裝配式混凝土構件生產工藝研究

于姍姍

摘要：隨著經濟和科技水平的快速發展，通過深入研究裝配式構件生產關系，立足生產工藝和預制安裝研究方向，在生產工藝方面，系統地研究了裝配式建筑各方面的生產加工工藝，分析了目前在生產和施工方面所存在的優缺點，為以后裝配式建筑技術的發展提供了研究依據。

關鍵詞：裝配式建筑;預制構件;生產工藝

相比于傳統建筑工程而言，裝配式混凝土建筑工程具有施工量小、工序流程簡單、施工效率高等特征，主要施工內容為將所預制生產的各類建筑預制構件運輸進場開展裝配作業即可。在多數裝配式混凝土建筑工程中，常見施工問題主要集中于建筑預制構件損壞、組裝位置偏移2 方面。所以在施工中要根據實際的施工問題采取相關的質量控制措施，提高混凝土裝配式住宅建筑施工質量。

1裝配式的優勢

1.1? 提高效率

裝配式建筑構件是由預制廠按照相應的模具提前且大批量完成，流水線制作，生產成本比較低，更重要的是將整個建筑過程化大為小，化繁為簡，工程操作不僅目的清晰，而且速度快。在工程實施中更大程度利用好時間資源，效率的提升顯而易見。

1.2? 綠色，環保

工業化的生產讓裝配式建筑有了量的把控，既減少了對施工周圍噪音污染、工業垃圾污染及濕法作業產生的灰塵污染，又能夠節省資源，讓傳統現澆過程中過度剪裁行為得到終結。

2裝配式建筑的不足

2.1? 較難確保精確度

裝配式建筑構件是在相關人員精確設計的模具中制作而成的，所以預留預埋時，孔洞的位置十分重要，同時現場施工會有人為誤差，這些都將造成縫隙不均勻等問題，并影響施工以及建筑的整體結構剛性。構件的連接是裝配式工藝的重中之重，但是目前存在著諸多的問題，若處理不當就會有安全隱患，解決構件的連接及防水、保溫問題以及可靠性、耐久性都將會是未來的研究方向以及研究重點。

2.2? 各個設計公司面臨合作挑戰

管線、窗戶的預先設計數據都需要進行相關的匹配，即使有BIM的模型展示，后期也需要有眾多的模擬實驗作為數據安全支撐以及相關施工單位的密切合作，畢竟小錯有可能造成不可更正的大錯。

3預制裝配式混凝土構件的生產

3.1? 常見工藝流程

預制裝配式構件生產的種類和規格非常多，包括各種內外墻板和疊合樓板等板系構件，梁、柱、陽臺、樓梯等異形和大型PC構件等。內墻板生產工藝流程與疊合樓板生產工藝流程不同之處在于澆筑振搗時需要刮平，然后進行混凝土構件預養護并抹光，而后再進入碼垛等后續環節。外墻板的生產工藝更加復雜，需要2 次澆筑振搗，在安裝預埋件之后進行第1?? 次澆筑振搗，然后在此基礎上安裝上層模板，安裝保溫板進行保溫，安裝預制構件連接件，接著安裝上鋼筋及網片，再進行預制構件2 次澆筑振搗，最后才進入后續環節。

3.2? 預制構件的工藝生產流程

預制構件的生產流程展現了構件生產的全過程。構件在生產時主要步驟包括劃線、支模、安裝鋼筋骨架、安裝預應力筋、張拉預應力筋、安裝預埋件、澆筑混凝土、養護以及拆模出槽等過程，構件出槽后運送至現場用于建筑施工使用。

