段德恩 游連章

(中交三航局廈門分公司 福建廈門 361006；廈門軌道交通集團有限公司 福建廈門 361008)

淺談盾構管片預制廠的標準化建設與管理

段德恩 游連章

(中交三航局廈門分公司 福建廈門 361006；廈門軌道交通集團有限公司 福建廈門 361008)

以中交三航管片廠為例，主要介紹管片廠標準化的建設與管理。根據盾構預制混凝土襯砌管片的生產特點，建立相應的標準化廠房、流水線、養(yǎng)護設施及堆場，利用信息化的方式串聯整個管片預制生產過程。

地鐵軌道；管片廠；標準化；建設

0 引言

隨著國內城市地鐵軌道交通建設的快速發(fā)展，盾構混凝土預制襯砌管片(以下簡稱“管片”)作為隧道的永久支護結構，其質量要求非常重要，單獨建廠來生產管片，有利于全過程的質量控制及管片全生命周期的追塑管理。隨著管理要求的不斷提高，怎樣建設好一個標準化的管片廠，關系到企業(yè)的形象和管片質量的好壞。目前,國內管片企業(yè)生產工藝主要有以下幾種方式:固定模具法、機組流水法和流水傳輸線法。我國80%以上的管片生產企業(yè)采用前兩種方式，固定臺座法和機組流水法是非常常規(guī)的一種預制工藝，該工藝效率低、能耗高、占用空間大、勞動強度高，且過分地依賴桁車、門機吊運，因此是一種落后的生產工藝。與之相反，流水傳送法則是一種較為先進的生產工藝。該工藝通過模具傳送系統將管片生產的各工序固定在相應的位置，從而實現定人定崗的工序細分；通過砼的上料系統和澆注系統實現管片砼澆注的自動化，大大降低對車間桁車的依賴；通過智能蒸養(yǎng)系統實現對管片集中智能養(yǎng)護，有效降低了蒸養(yǎng)的能耗。該工藝需要硬件和軟件的支持，即成套可靠的流水線傳輸設備和自動控制系統的軟件。本文介紹流水傳送法生產工藝，該工藝的核心是智能自動化流水線，這代表了最先進的管片生產工藝 。該工藝關鍵的難點是流水線相關設備應具備性能穩(wěn)定、可靠性好、易于維護、安全性能好，同時還應具備自動化程度高、生產效率高的特點[1]。

近年來，國家大力發(fā)展城市軌道交通建設，工期緊、規(guī)模大、周邊環(huán)境復雜。盾構管片制作作為軌道交通建設的一個分部工程，其重要性是不言而喻的，人們開始重視盾構管片標準化施工，結合形勢發(fā)展的需要和人們的創(chuàng)新智慧，建立標準化管片制作工廠，利用信息化方式，使管片廠的標準化文明生產施工管理實現更專業(yè)、更全面、更系統、更精細、更完善，從而更好地推進和提升城市軌道交通建設管理水平。

1 管片廠建設、布局

管片廠位于湖里區(qū)殿前一路1221號，總占地面積約6hm2。管片鋼筋車間126m×27m，日可加工管片鋼筋籠30環(huán)以上。管片2#生產車間94m×30m，占地面積約0.282hm2，管片生產流水線采用全輪軌式自動化流水生產線方式，含1條生產線和5條蒸養(yǎng)線，生產線可投入12套氣動附著式振搗模具，日生產量達30環(huán)。管片養(yǎng)護設計1個62.5m×27.4m×3.1m養(yǎng)護水池，水池分8個倉，可同時養(yǎng)護240環(huán)管片，能滿足30環(huán)/日循環(huán)生產要求。水池旁設計1個54m×30m的噴淋養(yǎng)護區(qū)域，可滿足30環(huán)/日的噴淋需求。

管片堆場分為4號線、3號線堆場，4號線堆場布置3臺40t門式起重機，3號線堆場布置2臺40t門式起重機，3、4號線占地面積約1hm2，可堆放約2 200環(huán)管片。

