小型預制構件自動化流水作業生產施工研究

邵國威

中鐵建大橋工程局集團西北工程有限公司 寧夏 銀川 750000

1 工法特點

1.1 節約工期

使用小型預制構件自動化流水作業生產施工能大大提高生產速度，其主要優勢體現在混凝土自動入模，振搗完成后叉車轉運，提高了生產效率，節約人工及成本，自動化流水作業工法生產效率高，更能滿足施工現場工期要求。

表1 效率對比表

以本項目小型預制構件量11000m3，傳統工法需要工期220天，自動化流水作業工法需要工期100天。在工期時間上能大大節約，為現場安裝提供更好的施工條件。

1.2 質量控制

傳統工法使用手提式振搗棒進行振搗，振搗時間不能固定，成品質量不穩定，雖然滿足設計要求，但是大多會有蜂窩、麻面等質量缺陷，而自動化流水作業工法的振搗時間可以設定為固定時間，成品質量穩定，沒有蜂窩麻面等質量缺陷[1]。

小型預制構件的模板選擇是決定其外觀質量的關鍵因素[2]。故本項目經考慮，采用聚丙乙烯、ABS工業塑料和部分添加劑經過一定工藝[3]，制造出的模具。特點是，重量輕、具有一定的剛性。

2 適用范圍

本研究適用于公路工程所有小型構件預制。

3 工藝原理

小型預制構件自動化流水作業工法的工作原理為：拌和站出混凝土后直接到振搗平臺上的模具里，不需要人工上料，只需要1人擺放模具，1人操作控制器放料，1人使用叉車轉運半成品。養生采用的是智能養生系統，能夠分區定時養生，設置好養生時間段后不需要人工灑水。

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 小型預制構件自動化流水作業工法工藝流程

小型預制構件在施工過程中主要存在的問題有蜂窩麻面、平面彎曲等現象。為避免這些問題，嚴格按照小型預制構件自動化流水作業工法工藝，并采用合適的模板。因為模板的好壞是決定預制構件外形的條件，能夠很大程度避免質量缺陷問題（流程見圖1）。

圖1 工藝流程

4.2 施工要點

混凝土在拌和時，水泥溫度南方不宜高于60℃，北方不宜高于50℃。并在施工中嚴格控制原材料進廠檢驗關，保證混凝土的質量。

小型預制構件自動化流水作業的設計原理：

拌和站出混凝土后直接到振搗平臺上的模具里，不需要人工上料，只需要1人擺放模具，1人操作控制器放料，1人使用叉車轉運半成品。

設備組成：

拌和站→料斗→行走軌道→振搗平臺（控制系統）。

4.3 操作要點

拌和機攪拌好混凝土，放料到料斗里，料斗在軌道上水平移動，移動到振搗平臺上方，振搗時間控制到秒，保證振搗效果。振搗平臺上提前擺放好模具，模具擺放可以根據模具大小擺放雙排或者單排，放料口可以根據擺放的模具來跟換單向放料或者雙向放口。

4.3.1 小型預制構件自動化流水作業的原理。小型預制構件自動化流水作業的工作原理為：在拌和站出料到放料到模具里只需要一個人操作，輔助作業只需要一個擺放模具，一個人操作叉車轉運。具體施工方法模具擺放→放料→叉車轉運→鋼抹收面→霧化噴淋養生。

4.3.2 叉車轉運自動化原理。振搗平臺上有滾軸和頂托架組成，振搗完成后，滾軸高度上升，半成品和滾軸接替并傳送到叉車上。

4.3.3 模具轉運車。通過控制模具轉運車能更方便快捷地將脫模區的模具轉運至模具清洗區。模板要重復使用，故每次使用以后要及時對模板進行清洗保證內側模面光滑。

4.3.4 小型預制構件自動化流水作業工法的優點。

4.3.4.1 需要的人工少。

4.3.4.2 生產效率高。

4.3.4.3 質量穩定。

4.3.4.4 經濟效益和社會效益顯著。

4.4 小型預制構件施工

4.4.1 施工準備。準備施工所需的原材料、機械設備，并對小型預制構件施工工程工人進行安全、技術交底培訓。

4.4.2 施工工藝。

4.4.3 模具清洗工藝。

4.4.3.1 敲，用力敲打模具混凝土附著處使大塊混凝土脫落。

4.4.3.2 泡，將處理好的模具放置池中靜置浸泡40min。

4.4.3.3 洗，在清水池中用刷子仔細清洗模具內外面，直至無殘渣附著。

4.4.3.4 沖，殘渣清理干凈后將模具放入清水中沖刷（新模具使用前也應放入清水中清洗一次后方能使用），將殘渣清洗干凈。

4.4.3.5 蘸，模具清洗干凈后，再將模具放入洗衣粉水中。

每次清洗時，對于刮痕明顯且影響構件外觀的模具應作報廢處理，不能再行使用。模具循環使用一段時間后，應對其變形進行量測，與設計尺寸不相符的不得繼續使用。

5 質量控制

5.1 執行的標準或規范

5.1.1 《公路橋涵施工技術規程》（JTG/T F50-2011 ）；

5.1.2 銀昆高速公路LJ07-2標合同段相關施工圖紙。

5.2 質量保證措施

5.2.1 加強對原材料的檢測工作，按規定做好各種檢驗。

5.2.2 在施工前，需要針對現場實際施工情況，制定出詳盡的工藝方法，來確保預制施工過程順利高效及保證質量的完成。

5.2.3 加強對各種技術資料文件的管理。

6 效益分析

6.1 經濟效益

表2 經濟效益

6.2 社會效益

6.2.1 生產效率高，建筑垃圾少。

6.2.2 用于施工中，具有的特點是：方法簡單，易于現場實際的操作，操作中安全性可以得到有效的保障。

6.2.3 小型預制構件自動化流水作業施工工法得到中鐵建寧夏高速公路有限公司、銀昆高速總監1辦、銀昆高速總監2辦、銀昆高速其他兄弟施工單位一致認同。

7 工程實例

7.1 工程概況

太陽山開發區至彭陽（寧甘界）LJ07-2標起訖樁號：K110+600～K120+686.266，路線長度10.1km。

7.2 施工情況

該工法目前已成功應用于橋頭錐坡實心六棱磚、挖方拱形骨架，填方拱形骨架，隧道排水工程蓋板。

8 結束語

該施工方法，帶來了高生產效率，以及減少建筑垃圾的產生，施工方法簡單便捷，易于操作。

小型預制構件自動化流水作業施工得到中鐵建寧夏高速公路有限公司、銀昆高速總監1辦、銀昆高速總監2辦、銀昆高速其他兄弟施工單位一致認同。