機械自動化在裝配式建筑中的應(yīng)用

摘 要：十九大提出了人與自然和諧共生，綠水青山就是金山銀山的理念，裝配式建筑具有節(jié)約資源，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)質(zhì)量好等諸多優(yōu)點，完全符合此目標的實現(xiàn)。目前，國家相關(guān)部門正著力推廣，裝配式建筑是目前建筑可持續(xù)發(fā)展的主要方向。裝配式建筑采用標準化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工等技術(shù)，其中涉及到諸多機械自動化的應(yīng)用，包含在裝配式建筑部件的生產(chǎn)、安裝中。因此結(jié)合機械自動化的優(yōu)異成果助力裝配式建筑的發(fā)展具有重要意義，以下我們便對機械自動化技術(shù)在裝配式建筑各流程中的運用進行了概述與探討。

關(guān)鍵詞：機械；自動化；裝配式；建筑；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.099

1 機械自動化的在裝配式建筑生產(chǎn)中的應(yīng)用

1.1 裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)工藝的簡介

裝配式建筑由于其特殊性，裝配式建筑由預(yù)制構(gòu)件工廠生產(chǎn)建筑的部件，主要包括承重構(gòu)件與非承重構(gòu)件，承重構(gòu)件主要包括：預(yù)制柱、預(yù)制梁、預(yù)制剪力墻等豎向受力構(gòu)件，以及預(yù)制樓板（疊合板）、預(yù)制樓梯、空調(diào)板等構(gòu)件，預(yù)制非承重構(gòu)件主要包括：三明治復合外掛墻板等圍護結(jié)構(gòu)。

生產(chǎn)上述構(gòu)件需要較高的質(zhì)量要求，因為現(xiàn)場安裝需要較多構(gòu)件的拼裝，累計誤差會導致無法正常安裝預(yù)制的構(gòu)件，因此，裝配式構(gòu)件的生產(chǎn)對精度要求較高，一般人工操作不能滿足要求，同時，由于裝配式構(gòu)件的規(guī)格較為統(tǒng)一，采用機械化的工具可以提升生產(chǎn)效率，同時能夠保證預(yù)埋件等部件的放置精度，因此，機械化的生產(chǎn)成為裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的必經(jīng)之路。

1.2 機械自動化生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用

目前主要的機械化生產(chǎn)設(shè)備主要包括預(yù)制疊合樓板的自動化生產(chǎn)線，由于流水作業(yè)，機械化生產(chǎn)，所需要的人工較少，可以實現(xiàn)大批量、高效率生產(chǎn)，同時制作質(zhì)量完全按照規(guī)范要求進行，具有較好的精度控制，以滿足廣大的裝配式構(gòu)件市場需求。目前國內(nèi)的裝配式構(gòu)件生產(chǎn)線的自動化程度相比于德國等技術(shù)還有不足，使用的人工較多，自動化程度有待進一步提升。理想的裝配式建筑部件生產(chǎn)工廠應(yīng)當實現(xiàn)零人工，人力僅用作機械設(shè)備的檢修與監(jiān)控調(diào)試，當出現(xiàn)突發(fā)事故時，人工作為維護力量出現(xiàn)，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)則完全由自動化的機械設(shè)備全程完成。目前可以實現(xiàn)疊合板鋼筋桁架的自動化焊接，但是，鋼筋的截斷仍然需要幾個人工操作，全自動的生產(chǎn)設(shè)備必是一個發(fā)展趨勢，也是生產(chǎn)效率的要求，對于大量的裝配式建筑的在建狀態(tài)，預(yù)制構(gòu)件的供應(yīng)仍然是出于不足的狀態(tài)。如何將全自動化的生產(chǎn)設(shè)備加以應(yīng)用，提升生產(chǎn)效率仍然是面臨的重要改進。

