PC構件生產車間規劃與分析

孫玉萍，范超眾

（中機第一設計研究院有限公司，合肥 230601）

1 引言

隨著新型城鎮化建設推進，傳統建筑模式難以適應國家現代化建筑行業轉型發展需求，大力發展裝配式建筑已上升為國家戰略。區別于傳統建筑模式，裝配式建筑部品部件均是在預制構件廠生產加工，再運輸至項目現場吊裝和安裝完成[1]，施工工期大幅縮短；現場的人工作業和濕法作業大大減少，造成的環境污染大幅降低；此外，裝配式建筑的碳排放量比傳統現澆建筑減少30%~40%，減排效果顯著。因此，作為建筑業的大國，更加環保高效的裝配式建筑在碳達峰與碳中和政策指導下將成為重要發展領域。

整個裝配式建筑的產業鏈按照一般工程建設的時間順序，可以分為設計深化、構件生產、現場施工、后期維護幾個部分，其中構件生產是核心[2]。本文以某綠色建筑產業園PC構件生產車間新建項目為例，闡述了PC 構件生產車間的規劃設計。

2 PC構件生產車間的工藝設計

2.1 車間任務與生產綱領

某綠色建筑產業園PC 構件生產車間規劃年產160 000 m3PC 構件，其生產產品主要包含內墻板、外墻板、疊合樓板，以及樓梯、陽臺、轉角板等異形構件。車間全年工作時間300 d，每天工作10 h。

2.2 主要生產工藝流程

PC 構件生產過程主要包括混凝土拌和、鋼筋加工、安裝預埋件、混凝土澆筑振搗、養護等工序，其主要生產工藝流程如圖1 所示。

圖1 PC構件主要生產工藝流程

2.3 工藝設計方案

結合PC 構件生產工藝流程，PC 構件生產車間主要由原材料存儲區、混凝土攪拌區、鋼筋加工區、PC 構件制作區、模具加工區、養護及堆場區以及生產輔助用房組成。主要生產工藝設計方案如下。

2.3.1 原材料存儲區

預制構件生產所需的砂、石料采用筒倉存儲，水泥、礦粉以及粉煤灰等原材料采用粉料罐存儲，實現全自動卸料、上料以及密閉存儲，減少環境污染、充分利用空間、減少占地面積。

2.3.2 混凝土攪拌區

混凝土拌和采用2 臺120 m3/h 的攪拌站完成，砂石骨料以及水泥、礦粉等粉料均采用全封閉皮帶線自動上料，攪拌主樓配置頂吸式脈沖布袋強制除塵器，大大降低粉塵污染。

2.3.3 鋼筋加工區

鋼筋加工區主要完成鋼筋調直、切斷、彎箍，鋼筋桁架以及鋼筋網架制作等內容。主要生產設備有數控鋼筋調直機、數控鋼筋彎箍機、數控鋼筋桁架生產線以及鋼筋網片焊接機等。

2.3.4 PC 構件制作區

PC 構件制作區主要包括PC 綜合生產線、疊合板生產線以及固定模臺生產線。生產線主要由脫模系統、模臺預處理系統、布料振搗系統、模臺循環系統、養護系統以及中央控制系統等組成。

1）脫模系統：采用側翻機有效保證側翻精度，提升側翻脫模效率。

2）模臺預處理系統：主要包括模臺清理機、脫模劑噴霧機等裝置。實現模臺上混凝土殘渣及粉塵的自動清掃、脫模劑的自動噴涂。

3）布料振搗系統：主要包括混凝土輸送機、布料機以及振動臺。采用混凝土輸送機可實現攪拌站和各布料點之間的無縫連接；布料機在程序控制下完成智能布料，實現按圖紙布料；振動臺用于振搗密實已澆注的混凝土，確保混凝土內部骨料分布均勻。

4）模臺循環系統：主要由模臺、模臺橫移車、導向輪以及驅動輪組成。通過模臺循環系統實現模臺在各工位之間按節拍自動流轉。

5）養護系統：主要包括預養護窯、立體養護窯以及堆垛機。預養護窯采用低高度設計，降低能耗；立體養護窯采用多層設計，精準進行溫濕度控制，提高面積利用率；堆垛機實現養護窯模臺的全自動存取。

6）中央控制系統：采用基于工業以太網的控制網絡，實現工廠的自動化、智能化、信息化。

2.3.5 養護及堆場區

構件堆場是PC 工廠的重要組成部分，是預制構件制作完成后養護和出廠前儲存發運的場地，一般靠近生產車間，堆場面積一般為生產面積的1.5 倍左右?？紤]本項目所在地區的氣候條件，分別在室內以及室外均設置養護堆場區。

3 PC構件生產車間平面布局規劃

3.1 PC構件生產車間規劃原則

PC 構件生產車間布局需根據產品特點、生產綱領、生產班制以及生產工藝流程將原材料存儲區、混凝土攪拌區、鋼筋加工區、PC 構件制作區、模具加工區、養護及堆場區以及生產輔助用房進行合理布置，實現工藝路徑最短、物流路線最優。

3.2 PC構件生產車間總體規劃方案

3.2.1 總體規劃方案

PC 構件生產車間圍繞PC 構件制作區，以物流路線最優為原則，分別布置骨料筒倉、混凝土攪拌站、鋼筋加工生產線、模具加工區、室內養護區、室外堆場區以及生產輔助用房。PC構件生產車間總體規劃方案如圖2 所示。

圖2 PC生產車間總體規劃方案

新建PC 構件生產車間為單層鋼結構廠房，長360 m、寬223 m，總建筑面積約80 244 m2。車間跨度由27 m 和30 m組成，柱距為8 m。車間內最大行車噸位為20 t，行車軌高為13.8 m。攪拌站主樓區局部加高。在PC 構件生產車間西側設置多個密閉骨料筒倉，提高面積利用率，減少環境污染。在PC構件生產車間東側設置露天成品堆場，采用20 t 龍門吊進行成品起吊。

3.2.2 物流規劃方案

1） 砂、石料采用多個直徑為10 m 的筒倉進行自動化存儲，卸料過程中通過卸料倉、皮帶輸送線、計量系統等實現智能分倉、自動計量；同時采用皮帶輸送線進行自動上料，實現原材料的智能化管理。

2）制作完成后的鋼筋構件通過空中輸送系統自動轉運至各條生產線鋼筋暫存區，實現鋼筋配送的自動化，減少地面物流。

3）保溫板通過車間西側的物流門運至暫存區，在所需工位附近就近存放、加工，減少物流周轉。

4）混凝土攪拌站拌合后的混凝土通過混凝土輸送機配送至各條生產線布料工位，而后通過布料輸送料斗一次完成PC構件的布料，提高生產效率。

5）PC 綜合生產線、疊合板生產線以及固定模臺生產線通過模臺橫移車、導向輪以及驅動輪等模臺循環裝置，實現生產過程的流線化，提高生產效率。

6） 制作完成后的PC 構件采用行車以及無軌電瓶車轉運至室內養護區以及室外堆場區。

4 結語

PC 構件生產是裝配式建筑產業鏈中的重要環節，PC 構件生產車間的合理化規劃是構件生產過程中物流通暢的重要保障。本文對某綠色建筑產業園PC 構件生產車間工藝設計方案、總體規劃方案以及物流規劃方案進行了介紹，在規劃階段融入生產過程自動化、流線化、綠色環保化，物料配送過程精準便捷化，用地面積集約化等理念，將該PC 構件生產區打造成綠色智能的現代園區，提升企業形象，增強企業市場競爭力。