馬祥飛,吳 勇,蔣小東
(廣東中建新型建筑構件有限公司,廣東 東莞 523000)
疊合板是裝配式建筑的主要構件之一,因疊合板需求量較大,可減少現(xiàn)場模板使用量,預制構件在工廠生產過程中,疊合板生產工藝的優(yōu)化和質量控制措施將直接影響現(xiàn)場安裝進度和總施工工期[1]。
目前疊合板在工廠化生產過程中已經有一套完整的工藝流程,但由于生產環(huán)節(jié)較多,包括鋼筋籠綁扎、模具拼裝、粗糙面處理、存放轉運等環(huán)節(jié),進行批量化生產時任何一個環(huán)節(jié)滯后都會影響整個生產過程。
裝配式疊合板的生產工序包括鋼筋籠綁扎、疊合板模具快速拼裝、免預養(yǎng)拉毛、養(yǎng)護窯儲存、疊合板立體存放等工序。
在疊合板鋼筋網片制作時,對于間距符合標準模數(shù)的產品使用網片鋼筋自動焊接技術進行焊接,對不規(guī)則間距的鋼筋網片使用不規(guī)則網片鋼筋快速綁扎技術進行鋼筋籠綁扎;在疊合板裝模時采用疊合板模具快速拼裝技術,在模具圍邊4個內角指定位置焊接4個直角定位器,快速精準地拼裝疊合板模具,采用密封性好的防漏膠條防止鋼筋上浮和漏漿;在疊合板澆筑時,通過優(yōu)化混凝土配合比,降低混凝土黏度、保持混凝土良好的觸變性能,不影響澆筑速度,使用一種疊合板簡易拉毛裝置進行拉毛操作,使疊合板達到振搗后即刻拉毛的效果,形成疊合板免預養(yǎng)快速拉毛技術;在拉毛完成后采用流動模臺放置在立體式養(yǎng)護窯中儲存養(yǎng)護,使其強度不小于15MPa的脫模條件,同時產能擴大近2倍;構件脫模后進行轉運、存放及運輸?shù)冗^程,使用一種疊合板轉運存放運輸一體架,將原本一塊塊吊裝的疊合板,整體一摞快速吊裝,轉運、裝車效率提高數(shù)倍。
裝配式疊合板高效生產施工工藝流程:鋼筋籠綁扎→清理模臺(流水線移動模臺)→快速拼裝模具→噴涂脫模劑→吊裝鋼筋籠→安裝預埋件、密封膠條等并隱蔽驗收→澆筑混凝土→免預養(yǎng)拉毛→養(yǎng)護窯存放自然養(yǎng)護→打印編好后產品脫?!B合板立體存放。
在綁扎鋼筋籠時,使用一種用于疊合板制作的鋼筋位置固定簡易裝置,如圖1所示,工人將所需綁扎的鋼筋放置于預留的鋼筋卡槽內,即可完成鋼筋定位,無需進行反復測量和復核,提高了定位準確性,滿足同一型號批量生產的疊合板鋼筋籠的綁扎;綁扎過程中不易出現(xiàn)鋼筋移位情況,側面外伸鋼筋長度易控制,有利于質量控制;使用該裝置可使綁扎完1個疊合板鋼筋網由原先的45~50min縮短至20min左右,提高了工作效率,且可多次重復利用,實用性強。
圖1 不規(guī)則網片鋼筋快速綁扎裝置
1)用大刀鏟或小刀鏟清理流水線大模臺及鋼模具上的混凝土,其余地方用拖把或掃把清掃干凈。
2)所有模具拼接處均用刮板清理干凈,并用風管吹干凈,保證無雜物殘留;清理模具各基準面邊沿,利于抹面時保證收面平整[2]。
3)清理模具工裝,保證工裝無混凝土殘渣;清理模具外腔,并涂油保養(yǎng)。
