裝配式T梁工廠化生產(chǎn)基于傳統(tǒng)梁場比對(duì)的可行性探討

王海蛟

（中建路橋集團(tuán)有限公司 河北石家莊 050000）

1 工廠化生產(chǎn)梁廠配備

1.1 工廠化梁廠特點(diǎn)

摒棄傳統(tǒng)露天野外作業(yè)模式，智能工廠化梁廠所有作業(yè)區(qū)均為全封閉車間，確保各道工序全天候生產(chǎn)，不受大風(fēng)、降雨、冬季等惡劣條件的影響，顯著提高梁廠產(chǎn)能。

1.2 流水線生產(chǎn)組織

梁廠整個(gè)生產(chǎn)車間設(shè)置四道生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線設(shè)置四條流水作業(yè)區(qū)，實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)，主要分：鋼筋綁扎流水作業(yè)區(qū)、預(yù)制梁流水作業(yè)區(qū)、蒸汽養(yǎng)生流水作業(yè)區(qū)（預(yù)張拉流水作業(yè)區(qū)），存梁區(qū)（二次張拉壓漿流水作業(yè)區(qū)）。摒棄粗放型的傳統(tǒng)梁場管理方式，新型梁廠采用工廠化精細(xì)管理，流水作業(yè)區(qū)按車間管理機(jī)制，包括鋼筋車間、模板車間、蒸養(yǎng)車間、存梁車間等，配套專職產(chǎn)業(yè)流水作業(yè)產(chǎn)業(yè)工人。

1.3 設(shè)備智能改進(jìn)

（1）移動(dòng)鋼臺(tái)座

摒棄傳統(tǒng)砼固定臺(tái)座，克服了臺(tái)座占地面積大、周轉(zhuǎn)時(shí)間長的缺點(diǎn)，智能梁廠采用現(xiàn)代化移動(dòng)鋼臺(tái)座，配備移動(dòng)式軌道鋼筋定位架，壓縮工序之間的銜接時(shí)間，實(shí)現(xiàn)鋼筋綁扎、澆筑、養(yǎng)護(hù)在流水線上移動(dòng)作業(yè)，較傳統(tǒng)吊裝模式比較：①省去了鋼筋提吊環(huán)節(jié)，避免了提吊變形，提高鋼筋整體性和安裝進(jìn)度，②錯(cuò)峰作業(yè)，節(jié)省了臺(tái)座擠占時(shí)間。

（2）液壓整體式模板

摒棄傳統(tǒng)組合拼裝式模板，采用現(xiàn)代化液壓整體鋼模具。該模具采用最先進(jìn)的同步系統(tǒng)將18個(gè)單缸液壓油頂組合成智能液壓動(dòng)力體系，實(shí)現(xiàn)模板拆裝自動(dòng)化。

（3）蒸汽養(yǎng)生

摒棄傳統(tǒng)覆蓋噴淋養(yǎng)護(hù)工藝，借鑒行業(yè)類似項(xiàng)目成熟養(yǎng)生經(jīng)驗(yàn)，采用現(xiàn)代化智能變溫蒸養(yǎng)系統(tǒng)。蒸汽養(yǎng)生流水作業(yè)區(qū)由蒸養(yǎng)棚和變溫蒸養(yǎng)設(shè)備組成：蒸養(yǎng)棚采用試驗(yàn)恒溫養(yǎng)護(hù)室標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，外包隔熱保溫層；變溫型蒸養(yǎng)機(jī)可隨梁體預(yù)埋的溫感數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)蒸養(yǎng)室溫度濕度，高效提升混凝土強(qiáng)度及彈性模量，及早達(dá)到張拉條件。

2 與傳統(tǒng)梁場各方面比對(duì)

2.1 品質(zhì)比對(duì)

鋼筋工程：省去腹板鋼筋提吊安裝環(huán)節(jié)，腹板鋼筋變形少，整體性好。

模板工程：整體模板，液壓整體拆合模，無需敲打撬，預(yù)制梁成品保存好，缺邊掉角現(xiàn)象基本可以避免。

養(yǎng)護(hù)工序：智能蒸汽養(yǎng)護(hù)無死角，監(jiān)控梁體混凝土溫度變化畫出梁體溫度變化曲線，將梁體溫度隨時(shí)間變化的曲線輸入智能蒸養(yǎng)設(shè)備，保證蒸養(yǎng)室溫度與梁體混凝土溫度基本吻合高效提升混凝土強(qiáng)度及彈性模量。

2.2 功效比對(duì)

鋼筋工程：在移動(dòng)臺(tái)座上鋼筋安裝，省去提吊就位調(diào)整環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)梁場鋼筋綁扎、吊裝就位、調(diào)整需7h，智能梁場僅需3.5h,增效100%。

模板工程：液壓整體式模板較傳統(tǒng)人工拼裝式模板比較，液壓模板1人控制拆裝2個(gè)小時(shí)內(nèi)即可完成，傳統(tǒng)模板6人拆裝6個(gè)小時(shí)，增效200%。

智能蒸養(yǎng)室：經(jīng)科研單位多片梁（30片）同條件試驗(yàn)，確定蒸養(yǎng)24h，T梁強(qiáng)度達(dá)到90%左右，常規(guī)養(yǎng)生需7天。

2.3 直接經(jīng)濟(jì)性比對(duì)

（1）比較原則

1）T梁施工工期按6個(gè)月。

2）傳統(tǒng)梁場模板臺(tái)座等按一次攤銷計(jì)，工廠化梁廠除移動(dòng)臺(tái)座及液壓模板按周轉(zhuǎn)兩次計(jì)外，其余均按一次攤銷計(jì)。