2 機械自動化的在裝配式建筑安裝中的應(yīng)用

裝配式建筑的安裝是重要的一部分，因為現(xiàn)場安裝需要較高的精度控制，因此機械化的安裝設(shè)備是保證安裝順利進行的關(guān)鍵，目前，這方面的應(yīng)用成果較少，現(xiàn)場人工操作誤差較大，也難于操作，因此適用于各個裝配式部件自動化安裝的設(shè)備是一個急需完善的空缺，下面結(jié)合裝配式建筑安裝的難點，對適合的機械化設(shè)備進行總結(jié)分析。

2.1 自動識別位置的機械技術(shù)

安裝預(yù)制部件時，機械設(shè)備以機械自動化技術(shù)進行位置確定，可以實現(xiàn)零誤差安裝，位置識別技術(shù)分為內(nèi)部位置識別和外部位置識別，內(nèi)部位置意思是通過內(nèi)部傳感器來實現(xiàn)對機械設(shè)備的移動速度等進行控制，再將實際的運動數(shù)據(jù)實時返回到計算中心，就能夠確定機械設(shè)備的位置以及運動方向。外部位置識別功能指的是以施工場地為基準點，以電磁波和超聲波的形式來對機械設(shè)備的位置開展定位[1]。

2.2 自動校正豎向構(gòu)件垂直度的機械技術(shù)

裝配式建筑的各個部件需要實現(xiàn)完美安裝，不僅是生產(chǎn)過程的嚴格把控，還需要進行安裝過程的精度控制，不僅需要水平位置的合理放置，還需要進行預(yù)制柱、預(yù)制墻板、預(yù)制剪力墻的垂直度監(jiān)控，只有將豎向垂直度把握在規(guī)定之內(nèi)，才能實現(xiàn)后續(xù)上層構(gòu)件的安裝，目前，常采用的是斜向可調(diào)節(jié)支撐的設(shè)計，此種設(shè)計需要人工調(diào)整，將斜向支撐的螺紋進行正反向擰進，已達到伸縮的目的，從而校正預(yù)制豎向構(gòu)件的垂直度，再通過水準儀等設(shè)備進行垂直度檢測，若不符合垂直度要求，則進行上述重復調(diào)整，直至達到垂直度要求為止，因此，工序較為繁瑣，需要開發(fā)相關(guān)配套自動機械設(shè)備，可以在作為支撐的同時，避免人工作業(yè)的誤差，實現(xiàn)垂直度自動校準，此技術(shù)可以為裝配式建筑的豎向受力構(gòu)件安裝提供高效安裝的技術(shù)支撐。

3 機械自動化在安全管理方面的應(yīng)用

建筑在施工過程中難免出現(xiàn)多種機械的共同作業(yè)，這就導致了施工的過程中存在安全隱患[2]，自動化的機械設(shè)備能夠有效的對這些安全隱患進行識別并及時報警，對安全隱患做出合理的反應(yīng)，以保障施工現(xiàn)場的安全，提高機械設(shè)備的運行安全性及施工的效率，為各個機械設(shè)備的協(xié)同作業(yè)提供保障，提高建筑工程機械現(xiàn)場的安全管理工作。

4 結(jié)語

全面貫徹落實黨的十九大精神，為發(fā)展綠色裝配式建筑獻計獻策，我們行業(yè)人員需要實現(xiàn)各學科交叉，優(yōu)勢互補，在裝配式建筑生產(chǎn)、安裝各個過程中對機械自動化技術(shù)進行合理應(yīng)用，并結(jié)合實際情況進行創(chuàng)新和改進，就能全面裝配式建筑的生產(chǎn)、安裝的技術(shù)水平，并且施工現(xiàn)場的安全管理效果可以得到相應(yīng)的提升。

參考文獻：

[1]孫紅梅.機械自動化技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用[J].魅力中國，2016（29）.

[2]張書堂.機械自動化在建筑工程中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2016（09）：145.

作者簡介：鄒鄭輝（1997-），男，山東濰坊人，本科，研究方向：機械設(shè)計制造及其自動化。