基于智能化預(yù)制下疊合板構(gòu)建生產(chǎn)技術(shù)和施工質(zhì)量管理

姜魏，李鑫，楊鎮(zhèn)

(中國(guó)建筑第二工程局有限公司)

1 引言

預(yù)制混凝土疊合板作為裝配式建筑中常見(jiàn)的一種預(yù)制構(gòu)件，在安裝過(guò)程中通過(guò)先鋪疊合板，以充當(dāng)模板的作用。然后在疊合板上現(xiàn)澆混凝土，從而使得疊合板層與現(xiàn)澆層能夠形成一個(gè)整體，共同發(fā)揮受力的作用?？梢?jiàn)，疊合板直接影響著整體施工質(zhì)量和施工安全性。實(shí)際施工和生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)、變形和開(kāi)裂、預(yù)埋件定位不準(zhǔn)等問(wèn)題[1]。因此，文章應(yīng)用智能化制作生產(chǎn)模式，在加強(qiáng)疊合板的質(zhì)量同時(shí)提出了具體的控制質(zhì)量要點(diǎn)。以下對(duì)此進(jìn)行了深入的分析和探究。

2 智能制造工藝與裝備

智能化為預(yù)制生產(chǎn)技術(shù)提供了新的契機(jī)，智能化制造裝配在與制造工藝相配合時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)協(xié)同發(fā)展的目的?，F(xiàn)階段，疊合板生產(chǎn)采用一條全自動(dòng)數(shù)控生產(chǎn)線，在對(duì)智能布料和蒸汽養(yǎng)護(hù)、控制系統(tǒng)等開(kāi)展智能化管控的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了智能化預(yù)制生產(chǎn)。

2.1 布料、振搗應(yīng)用智能化

施工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)混凝土澆筑不實(shí)的現(xiàn)象，影響了混凝土澆筑的質(zhì)量。因此，采用智能布料和振搗系統(tǒng)能夠開(kāi)啟智能振搗，確?；炷翝仓拿軐?shí)性。即利用上位機(jī)的操作，開(kāi)啟手動(dòng)模塊和自動(dòng)模塊完成各項(xiàng)操作[2]。例如：開(kāi)啟手動(dòng)模塊，對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，還能夠?qū)⑼?、監(jiān)控、補(bǔ)料等操作進(jìn)行控制。參數(shù)設(shè)置過(guò)程中應(yīng)該對(duì)混凝土的數(shù)量、疊合板的厚度等進(jìn)行控制，這樣才能提高生產(chǎn)線的效率，符合節(jié)拍要求。當(dāng)參數(shù)設(shè)置完成之后，還需要開(kāi)啟自動(dòng)模塊，完成布料工作。然后將模臺(tái)鎖死，保持震動(dòng)臺(tái)在上升或者下降時(shí)出現(xiàn)振搗移動(dòng)的現(xiàn)象。振搗的頻率或者運(yùn)作的時(shí)間也大多依靠參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，其振搗的過(guò)程主要分為：橫向搖擺、縱向搖擺等過(guò)程。每一個(gè)過(guò)程搖擺的時(shí)間不同，即大多控制在30s～50s之間。如果在高頻振搗的過(guò)程，其搖擺的時(shí)間控制在60s～80s之間。

2.2 蒸汽養(yǎng)護(hù)應(yīng)用智能化

疊合板生產(chǎn)過(guò)程中的蒸汽和養(yǎng)護(hù)決定著疊合板的成型，關(guān)系疊合板的質(zhì)量。因此，采用體系式蒸汽養(yǎng)護(hù)窯在運(yùn)用濕熱蒸養(yǎng)的方式，能夠通過(guò)蒸汽管道所散發(fā)的熱量直接進(jìn)入到窯內(nèi)，從而滿足窯內(nèi)所需的溫度和濕度。如圖1所示：

其中蒸養(yǎng)的溫度一般不會(huì)超過(guò)55℃。為了保障溫度的適宜性和養(yǎng)護(hù)窯內(nèi)各點(diǎn)溫度的均勻性，一般采用全自動(dòng)控制，對(duì)溫度和濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)[3]。同時(shí)，預(yù)制構(gòu)件脫模時(shí)的溫度和環(huán)境溫度等在相減時(shí)，其差值不能超過(guò)25℃。

