装配式混凝土构件生产工艺研究

于姗姗

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，通过深入研究装配式构件生产关系，立足生产工艺和预制安装研究方向，在生产工艺方面，系统地研究了装配式建筑各方面的生产加工工艺，分析了目前在生产和施工方面所存在的优缺点，为以后装配式建筑技术的发展提供了研究依据。

关键词：装配式建筑;预制构件;生产工艺

相比于传统建筑工程而言，装配式混凝土建筑工程具有施工量小、工序流程简单、施工效率高等特征，主要施工内容为将所预制生产的各类建筑预制构件运输进场开展装配作业即可。在多数装配式混凝土建筑工程中，常见施工问题主要集中于建筑预制构件损坏、组装位置偏移2 方面。所以在施工中要根据实际的施工问题采取相关的质量控制措施，提高混凝土装配式住宅建筑施工质量。

1装配式的优势

1.1  提高效率

装配式建筑构件是由预制厂按照相应的模具提前且大批量完成，流水线制作，生产成本比较低，更重要的是将整个建筑过程化大为小，化繁为简，工程操作不仅目的清晰，而且速度快。在工程实施中更大程度利用好时间资源，效率的提升显而易见。

1.2  绿色，环保

工业化的生产让装配式建筑有了量的把控，既减少了对施工周围噪音污染、工业垃圾污染及湿法作业产生的灰尘污染，又能够节省资源，让传统现浇过程中过度剪裁行为得到终结。

2装配式建筑的不足

2.1  较难确保精确度

装配式建筑构件是在相关人员精确设计的模具中制作而成的，所以预留预埋时，孔洞的位置十分重要，同时现场施工会有人为误差，这些都将造成缝隙不均匀等问题，并影响施工以及建筑的整体结构刚性。构件的连接是装配式工艺的重中之重，但是目前存在着诸多的问题，若处理不当就会有安全隐患，解决构件的连接及防水、保温问题以及可靠性、耐久性都将会是未来的研究方向以及研究重点。

2.2  各个设计公司面临合作挑战

管线、窗户的预先设计数据都需要进行相关的匹配，即使有BIM的模型展示，后期也需要有众多的模拟实验作为数据安全支撑以及相关施工单位的密切合作，毕竟小错有可能造成不可更正的大错。

3预制装配式混凝土构件的生产

3.1  常见工艺流程

预制装配式构件生产的种类和规格非常多，包括各种内外墙板和叠合楼板等板系构件，梁、柱、阳台、楼梯等异形和大型PC构件等。内墙板生产工艺流程与叠合楼板生产工艺流程不同之处在于浇筑振捣时需要刮平，然后进行混凝土构件预养护并抹光，而后再进入码垛等后续环节。外墙板的生产工艺更加复杂，需要2 次浇筑振捣，在安装预埋件之后进行第1   次浇筑振捣，然后在此基础上安装上层模板，安装保温板进行保温，安装预制构件连接件，接着安装上钢筋及网片，再进行预制构件2 次浇筑振捣，最后才进入后续环节。

3.2  预制构件的工艺生产流程

预制构件的生产流程展现了构件生产的全过程。构件在生产时主要步骤包括划线、支模、安装钢筋骨架、安装预应力筋、张拉预应力筋、安装预埋件、浇筑混凝土、养护以及拆模出槽等过程，构件出槽后运送至现场用于建筑施工使用。

