裝配式混凝土預制構件生產及管理技術探討

呂前程（江蘇昊坤新材料科技有限公司，江蘇 常州 213119）

裝配式建筑作為目前我國比較新穎的建筑工程形式，對于其質量進行精細化管理與控制意義重大，裝配式混凝土建筑是現代建筑的重要組成部分，其預制構件的生產需要更為先進的生產和管理技術。

1 裝配式混凝土預制構件生產

1.1 生產準備程序

在完成預制構件的設計圖紙后，及時對圖紙進行審查，然后編制生產方案、生產技術交底以及相應的物資采購計劃。對預制構件的生產線、攪拌站等機械設備進行定期維護和保養。組織生產培訓，對生產人員進行技術培訓與安全培訓，保證所有生產人員能夠持證上崗。材料入庫前應進行詳細、嚴格的檢驗。攪拌站應當做好生產準備，并嚴格執行混凝土制備質量管理制度。

1.2 生產工藝流程

預制構件生產流程是全生產過程的集中展現。預制構件在生產過程中的主要步驟有清理模具、組模、預埋件安裝、鋼筋骨架綁扎、混凝土澆筑、后處理、養護以及脫模、轉運等，最后將合格的預制構件運輸至施工現場安裝。

1.2.1 清理模具、模具組裝檢驗

模具組裝檢驗應當按照順序進行，并按照模板圖紙尺寸組合模具，合理利用模具并充分利用模臺。在模具組裝前，需要清理模板接觸面，連接牢固，縫隙要嚴密，采用相關措施以防止澆筑振搗過程中出現漏漿。

（1）清理模具及預埋件；

（2）清理模臺并清掃混凝土渣；

（3）模具拼裝及尺寸校驗，保證尺寸在允許公差范圍內；

（4）線盒、孔洞定位工裝安裝，校驗位置尺寸在允許公差范圍內；

（5）檢查確認模內干凈、無雜物后，在模具四周內側及底模上均勻涂抹脫模劑，從而降低混凝土與臺模面的吸附力，起到隔離的作用，一般有水性脫模劑和油性脫模劑，根據具體情況自行選擇。

1.2.2 預埋件安裝

預埋件具有多種規格，對于一些有特殊要求的，可以采用帶GPS定位功能、連接功能的預埋件，需要采用鋼模板上的固定位進行連接。在澆筑、振搗混凝土時，不要觸碰預埋件，保持恰當的振搗間距，避免預埋件發生位置偏移。

（1）檢查并清點提前準備的預埋件，一個線盒需配置4個鎖母，鎖母外伸端需用透明膠密封；

（2）對照圖紙，逐一放置預埋件至相應位置并固定；

（3）對照圖紙，檢查預埋件及線盒類別是否正確，檢查安裝位置尺寸偏差是否在產品標準規定的允許范圍內。

1.2.3 鋼筋綁扎

根據鋼筋加工圖，對照圖紙選擇合適的鋼筋擺放于模臺臺面，不能隨意擺放，鋼筋骨架綁扎完畢后，檢查周圍鋼筋外露長度是否符合要求，不符合要求的調整至標準范圍內方可進行下一步施工工序。

（1）檢查并清點提前準備好的鋼筋、桁架；

（2）依據圖紙，確定底筋擺放間距、伸出筋伸出長度，布置好鋼筋，按要求放好墊塊，反復檢查確認鋼筋無誤后按照綁扎標準完成綁扎；

（3）依據圖紙，確定桁架位置，調整桁架兩端頭距離模具擋板至均勻，控制桁架的露出模板高度在項目允許的公差范圍內，檢查吊點加強筋是否有遺漏，確認無誤后按照桁架標準綁扎完成；

（4）依單一方向連續地將堵漿膠條塞進邊模預留槽內。

1.2.4 混凝土澆筑

在混凝土澆筑工藝中，為了不損害網片、預埋件，需要對混凝土的厚度、澆筑環境、澆筑方式進行嚴格控制，具體來講，需要達到以下要求：

（1）澆筑混凝土用量要以生產計劃為依據，根據施工現場實際工藝情況制定不同的混凝土配合比，生產過程中根據需要適當調整混凝土的和易性、施工性能，并且保證強度達到設計指標要求；