圖1 蒸汽養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)

疊合板預(yù)制構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)主要分為四個(gè)階段，每個(gè)階段都有一定的控制參數(shù)，如下所示：

1）預(yù)養(yǎng)期

主要是疊合板構(gòu)建在成型之后，其澆筑振搗成型之后，溫度應(yīng)該控制在2.5h，其最高氣溫不超過(guò)35℃。

2）升溫期

升溫能夠幫助構(gòu)件更好的成型，是養(yǎng)護(hù)階段中最為重要的環(huán)節(jié)。其參數(shù)在控制時(shí)主要考慮升溫的速度和溫度的控制等。預(yù)養(yǎng)時(shí)間越長(zhǎng)或者結(jié)構(gòu)越強(qiáng)的疊合板，其升溫的速度也就越高；相反則升溫相對(duì)緩慢。升溫的速度控制在15℃/h 以內(nèi)。

3）恒溫

恒溫的濕度越低，其時(shí)間越長(zhǎng)；相反，時(shí)間越短。其恒溫溫控時(shí)間不能超過(guò)4h。溫度不超過(guò)55℃

4）降溫期

本階段主要的控制參數(shù)是降溫的速度。疊合板在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，其降溫的速度不得大于10℃/h。

2.3 過(guò)程管理應(yīng)用智能化

中央控制系統(tǒng)能夠?qū)φ麄€(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全程管理和控制。同時(shí)，還能夠?qū)ιa(chǎn)運(yùn)行的狀態(tài)和產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行檢測(cè)和把控，對(duì)于一些故障信息及時(shí)的進(jìn)行處理。即通過(guò)采用遠(yuǎn)程維護(hù)模塊進(jìn)行自動(dòng)的分析和排除。疊合板生產(chǎn)過(guò)程中以及的項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)在提出生產(chǎn)訴求后，通過(guò)將這些信息傳入至中央控制系統(tǒng)中，從而中央控制系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的指令，進(jìn)而對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制。另外，中央控制系統(tǒng)主要是由多個(gè)智能體構(gòu)成，其能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行控制和組合。中央控制系統(tǒng)通過(guò)解決疊合板生產(chǎn)任務(wù)調(diào)配或者解決流水線循環(huán)作業(yè)中產(chǎn)生的效率不高等問(wèn)題發(fā)揮著重要作用。在智能體控制系統(tǒng)下，通過(guò)制定模型，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各個(gè)職能設(shè)備的相互約束，從而保障疊合板流水線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 智能施工和生產(chǎn)管理

3.1 智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)

疊合板預(yù)制生產(chǎn)過(guò)程中需要引入智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)預(yù)制生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化和智能化管理，從而對(duì)生產(chǎn)資源進(jìn)行合理的配置，顯著提高疊合板的生產(chǎn)效率。首先，疊合板生產(chǎn)過(guò)程中需要對(duì)全程進(jìn)行控制；其次采用智能控制，對(duì)出料的放量或者布料的范圍進(jìn)行控制。最后，對(duì)蒸汽養(yǎng)護(hù)窯的自動(dòng)監(jiān)控。主要從溫度和濕度兩個(gè)方面進(jìn)行自動(dòng)控制，保障蒸養(yǎng)的溫度在可控范圍之內(nèi)。

3.2 信息化施工管理

施工過(guò)程中可以借助BIM技術(shù)對(duì)疊合板的各項(xiàng)動(dòng)態(tài)和整個(gè)生命周期進(jìn)行管理，例如：生產(chǎn)制作、安裝、養(yǎng)護(hù)、拆模等工序進(jìn)行有效管理[4]。首先，施工過(guò)程中結(jié)合二維碼對(duì)疊合板的安裝狀態(tài)或者技術(shù)交底等操作進(jìn)行承載，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)疊合板預(yù)制構(gòu)件從生產(chǎn)、計(jì)劃、出廠、現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收和吊裝等環(huán)節(jié)展開(kāi)有效的管理。另外，采用二維碼還能夠有效協(xié)同對(duì)預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸和吊裝。在做出詳細(xì)的施工計(jì)劃時(shí)，能夠?qū)ιa(chǎn)的日期、運(yùn)輸?shù)娜掌诤偷跹b的日期等工序進(jìn)行協(xié)同發(fā)展。每一個(gè)工序計(jì)劃在下達(dá)后由工序負(fù)責(zé)人及時(shí)的推送任務(wù)信息，如：物料清單、采購(gòu)計(jì)劃、安裝進(jìn)程等，有效解決了施工進(jìn)度延后的現(xiàn)象，保障各施工單位和各施工工序能夠得到協(xié)調(diào)發(fā)展。