2 核心技術

2.1 鋼筋車間

鋼筋車間分鋼筋原材堆放區(qū)，原材加工區(qū)，焊接區(qū)，存放區(qū)等，鋼筋車間布置如圖1所示。

車間內配有8臺5t桁車，1臺數控切斷機，如圖2所示，2臺數控彎曲機，如圖3所示，2臺半自動彎弧機，如圖4所示，CO2焊機等。

圖1 鋼筋車間布置圖

圖2 數控切斷機

圖3 數控彎曲機

圖4 半自動彎弧機

該廠開發(fā)管片封閉箍筋自動焊接機器人，如圖5所示，能有效提高箍筋焊接質量，使箍筋焊接效率提高3～4倍。

圖5 自動焊接機器人

圖6 鋼筋成品與半成品堆放

圖7 弧度檢測平臺

圖8 鋼筋骨架堆放平臺

鋼筋原材料、構件、半成品、模板、管材、塊料必須指定地點分門別類存放整齊，堆放平穩(wěn)。鋼筋原材料采用混凝土U字型條形墩存放，鋼筋半成品采用鋼結構架子存放，如圖6所示。

制作鋼筋骨架弧度驗收平臺，如圖7所示，使檢測者可以非常方便地對管片鋼筋骨架的弧度進行驗收。當弧度不滿足要求時，則將骨架吊進胎膜重新進行調整。據管片的內弧面主筋弧度，設計制作鋼筋骨架堆放平臺，如圖8所示，使骨架整體均勻受力，可堆疊存放6層鋼筋骨架，即使長時間的堆放，也不易變形。

單個管片鋼筋骨架由一個操作者單獨完成，操作者通過管片建檔智能一體機為自己完成的鋼筋骨架懸掛管片身份標示牌，如圖9所示，該標示牌包含了電子標簽及可視標簽兩部分。標簽中包含了管片骨架的基本信息，如管片類型、分塊號、骨架的制作者以及驗收者，這些信息同步在網絡數據庫中保存。

圖9 管片身份標示牌

2.2 生產車間

管片生產車間內分蒸養(yǎng)房、中央控制室、流水線、振搗房、修補區(qū)域、參觀通道、值班室、應急救援倉庫等。生產車間布置如圖10所示。

圖10 生產車間布置圖

管片廠采用以自動化流水生產線為核心的流水傳送法工藝，該工藝充分考慮了鋼筋籠、混凝土澆筑和管片運出時的空間分配，不會發(fā)生相互干擾，使這三種物流進行合理的流動。從而降低勞動力的需求量以及工人勞動強度，其次大幅度提高了管片預制生產效率和模具的周轉使用率。管片模具如圖11所示，采用鉸式開啟方式，具有定位精度更高且易于調整，其次模具的止?jié){措施也更為嚴密，不易產生漏漿現象。217Hz的高頻附著式振動恰能使砼中的水泥砂漿產生共振，即做諧振振動，這種振動衰減小，振幅達最大值，使水泥砂漿迅速的液化，密集的填充粗骨料間的間隙，排出氣體，使管片砼在短時間內達到高效振實的效果，同時可以取得絕佳的外觀質量。

圖11 管片模具

圖12管片預制各區(qū)域技術參數顯示屏及二維碼打印一體機

蒸養(yǎng)房包括降溫區(qū)、恒溫區(qū)、升溫區(qū)、預蒸養(yǎng)區(qū)、靜養(yǎng)區(qū)，各區(qū)域用門隔開，車間顯眼處設置顯示屏，如圖12所示，當采用蒸汽養(yǎng)護時，應經試驗確定管片混凝土的養(yǎng)護制度，同時管片的蒸汽養(yǎng)護應滿足規(guī)范的要求。采用先進的傳感器和紅外測溫儀，實時采集管片生產車間各部位的環(huán)境溫度，并傳輸至大屏幕顯示器，方便施工操作者可以實時地查看各區(qū)域的養(yǎng)護數據，并進行溫差控制和處理。生產車間設有管片二維碼標簽打印一體機，如圖12所示，提供管片實時動態(tài)圖查詢和二維碼標簽打印服務；另擺放一臺靜脈考勤機，事先記錄人員名字和所對應的工作崗位，上崗人員進行考勤后便對應到當天管片工序的實際操作人員，例如清模人員、裝模人員、抹面人員等。