（2）混凝土拌合物澆筑時間不宜超過40min；

（3）澆筑混凝土時，需確保模具、預埋件、吊件等不發生位移和變形，出現偏差時要及時糾正。

（4）構件澆筑完成后進行一次收光，根據具體構件情況可能需要初凝和終凝前后反復抹壓數次，以達到所需要的平整度和光滑度。

1.2.5 后處理

（1）混凝土澆筑平面必須與邊模平高，構件表面不可有鋼筋、石子露出，否則需進行人工處理；

（2）目視檢查預埋件是否移位和傾斜，否則將其校正到標準位置；

（3）用鐵鏟清理模臺、模具、預埋件、邊模等布料時散落的混凝土料，將其置于模具內；

（4）用抹子將清理的混凝土料適當抹平，保持構件表面的平整；

（5）將圖紙放置指定位置，把模臺四周清理干凈，所有工具清離模臺。

1.2.6 拉毛

對預制混凝土疊合樓板的表面需要進行拉毛處理，因為其運輸至項目施工現場需要在上面再澆筑一層混凝土，所以設計上提出了粗糙面要求，一般不小于4mm，用專用的拉毛工具，在混凝土初凝前，一般在澆筑完成后20min～40min內進行拉毛。而預制混凝土墻板、樓梯、陽臺板等一般不需要在表面拉毛，進行收光即可。

1.2.7 混凝土養護

混凝土構件養護是混凝土構件澆筑完成后的下一道工序，需要嚴格控制養護溫度和養護時間。混凝土構件養護的方式較多，其中，覆蓋澆水和覆蓋塑料膜是常用的方式。在環境溫度較高時通常采用蒸汽養護方式，該養護方式適合于陽臺板等較薄的混凝土構件中，在溫度較低時也可采用此種養護方式。預制構件在采用加熱養護時需要制定相應的保護制度，嚴格控制時間和溫度，使得養護效果達到最佳狀態。

1.2.8 脫模與表面修復

預制構件在脫模生產工藝過程中應當嚴格把握拆模順序，以滿足工程需求的各項性能指標，除此之外，要選擇恰當的拆模方式，嚴禁采用敲打、振動等有損構件的拆模方式，從而避免對構件質量造成不良影響。起吊前，應確保構件與模具之間完全拆除，嚴格控制混凝土抗壓強度，其強度不小于15MPa。在構件脫模后，若構件出現缺棱掉角、表面裂紋、孔洞、色差等質量問題時，應分別采用相應的方式進行修補，以滿足設計要求。

1.2.9 堆放轉運入庫

（1）脫模后合格的構件應嚴格按照堆碼順序進行堆碼，堆碼順序是按照堆碼順序表，嚴禁隨意堆放，否則會因構件受力不均勻而開裂；

（2）板與板之間用木方墊塊，放置木方時上下層保持在同一垂直線，并且最高不能超過6層高度。板的每一側保持上下、左右平行；

（3）起吊和拆卸時候注意安全，嚴格按照工位操作標準執行，不要破壞構件成品的棱角；

（4）整垛堆碼完成后，裝運在堆場指定位置存放，成品倉管員做好入庫登記。

2 裝配式混凝土預制構件檢驗與交付

2.1 隱蔽驗收檢驗

裝配式混凝土構件澆筑混凝土前應當進行隱蔽工程驗收，這個過程包括模板的尺寸；鋼筋的直徑、鋼筋數量、鋼筋間距、鋼筋的混凝土保護層厚度；預埋件的規格和數量、位置；外露鋼筋的長度；桁架鋼筋的長度和高度；吊點加強筋的數量和位置；灌漿套筒的位置、灌漿套筒內鋼筋的插入深度；構件接縫處防水等，這些需要對照圖紙和要求檢查到位，并且留下過程影像圖片和檢驗過程記錄表。

2.2 成品檢驗

混凝土外觀不應有嚴重的缺陷，不應出現有影響結構性能的混凝土裂縫，成品的尺寸誤差應在標準范圍內。在預制構件進場時需要做好結構性能檢驗，檢驗結果應當符合GB50204-2015《混凝土結構工程施土質量驗收規范》規定。對一般缺陷，例如蜂窩、麻面、掉角等，應采用比高一個等級的水泥砂漿進行修補。

2.3 標識與交付

預制構件在驗收合格后，應當將構件的相關詳細信息標識在明顯位置，并進行編碼，標識內必須含有構件生產單位、項目名稱、樓棟樓層、生產日期。構件在交付時，要提供混凝土構件出廠合格證、混凝土強度檢驗報告，混凝土原材料、鋼筋質量的證明文件和原材料的檢測復試報告等材料。預制板的側面應掛有可識別構件信息的標識牌，可以采用二維碼標識牌，代表構件的可信息化和可追溯性。