疊合板模具快速拼裝系統(tǒng)的工藝是在模具進場安裝時,按照設計安裝調試好疊合板邊板尺寸、位置、對角線,用強力磁座固定;在疊合板模具圍邊4個內角指定位置焊接4個直角定位器,厚3mm、腰長20mm的等腰三角形小鋼片,如圖2所示,產業(yè)工人在拼裝模具時只需要按照按照4個直角定位器作為圍邊參照標準快速、高效完成疊合板模具邊板拼裝。
為提高工作效率,使用前將水性脫模劑按說明書要求兌水攪拌均勻,使用噴霧器站在模臺外用噴桿進行噴灑,噴涂效率高,效果好。
圖2 疊合板模具直角定位器
采用行車吊放疊合板鋼筋籠,在鋼筋網下部安裝保護層厚度控制墊塊,墊塊間距不超過500mm,放置完成后檢查鋼筋間距均勻、無偏差后,將鋼筋籠放入模具中。
1)安裝線盒、線管、預埋吊環(huán)、預留孔洞等預埋件。
2)安裝外露鋼筋處密封膠條,防止?jié)仓駬v后漏漿。
3)隱蔽驗收,驗收合格后方可下料。
1)驅動裝置將完成隱蔽驗收的模臺驅動至振動臺并鎖緊底模,中央控制室控制攪拌站開始拌制混凝土,完成拌制后下料至混凝土運輸小車,小車通過空中軌道運行至布料機上方并向布料機投料;布料機移動至基準點開始布料,布料完成后振動臺開始振動約20s,至混凝土攤平、表面無明顯氣泡溢出時停止工作。
2)澆筑過程中盡量避開預埋件位置。
3)控制混凝土澆筑厚度,如有特殊情況(如坍落度過小、局部堆積過高等)時進行人工攤鋪。
4)清理散落在模具和地面上的混凝土,保持該工位清潔。
傳統(tǒng)疊合板生產工藝中,經振搗密實后的混凝土一般需進行1.5h左右的預養(yǎng),待混凝土臨近初凝前再進行拉毛,這要求預養(yǎng)工位較多,占用場地面積較大,影響疊合板生產效率。
疊合板免預養(yǎng)快速拉毛工藝的關鍵技術主要有2點。
1)優(yōu)化混凝土配合比,使混凝土黏度小、觸變性能良好,坍落度控制在80~100mm?;炷琉ざ刃?,可保證在低坍落度時,布料機也能快速布料,且拉毛時阻力較小,易于拉毛;觸變性能良好,可保證低坍落度混凝土在振動力作用下快速攤平、密實;低坍落度保證了混凝土振動密實后立即拉毛的料漿不會回流,確保了粗糙面的程度符合要求。
具體優(yōu)化配合比的方法是:使用級配良好的河砂代替機制砂、降黏型聚羧酸減水劑取代普通減水劑、一級粉煤灰等措施。實際使用的典型混凝土配合比如表1所示。
表1 疊合板免預養(yǎng)快速拉毛混凝土配合比
2)改進拉毛工具,將拉毛工具齒距控制在約12mm,約為碎石最大公稱直徑的1.2倍,保證在拉毛過程中,最大粒徑的石子能順利通過齒距而不會被帶出混凝土表面,且在每個齒距間的混凝土表面形成凹凸不平的粗糙面。單個操作人員即可站在操作臺下進行操作,無需他人協(xié)同操作,可避免因踩踏桁架筋,生產完成后的疊合板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象;設計多根拉齒,可保證疊合板拉毛深度和拉毛間距達到設計值,無需根據工人經驗進行拉毛,將拉毛工作進行量化,并控制拉毛深度一次到位,簡單、精準,產品美觀度高,可保證施工效率及施工質量。
在拉毛完成后采用養(yǎng)護窯養(yǎng)護法進行運轉存放和養(yǎng)護,使其強度快速達到不小于15MPa的脫模條件[3]。