2.3 養(yǎng)護水池

管片廠養(yǎng)護水池內有8個倉，每個倉接有溫度和PH值感應器，周圍設有平臺欄桿，欄桿1.2m高，涂刷黑黃漆，倉內設有踏步和水位標尺，方便人員下到水池和觀察水池水位。水池配備增壓泵，通過預埋管道進行抽水放水作業(yè)。養(yǎng)護水池如圖13所示。

圖13 養(yǎng)護水池

圖14 管片噴淋養(yǎng)護

2.4 管片噴淋場

管片噴淋采用門機懸掛噴淋管行走噴淋，使存放的管片全方位保持潮濕養(yǎng)護，噴淋區(qū)域設置數條水渠，噴灑出來的水通過水渠流入蓄水池，達到水循環(huán)使用目的。管片噴淋養(yǎng)護如圖14所示。

2.5 管片堆場

管片應按分塊類型集中分區(qū)(共6個區(qū)，即F、B1、B2、B3、L1、L2)存放；在分區(qū)存放的基礎上再按管片襯砌類型再細分，如P1、P2、P3。現場建立標識牌，按區(qū)分類型進行存放;管片堆場基礎應堅實，并做好排水措施；管片側面立放以3層為宜，當管片內弧面向上平放時，以5層為宜。當確實需要堆放更高的層數時，應對管片進行受力分析驗算；管片側面立放，底層為5cm×20cm的砼條形基礎，中間層采用5cm×20cm的板方材支墊；內弧面向上平放時，采用專用堆存鋼平臺支架。管片堆場如圖15所示。

圖16 質量保證體系圖

圖15 管片堆場

3 質量控制

為確保管片的預制質量，有效運行GB/T19001-2008、GB/T24001-2004、GB/T28001-2001質量、環(huán)境、職業(yè)健康安全管理體系[2-4]，嚴格按照體系要求組織生產，以全面質量管理的理念，實行全員、全面、全過程的管理。針對該工程，從人、機、料各個方面采取技術措施，以保證管片產品質量，如圖16所示。

4 結語

廈門軌道交通管片廠的建設，立足于標準化推進的相關過程和要求，以技術為核心，通過標準化將生產中重復的流程進行簡化和分析，變?yōu)闃藴始夹g控制，使理解和操作不因個人能力高低而產生分歧，減少或避免無效或低效的操作和流程，最終達到提高工作效率和生產質量的目的，可為新建管片廠標準化建設提供參考。

[1] 郭振國.盾構管片自動化流水線施工技術[J].城市道橋與防洪,2010(5).

[2] GB/T 19001-2008 質量管理體系要求[S].北京：中國標準出版社，2008.

[3] GB/T 24001-2004 環(huán)境管理體系要求及使用指南[S].北京：中國標準出版社，2004.

[4] GB/T 28001-2001職業(yè)健康安全管理體系[S].北京：中國標準出版社，2001.

Talking about the Standardized Construction Management of Segment Factory

DUANDeenYOULianzhang

(Xiamen Branch, Communications Corporation, Xiamen 361006; Xiamen Rail Transportation Group Co., Ltd., Xiamen 361008)

This paper chinatransportation Sanhang segment factory as an example, introduces the construction and management of factory standard segment. According to shield precast concrete lining production characteristics, establish a standardized plant, the corresponding line, maintenance facilities and storage yard, using the information of series the whole production process of precast segments.

Subway segment; Plant; Standardization; Construction

段德恩(1986.10- ),工程師。

E-mail:31331224@qq.com

2016-11-29

TU278

A

1004-6135(2017)03-0054-06