4 預(yù)制疊合板質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1 嚴(yán)格控制原材質(zhì)量

①加大對(duì)疊合板質(zhì)保資料的核實(shí)，檢查疊合板進(jìn)場(chǎng)時(shí)的生產(chǎn)許可證、合格證和結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)報(bào)告；

②根據(jù)圖紙要求，對(duì)進(jìn)場(chǎng)的疊合板的型號(hào)、數(shù)量等進(jìn)行一一的對(duì)應(yīng)，并與預(yù)埋件的性能和預(yù)留孔的位置進(jìn)行檢驗(yàn)，保障其能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，提高質(zhì)量達(dá)標(biāo)率。

③根據(jù)《疊合板預(yù)應(yīng)力混凝土底板》的技術(shù)要求，對(duì)尺寸偏差值和外觀等進(jìn)行檢查，直到達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)為止。

④對(duì)砂、石、外加劑和粉煤灰等原材進(jìn)行檢查，減少對(duì)鋼筋的腐蝕和影響混凝土的輕度、構(gòu)件的美觀等。

4.2 提高預(yù)制工序質(zhì)量

①鎖筋板在安裝時(shí)應(yīng)該選擇正確的位置，同時(shí)還需要保持均勻的主筋間距，在通過(guò)人工調(diào)直后，使得各根鋼絲張拉應(yīng)力偏差能夠在允許的范圍之中。

②分布筋的間距為25cm，需要保障分布筋的平整，綁扎的牢固性等。

③混凝土的坍落度應(yīng)該保持在6cm～8cm，振搗密實(shí)度進(jìn)行檢驗(yàn)。蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)，溫度和濕度的調(diào)整等，其目的就是能夠使混凝土立方體抗拉強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值。

4.3 疊合板安裝控制措施

①為了防止漏漿，應(yīng)該在疊合板與梁上擱置薄板，并在現(xiàn)澆梁的側(cè)模上涂抹泡沫膠。

②安裝時(shí)應(yīng)該一步到位，減少后期發(fā)生撬動(dòng)而損壞的現(xiàn)象。

③拼縫的密實(shí)度。

④安裝過(guò)程中需要對(duì)施工器械或者工具等的擺放位置進(jìn)行考慮，不得將其放置在預(yù)制板上。例如：鋼筋或者鋼管等機(jī)具。

⑤疊合板安裝施工方案的編制，其主要從工程概況、進(jìn)度和安裝施工、質(zhì)量管理等方面進(jìn)行編制。

⑥對(duì)每一塊疊合板的外觀進(jìn)行驗(yàn)收和檢查，并找出用于堆放的疊合板場(chǎng)地。

⑦按照?qǐng)D紙要求，對(duì)疊合板安裝的位置和標(biāo)高進(jìn)行校核。同時(shí)還需要對(duì)接縫的尺寸進(jìn)行校核，嚴(yán)謹(jǐn)疊合板出現(xiàn)彎曲的現(xiàn)象。如果砸彎疊合板，并在安裝中使用砸直的疊合板，會(huì)發(fā)生疊合板受損開(kāi)裂的現(xiàn)象[5]。待到安裝完畢后，鋪設(shè)管線，管線也應(yīng)該綁扎牢固，清理平臺(tái)中的雜物，再進(jìn)行現(xiàn)澆板的澆筑工作。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前裝配置技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用和推廣，在這種背景下預(yù)制疊層板無(wú)論是在生產(chǎn)技術(shù)方面還是在施工方面都存在著嚴(yán)重的不足，這就需要引起建筑企業(yè)的重視，在不斷探索和突破下，不斷提煉新的生產(chǎn)工藝和施工技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)原材、施工工藝和安裝過(guò)程的質(zhì)量管理，為之后建設(shè)智慧城市，提升建筑的文化品位和建筑的高品質(zhì)等做出不懈的努力。