2.4 儲存與運輸

構件堆放場地要平整、結實，并要具備排水措施；確保支撐構件的墊木能夠滿足每一堆垛層處于同一垂直線上。預制構件在運輸時需要提前制定出完整的運輸方案，方案應包括運輸方式、運輸時間、運輸路線、堆放場地等內容。

3 裝配式混凝土預制構件管理技術

隨著現代建筑業與機械行業的蓬勃發展，客戶對產品的質量要求越來越高，這就需要技術人員和管理者緊跟時代的步伐，對技術及管理創新進行優化，促進其發揮最大效能。現代信息技術應用范圍相當廣泛，并在裝配式混凝土預制構件生產管理中的應用極為重要，這是由于裝配式構件類型和數量比較多，不同工程項目對混凝土預制構件的要求也不盡相同，這就進一步加大了管理的難度。因此，管理技術的廣泛應用能夠從根本上提高混凝土預制構件的生產和管理效率。具體來講，裝配式混凝土預制構件的管理技術主要有以下幾種：

3.1 預制構件生產流程重構技術

為了提高混凝土預制構件的生產質量和管理效率，需要將管理技術與信息技術相結合，促進生產管理的一體化，從而提升生產效率，精確把控預制構件的生產質量，在此基礎之上，也能夠使管理模式與生產技術始終處于創新發展的環境下，減少預制構件生產過程中的能耗。預制構件在設計、生產以及管理階段依托于信息技術來實現生產流程的重構，每一塊預制板都有唯一的二維碼身份信息，從生產指令下達后即刻生成板的身份信息，運用吊牌、芯片等掛置于板的側面或至于板面混凝土中。運用互聯網、5G技術，實現整個流程的簡單、高效運行。裝配式混凝土制造中心如圖1所示。

圖1 裝配式混凝土制造中心

（1）運用云計算機智能分析數據，把復雜的計算全部交給云計算機，全自動運行，毫秒級響應；

（2）掃碼采集數據，充分考慮一線的操作性，微信掃碼等，更快更方便；

（3）生產計劃、發貨計劃、供貨計劃全部運用可視化報表，這樣對項目信息的掌握更簡單快捷。

3.2 預制構件身份數字化

預制構件身份證英文簡稱為PCID，該技術的核心內容是為每個構件創建一個身份證，從而追蹤其在生產、安裝過程中的詳細信息，為構件的信息化提供有力的數據支持。由于預制構件的生產區別于制造業中的零部件組裝，采用二維碼粘貼在預制構件表面的方式已經落后，目前采用的是一種稱為RFID芯片，將其作為預制構件的身份證，芯片內包含構件加工的類型、時間等信息，該芯片是唯一的識別碼，以此實現構件在使用中損壞的實時監控。與二維碼相比，最大的優勢是不在構件上涂刷相關信息，這樣就避免了構件在日曬雨淋后造成信息的缺失，操作便利、價格低廉。

3.3 BIM技術

BIM技術簡稱為建筑信息模型，在混凝土預制構件生產過程中采用該技術，仿真和模擬構件的真實信息，進行三維可視化設計、三維建模以及翻樣等工作。BIM技術可提供預制構件模具設計所需的三維幾何數據以及相關輔助數據，從而實現模具設計的自動化。除此之外，由于BIM技術能夠將不同專業的模型在同一個平臺交互，從而實現事前鋼筋、預埋件等碰撞檢驗，避免了模型錯誤所導致的返工損失。

4 結語

隨著裝配式建筑以其無與倫比的優勢在建筑行業中所占的比例逐年增加，未來正在向著標準化、工業化、信息化發展。裝配式混凝土預制構件生產是建筑業與制造業的結合，對預制構件的生產提出了更高的要求，這就需要這兩個行業的相關技術需要實現有機結合，發揮各自優勢，應用創新管理技術，運用信息化手段，實現生產和管理的高效、持續運行，使得生產工藝水平和管理水平得到大幅度提升，從而確保構件生產的高效運營。裝配式混凝土構件的生產和管理水平的提高，為國家大力推行綠色建筑、低碳建筑提供了有力的保障，更為國家目前推行建筑的工業化、信息化做出應有的貢獻。