結合廣東省氣候條件,只需要在冬天使用蒸汽養(yǎng)護。由于養(yǎng)護窯是全封閉保溫構造,養(yǎng)護窯不僅可起到存放產品,加快車間生產模臺流轉的作用,還可起到保溫養(yǎng)護的作用,通過將澆筑后的模臺存放在養(yǎng)護窯內,利用混凝土硬化過程中釋放的熱量可將窯內溫度維持在40℃以上,有利混凝土強度的上升。冬季施工期間構件進入養(yǎng)護窯前需覆蓋塑料薄膜,防止出養(yǎng)護窯后溫差驟降引起構件表面出現(xiàn)溫度裂縫。
疊合板強度不小于15MPa后可進行拆模工序,先在產品上打印產品編號等標識。拆卸下來的所有工裝、螺栓及其他零件等必須放到指定位置,然后拆除產品邊模。模具拆除完畢后,將模具周圍的衛(wèi)生打掃干凈[4]。
疊合板存放、裝車時,傳統(tǒng)方法是一塊塊起吊,效率非常低。為提高疊合板存放裝車效率,應用了疊合板立體存放技術,如圖3所示,一次可存放多塊疊合板,大大提高了存放及運輸效率。
圖3 疊合板立體存放
1)嚴格按照設計圖紙及標準規(guī)范確定的各項質量控制標準控制質量,并做到重要項項項必檢,次要項重點抽檢。在澆筑前做好各隱蔽項目的檢查并記錄在案;在出貨前認真做好各項防護措施的確認。
2)車間施工 由專職質檢員檢查監(jiān)控,質量管理領導小組負責定期或不定期對現(xiàn)場進行質量抽檢。
3)在施工前對所有的車間管理人員和施工班組進行質量技術交底。
4)過程驗收 嚴格執(zhí)行“三檢制”[5]。在施工的全過程中的關鍵施工工序由施工班組進行初檢,初檢合格后由現(xiàn)場專職質檢員進行復檢,復檢合格后由品質部會同駐場監(jiān)理進行終檢,檢查合格并簽字認可后方可進入下一道施工工序。
5)模具進場 對模具的長度、寬度、截面尺寸、側向彎曲、翹曲、底模平整度、組裝縫隙、水平度等項目進行全面檢查,不合格項要求模具廠立即整改。
6)鋼筋綁扎工序 對鋼筋的直徑及數(shù)量、調直質量、剪切質量、長度、間距等項目進行全面核查。
7)模具安裝工序 對模具尺寸、清潔程度、脫模劑及緩凝劑、模具接縫、鋼筋隱蔽驗收、保護層厚度、吊裝埋件規(guī)格及加固措施、預留孔洞、水電預埋等項目進行全面檢查。
8)混凝土澆筑工序 對混凝土強度等級、澆筑體積、澆筑振搗時間、抹面、模具周邊余料等項目進行全面檢查。
9)拆模工序 對構件自然養(yǎng)護方法、養(yǎng)護時間、同條件試塊抗壓強度、模具連接螺栓卸除、模具配件拆除并妥善擺放、脫模起吊時間等進行全面檢查。
10)成品檢查工序 對產品外觀、產品尺寸、鋼筋規(guī)格及尺寸、預埋件規(guī)格及位置、修補工序完成情況進行全面復核。
通過對疊合板生產的各個環(huán)節(jié)進行研究,形成不規(guī)則網片鋼筋快速綁扎技術、模具快速拼裝技術、免預養(yǎng)拉毛技術、養(yǎng)護窯儲存與養(yǎng)護技術、疊合板立體存放技術等新技術。
通過技術改進與創(chuàng)新,提高了疊合板生產質量及效率,規(guī)范了運輸操作與整體穩(wěn)定性,能有效確保構件的質量和構件生產運輸效率,保證質量、節(jié)約工期、加快工程的形象進度、節(jié)能環(huán)保,具有顯著的社會、經濟和環(huán)保效益。該技術對于其他裝配式混凝土結構工程項目具有良好的借鑒作用及廣闊的推廣應用前景。