通便捷、勞動力成本、標準化水平提升等要求下的布局和工藝提出設想。

1 產能計算與工效分析技術

1.1 產能計算

當期構件生產數量計算：Q=L×α÷k 其中：Q=當期生產構件數量，L=管廊總長度。

α=預制率，取70%。k依據構件類型變化，初步考慮單艙2m/節；雙艙2m/節；三艙1m/節。當期構件生產時間計算：D=(T-1.5)×30×β

其中D=當期生產天數，T=管廊施工周期。β=生產效率，取80%。

當期產能計算：N=Q÷D

1.2 模具需求計劃

依據多地考察情況來看，單套模具產能是每套每天生產2節管廊。

模具計算公式如下：M=N/2 M=模具數量，N=當期每天產能。

根據計算，雙艙I型模具需要15套，雙艙II型模具需要20套，雙艙III型模具需要11套，單艙模具需要3套，三艙模具需要5套。

2 廠區規劃

城市綜合管廊的項目涉及多個節點類型，根據施工現場的實際應用與地質條件等多方面考慮，依照實際使用的需求及相應規范的質量標準，由于城市功能特殊形態和工程移動性，預制廠建設考量將會越來越成為城市管廊建設工程整體規劃一部分。預制廠區建筑布局主要包含5個功能分區，分別為生產區（廠房）、成品堆放區、附屬用房區、生活區、辦公區等。考慮生產年限較短2~3年，所有建筑按照臨時建筑設計。

其中生產區與生活區和辦公區分開布置，避免生產區的噪聲污染。根據設計產能要求和模具需求，生產區設計為2跨，長寬定為146m和64m，根據工藝要求做適當調整；根據工藝邏輯需求，滿足布置合理、節約資源、安全有效的原則。成品堆場區通過成品運輸車把生產區運送至堆場，再將構件通過龍門吊吊裝至構件存放區域。根據時間構件存儲及周轉規律一般成品堆場緊鄰生產區，其面積與生產區比例為1:1~2:1。

附屬用房區主要為生產廠房提供動力，包括鍋爐房、配電房、水泵房等。水泵房同時考慮生活用水和消防用水。

辦公區含辦公室、會議室、衛生間等，其中辦公室按20人辦公考慮，標準為每人5~10m2；會議室按照20人會議標準。

生活區包含管理人員宿舍和工人宿舍，管理員宿舍按20人考慮；工人宿舍按240人；配套衛生間、停車棚、活動室、運動場等，確保員工居住在一個舒適的環境。

圖1 廠區布局圖

3 工廠生產線細部功能設計

3.1 管線和機電設計

現場主要管線為水管和電管、蒸汽管道，水管包括生活用水取水管、污水排水管、雨水管、消防水管等；鍋爐房緊鄰生產區，為構件養護提供蒸汽，最大壓強按照1Mpa考慮。電管分為生活和生產用電管道，線管設計需要結合現場市政管網位置，建筑物布置和使用功能和使用量來考慮。

3.2 生產用庫房設計

生產用庫房分為一般庫房和危險品倉庫，危險品應遠離其他建筑。倉庫容量是倉庫的主要參數之一，也是評價倉庫質量的指標之一。庫容量的大小，首先取決于生產、經營的需要。庫容量的計算，與庫內貨物存放形式、裝卸搬運機械的類型以及通道等有關，在設計時，應根據實際情況具體計算。庫容量的大小，一般運用庫容量利用系數來計算。計算庫容量時，應考慮庫房的總損失=通道損失+蜂窩形空缺損失。本項目生產結構單一，倉庫主要儲存一些維修工具、埋件等耗材，所占空間小，同時考慮管理方便，將倉庫設置于管理員宿舍一樓，面積約60m2。

3.3 生活用房設計

生活用房作為臨建的重要組成部分，為了保證工作人員良好的休息，其選址需要較為僻靜的地方。為了方便管理，需將工人生活區和管理生活區分開，根據設計需求管理人員20人，工人240人，按照管理人員2名/間，工人4人/間設計宿舍。配套商店、食堂、停車場、衛生間和陽光雨棚等。

4 總體布局與工藝流程

4.1 總體布局

廠區總面積47 304m2，長寬分別為324m和146m。主要分生產區、附屬用房、堆場、攪拌站、生活區幾部分。其中生產區分為2條生產線，滿足最高峰時期模臺使用和產能需求，日生產1 630m3構件；鋼筋車棚位于生產區右側，日生產鋼筋205t鋼筋。堆場面積8 960m2，長寬分別為140m和64m，考慮從堆場左右兩側裝車。攪拌站選擇HZS120型，理論產能120m3/h，按照一天20小時，滿足日生產2 400 m3混凝土需求，配套砂石堆場15 000m2，能滿足至少7天庫存，并且周圍空間較大，可根據實際情況加大砂石堆場面積。另外根據生產需求配備鍋爐房、水泵站、配電房、生活區等。

4.2 工藝流程

預制構件生產的核心關鍵是生產線的工藝形式和工藝流程，必須根據構件形式進行單獨的設計。預制管節的生產工藝主要包括生產模具、混凝土生產、混凝土澆筑、混凝土振搗、混凝土養護、構件拆模及吊運等。

圖2 預制管廊生產工藝流程圖

5 結語

本研究所形成的遷徙式預制綜合管廊廠建廠技術、構件廠的所有設備，包括都采用可搬遷、可移動方式，在成本、物流等方面具有固定式PC構件廠不可比擬的優勢，搬遷后對原有環境影響小。遷徙式構件廠是為特定項目量身定制的，同時解決了廠房產能不足或過剩的問題。