3.3? 與預制構件生產線配套的模具

1.模具設計要點。對于夾心保溫外墻板通常采用結構層（200mm厚，也稱內葉）+ 保溫層（設計決定）+ 保護層（50mm厚，也稱外葉）。此類墻板可采用正打或反打工藝。所謂“反打”就是外墻面朝下緊貼模臺，易實現模具造型、裝飾預制、清水混凝土等外裝飾效果，所以在平模生產線上一般都采用反打工藝;所謂“正打”就是外墻面朝上需人工或機器抹面壓光，主要是為了解決門窗有凸出套口、飄窗等外墻造型才采用正打工藝。本文主要介紹反打工藝為主的模具，根據澆筑順序，將模具分為2 層，一級模為保護層（外葉）+ 保溫層，二級模為結構層（內葉）。一級模模具作為二級模的基礎，所以在一級模的連接處需加固，二級模的結構層模具同內墻板模具形式。內墻板模具由于內墻板就是混凝土實心墻體，一般沒有造型，通常預制內墻板的厚度為200mm。疊合樓板模具相對較簡單，一般根據疊合樓板高度選用等高型鋼邊模。2.模具與模臺的固定連接。平模流水線的標準模臺既作為構件預制和轉移的平臺，同時也作為預制構件底模，因此構件的邊模與模臺的連接和固定則成為非常重要的選擇。1）磁盒壓緊固定模具，其優點是組模方便靈活。但也存在振動臺作用下易造成漏漿、跑模位移等弊端。2）在模臺鉆孔用螺栓固定，其優點是模具固定牢固、定位準確，適用于復制率高、批量大、周轉率高的構件生產，其缺點就是更換產品時需對已鉆孔進行封閉修復。3）平模流水線模流動模臺的兩側各有1 排300mm×300mm邊孔，利用模臺的邊孔，通過加長壓桿固定壓緊模具，其優點也是模具固定牢固、定位準確，僅是模具的用鋼量大些而已。4）利用模臺的邊孔和磁盒相結合的做法固定壓緊模具，橫向側模的兩端設長孔連接壓板與模臺的邊孔固定，中間用磁盒固定;順向側模利用邊孔和壓板固定。3.固定臺模專用模具。柱、梁、樓梯等大型和異形構件無法在流水線上生產，必須在固定臺模上采用專用模具。其設計和制作都應遵循必須要有足夠的強度、剛度和整體穩定性的同時也能拆卸方便。

3.4? 預埋件安裝

在構件的模具擺放完成并驗收合格后，緊接著安置預埋件，將其安放在模具的框架里。預埋件具有多種規格，對某些特殊類型預埋件擁有連接功能的，采用的方法是用鋼模板上的固定物進行連接。在澆筑、振搗混凝土的過程中盡量避免觸碰推倒預埋件，保持適當的振搗間距，避免影響在振搗過程時預埋件的位置偏移。

3.5? 混凝土澆筑

混凝土澆筑過程中，避免對安裝的鋼筋網片及預埋件的傷害。嚴格控制構件的澆筑厚度，并保持澆筑時周邊的清潔。澆筑過程中，應充分有效地振搗混凝土，避免發生漏振現象，防止出現蜂窩麻面等缺陷。澆筑過程中要取樣預留試件。（1）對混凝土拌合物要求其投料高度不得超過500mm。（2）混凝土拌合物出料后應及時且連續均勻澆筑，時間維持在40min以內。（3）澆筑混凝土時要及時檢查和糾正模具、吊件、預埋件以及連接件等構件變形、移位。（4）混凝土振搗采用澆筑和振搗同步進行的方法，以振動平臺振搗為主，以振動器、振搗棒為輔助的振搗。（5）構件澆筑完成后為保持表面光滑，應該進行一次收光過程。主要內容包括消除表面缺陷，防止產生裂縫;檢查外露筋和預埋件是否符合設計要求。

3.6? 脫模養護

預養護窯是構件澆筑完成后的下一道工序，窯內的溫度維持在50℃

±5℃左右，養護時間維持在2h左右。立體倉庫內養護是構件的養護條件之一，通過養護溫度線性曲線來控制維持構件的養護溫度。預制構件的養護對溫度的要求很高，通常是提高溫度來加快養護成型。構件預養時間通常設置在1-3h以內，構件升溫速率控制在10-20℃/h，構件降溫速率要求小于10℃/h。預制構件較厚時養護的溫度保持在40℃左右;預制構件比較薄的，養護溫度控制在60℃以下最佳，養護時間至少是4h且持續養護不得出現間斷。

4.結語

PC混凝土在設計及應用過程中，與普通商品混凝土一樣需保證混凝土設計強度和施工性能滿足要求即可，但若采用普通商品混凝土的設計思維不僅不能滿足PC預制構件的生產需求，而且會造成生產周期長、施工效率慢、施工質量通病多等問題，隨著PC混凝土設計及應用技術思維模式的轉變，PC混凝土將成為新一代工業化建筑主體材料。

參考文獻：

[1]高春風，李紅，林常成.裝配式建筑構件混凝土技術研究[J].建筑結構，2019.