3）梁場建設(shè)投入對(duì)比

以生產(chǎn)400片T梁為例進(jìn)行測算，產(chǎn)能工廠化梁廠建設(shè)投入500萬元，400片產(chǎn)能傳統(tǒng)梁場建設(shè)（建設(shè)36個(gè)制梁臺(tái)座）投入350萬元，400片產(chǎn)能工廠化梁廠建設(shè)成本多投入150萬元。

以生產(chǎn)800片T梁為例測算，產(chǎn)能工廠化梁廠建設(shè)投入550萬元，800片產(chǎn)能傳統(tǒng)梁場建設(shè)（建設(shè)72個(gè)制梁臺(tái)座）投入600萬元，800片產(chǎn)能傳統(tǒng)梁廠建設(shè)成本過800片時(shí)，智能梁廠建設(shè)投入和傳統(tǒng)梁場基本一樣?？紤]前述品質(zhì)比對(duì)、功效比對(duì)以及占地等因素，智能梁場優(yōu)勢(shì)顯著。

3 綠色公路

新型梁廠在建設(shè)過程中，嚴(yán)格執(zhí)行交通部“綠色公路”建設(shè)工作部署，從“資源節(jié)約、生態(tài)環(huán)保、節(jié)能高效、服務(wù)提升”入手，堅(jiān)持減少能源消耗、降低污染排放、保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

資源節(jié)約：大大降低T梁生產(chǎn)占地面積，傳統(tǒng)梁場需要固定臺(tái)座，且后期拆除，恢復(fù)占地等易造成資源浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較低，而智能梁廠采用移動(dòng)鋼臺(tái)座，后期即使施工完畢，臺(tái)座鋼材可周轉(zhuǎn)，進(jìn)行二次使用，避免破除，造成浪費(fèi)。

減少水電等能源消耗：配置成套的太陽能設(shè)備，梁廠人員的生活用熱水和大部分 T梁蒸養(yǎng)用熱水全部通過太陽能供給。在廠區(qū)所有建筑設(shè)計(jì)雨水收集系統(tǒng)，在蒸養(yǎng)區(qū)、存梁區(qū)設(shè)置循環(huán)系統(tǒng)，做到循環(huán)利用，最大程度減少工業(yè)用水。

圖1 水循環(huán)利用系統(tǒng)

降低廢水、粉塵、噪音排放：在廠區(qū)設(shè)置三級(jí)沉淀池，對(duì)污水進(jìn)行凈化循環(huán)利用，同時(shí)在廠區(qū)進(jìn)行粉塵監(jiān)控、噪音監(jiān)控，設(shè)置降塵、降噪設(shè)施，保護(hù)廠區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境。

4 職業(yè)健康

智能梁廠實(shí)現(xiàn)全封閉車間作業(yè)，大大改善工人作業(yè)環(huán)境和勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度，切實(shí)做好職業(yè)健康工作。工人支拆模板過程中，工人只需按動(dòng)液壓系統(tǒng)按鈕，有效的降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，整個(gè)施工過程均在生產(chǎn)車間內(nèi)完成，避開了風(fēng)吹、日曬、雨淋，極大的改善了工人的作業(yè)環(huán)境，體現(xiàn)了以人為本的管理理念。

5 創(chuàng)新措施

（1）移動(dòng)式腹板鋼筋定位架

采用移動(dòng)式腹板定位架，可有效降低工作強(qiáng)度。

（2）整體式頂板鋼筋梳型板

采用移動(dòng)式頂板定位頂板預(yù)埋筋位置，準(zhǔn)確、高效采用插拔式翼緣板梳型板，減少頂板吊裝就位時(shí)間，提高功效。

6 T梁智能工廠化生產(chǎn)發(fā)展思路

6.1 新型梁場與傳統(tǒng)梁場對(duì)比

同樣建筑面積的梁廠，工廠化與普通梁場相比產(chǎn)能增長了大約2倍，計(jì)入極端天氣影響增效更高。解決了山區(qū)高速公路梁廠建設(shè)面積不足的缺點(diǎn)，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了梁片預(yù)制質(zhì)量。消除了粗放式的野外作業(yè)管理模式。使T梁生產(chǎn)真正實(shí)現(xiàn)工廠化流化作業(yè)，培養(yǎng)了一批產(chǎn)業(yè)工人，消除了因工人操作產(chǎn)生的誤差，實(shí)現(xiàn)了品質(zhì)工程。

6.2 未來發(fā)展思路及建議

（1）過多的梁型影響移動(dòng)臺(tái)座、整體液壓模板的配置，建議在設(shè)計(jì)階段盡量做到梁型統(tǒng)一，考慮取消異性T梁。

（2）機(jī)械臂在鋼筋加工、綁扎階段的利用將大大減少人工安裝誤差。

（3）梁體內(nèi)埋置永久性應(yīng)力監(jiān)測裝置，減少交（竣）工及養(yǎng)護(hù)階段的橋梁監(jiān)測工作，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控、動(dòng)態(tài)處治。

7 結(jié) 語

在解決工期緊、任務(wù)重、場地不足等T梁預(yù)制問題時(shí)，確保全天候生產(chǎn)，不受大風(fēng)、降雨等惡劣條件的影響，打破傳統(tǒng)制梁模式，從“智能化”、“信息化”著眼、踐行“綠色公路”理念，以現(xiàn)代化企業(yè)的車間生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)配置智能流水生產(chǎn)線、全方位工廠化管理，實(shí)現(xiàn)從“場”到“廠”的升級(jí)轉(zhuǎn)化，提高T梁生產(chǎn)質(zhì)量和效率，提升預(yù)制梁生產(chǎn)品質(zhì)。