3.3  与预制构件生产线配套的模具

1.模具设计要点。对于夹心保温外墙板通常采用结构层（200mm厚，也称内叶）+ 保温层（设计决定）+ 保护层（50mm厚，也称外叶）。此类墙板可采用正打或反打工艺。所谓“反打”就是外墙面朝下紧贴模台，易实现模具造型、装饰预制、清水混凝土等外装饰效果，所以在平模生产线上一般都采用反打工艺;所谓“正打”就是外墙面朝上需人工或机器抹面压光，主要是为了解决门窗有凸出套口、飘窗等外墙造型才采用正打工艺。本文主要介绍反打工艺为主的模具，根据浇筑顺序，将模具分为2 层，一级模为保护层（外叶）+ 保温层，二级模为结构层（内叶）。一级模模具作为二级模的基础，所以在一级模的连接处需加固，二级模的结构层模具同内墙板模具形式。内墙板模具由于内墙板就是混凝土实心墙体，一般没有造型，通常预制内墙板的厚度为200mm。叠合楼板模具相对较简单，一般根据叠合楼板高度选用等高型钢边模。2.模具与模台的固定连接。平模流水线的标准模台既作为构件预制和转移的平台，同时也作为预制构件底模，因此构件的边模与模台的连接和固定则成为非常重要的选择。1）磁盒压紧固定模具，其优点是组模方便灵活。但也存在振动台作用下易造成漏浆、跑模位移等弊端。2）在模台钻孔用螺栓固定，其优点是模具固定牢固、定位准确，适用于复制率高、批量大、周转率高的构件生产，其缺点就是更换产品时需对已钻孔进行封闭修复。3）平模流水线模流动模台的两侧各有1 排300mm×300mm边孔，利用模台的边孔，通过加长压杆固定压紧模具，其优点也是模具固定牢固、定位准确，仅是模具的用钢量大些而已。4）利用模台的边孔和磁盒相结合的做法固定压紧模具，横向侧模的两端设长孔连接压板与模台的边孔固定，中间用磁盒固定;顺向侧模利用边孔和压板固定。3.固定台模专用模具。柱、梁、楼梯等大型和异形构件无法在流水线上生产，必须在固定台模上采用专用模具。其设计和制作都应遵循必须要有足够的强度、刚度和整体稳定性的同时也能拆卸方便。

3.4  预埋件安装

在构件的模具摆放完成并验收合格后，紧接着安置预埋件，将其安放在模具的框架里。预埋件具有多种规格，对某些特殊类型预埋件拥有连接功能的，采用的方法是用钢模板上的固定物进行连接。在浇筑、振捣混凝土的过程中尽量避免触碰推倒预埋件，保持适当的振捣间距，避免影响在振捣过程时预埋件的位置偏移。

3.5  混凝土浇筑

混凝土浇筑过程中，避免对安装的钢筋网片及预埋件的伤害。严格控制构件的浇筑厚度，并保持浇筑时周边的清洁。浇筑过程中，应充分有效地振捣混凝土，避免发生漏振现象，防止出现蜂窝麻面等缺陷。浇筑过程中要取样预留试件。（1）对混凝土拌合物要求其投料高度不得超过500mm。（2）混凝土拌合物出料后应及时且连续均匀浇筑，时间维持在40min以内。（3）浇筑混凝土时要及时检查和纠正模具、吊件、预埋件以及连接件等构件变形、移位。（4）混凝土振捣采用浇筑和振捣同步进行的方法，以振动平台振捣为主，以振动器、振捣棒为辅助的振捣。（5）构件浇筑完成后为保持表面光滑，应该进行一次收光过程。主要内容包括消除表面缺陷，防止产生裂缝;检查外露筋和预埋件是否符合设计要求。

3.6  脱模养护

预养护窑是构件浇筑完成后的下一道工序，窑内的温度维持在50℃

±5℃左右，养护时间维持在2h左右。立体仓库内养护是构件的养护条件之一，通过养护温度线性曲线来控制维持构件的养护温度。预制构件的养护对温度的要求很高，通常是提高温度来加快养护成型。构件预养时间通常设置在1-3h以内，构件升温速率控制在10-20℃/h，构件降温速率要求小于10℃/h。预制构件较厚时养护的温度保持在40℃左右;预制构件比较薄的，养护温度控制在60℃以下最佳，养护时间至少是4h且持续养护不得出现间断。

4.结语

PC混凝土在设计及应用过程中，与普通商品混凝土一样需保证混凝土设计强度和施工性能滿足要求即可，但若采用普通商品混凝土的设计思维不仅不能满足PC预制构件的生产需求，而且会造成生产周期长、施工效率慢、施工质量通病多等问题，随着PC混凝土设计及应用技术思维模式的转变，PC混凝土将成为新一代工业化建筑主体材料。

参考文献：

[1]高春风，李红，林常成.装配式建筑构件混凝土技术研究[J].建筑结构，2019.