小型预制构件自动化流水作业生产施工研究

邵国威

中铁建大桥工程局集团西北工程有限公司 宁夏 银川 750000

1 工法特点

1.1 节约工期

使用小型预制构件自动化流水作业生产施工能大大提高生产速度，其主要优势体现在混凝土自动入模，振捣完成后叉车转运，提高了生产效率，节约人工及成本，自动化流水作业工法生产效率高，更能满足施工现场工期要求。

表1 效率对比表

以本项目小型预制构件量11000m³，传统工法需要工期220天，自动化流水作业工法需要工期100天。在工期时间上能大大节约，为现场安装提供更好的施工条件。

1.2 质量控制

传统工法使用手提式振捣棒进行振捣，振捣时间不能固定，成品质量不稳定，虽然满足设计要求，但是大多会有蜂窝、麻面等质量缺陷，而自动化流水作业工法的振捣时间可以设定为固定时间，成品质量稳定，没有蜂窝麻面等质量缺陷[1]。

小型预制构件的模板选择是决定其外观质量的关键因素[2]。故本项目经考虑，采用聚丙乙烯、ABS工业塑料和部分添加剂经过一定工艺[3]，制造出的模具。特点是，重量轻、具有一定的刚性。

2 适用范围

本研究适用于公路工程所有小型构件预制。

3 工艺原理

小型预制构件自动化流水作业工法的工作原理为：拌和站出混凝土后直接到振捣平台上的模具里，不需要人工上料，只需要1人摆放模具，1人操作控制器放料，1人使用叉车转运半成品。养生采用的是智能养生系统，能够分区定时养生，设置好养生时间段后不需要人工洒水。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 小型预制构件自动化流水作业工法工艺流程

小型预制构件在施工过程中主要存在的问题有蜂窝麻面、平面弯曲等现象。为避免这些问题，严格按照小型预制构件自动化流水作业工法工艺，并采用合适的模板。因为模板的好坏是决定预制构件外形的条件，能够很大程度避免质量缺陷问题（流程见图1）。

图1 工艺流程

4.2 施工要点

混凝土在拌和时，水泥温度南方不宜高于60℃，北方不宜高于50℃。并在施工中严格控制原材料进厂检验关，保证混凝土的质量。

小型预制构件自动化流水作业的设计原理：

拌和站出混凝土后直接到振捣平台上的模具里，不需要人工上料，只需要1人摆放模具，1人操作控制器放料，1人使用叉车转运半成品。

设备组成：

拌和站→料斗→行走轨道→振捣平台（控制系统）。

4.3 操作要点

拌和机搅拌好混凝土，放料到料斗里，料斗在轨道上水平移动，移动到振捣平台上方，振捣时间控制到秒，保证振捣效果。振捣平台上提前摆放好模具，模具摆放可以根据模具大小摆放双排或者单排，放料口可以根据摆放的模具来跟换单向放料或者双向放口。

4.3.1 小型预制构件自动化流水作业的原理。小型预制构件自动化流水作业的工作原理为：在拌和站出料到放料到模具里只需要一个人操作，辅助作业只需要一个摆放模具，一个人操作叉车转运。具体施工方法模具摆放→放料→叉车转运→钢抹收面→雾化喷淋养生。

4.3.2 叉车转运自动化原理。振捣平台上有滚轴和顶托架组成，振捣完成后，滚轴高度上升，半成品和滚轴接替并传送到叉车上。

4.3.3 模具转运车。通过控制模具转运车能更方便快捷地将脱模区的模具转运至模具清洗区。模板要重复使用，故每次使用以后要及时对模板进行清洗保证内侧模面光滑。

4.3.4 小型预制构件自动化流水作业工法的优点。

4.3.4.1 需要的人工少。

4.3.4.2 生产效率高。

4.3.4.3 质量稳定。

4.3.4.4 经济效益和社会效益显著。

4.4 小型预制构件施工

4.4.1 施工准备。准备施工所需的原材料、机械设备，并对小型预制构件施工工程工人进行安全、技术交底培训。

4.4.2 施工工艺。

4.4.3 模具清洗工艺。

4.4.3.1 敲，用力敲打模具混凝土附着处使大块混凝土脱落。

4.4.3.2 泡，将处理好的模具放置池中静置浸泡40min。

4.4.3.3 洗，在清水池中用刷子仔细清洗模具内外面，直至无残渣附着。

4.4.3.4 冲，残渣清理干净后将模具放入清水中冲刷（新模具使用前也应放入清水中清洗一次后方能使用），将残渣清洗干净。

4.4.3.5 蘸，模具清洗干净后，再将模具放入洗衣粉水中。

每次清洗时，对于刮痕明显且影响构件外观的模具应作报废处理，不能再行使用。模具循环使用一段时间后，应对其变形进行量测，与设计尺寸不相符的不得继续使用。

5 质量控制

5.1 执行的标准或规范

5.1.1 《公路桥涵施工技术规程》（JTG/T F50-2011 ）；

5.1.2 银昆高速公路LJ07-2标合同段相关施工图纸。

5.2 质量保证措施

5.2.1 加强对原材料的检测工作，按规定做好各种检验。

5.2.2 在施工前，需要针对现场实际施工情况，制定出详尽的工艺方法，来确保预制施工过程顺利高效及保证质量的完成。

5.2.3 加强对各种技术资料文件的管理。

6 效益分析

6.1 经济效益

表2 经济效益

6.2 社会效益

6.2.1 生产效率高，建筑垃圾少。

6.2.2 用于施工中，具有的特点是：方法简单，易于现场实际的操作，操作中安全性可以得到有效的保障。

6.2.3 小型预制构件自动化流水作业施工工法得到中铁建宁夏高速公路有限公司、银昆高速总监1办、银昆高速总监2办、银昆高速其他兄弟施工单位一致认同。

7 工程实例

7.1 工程概况

太阳山开发区至彭阳（宁甘界）LJ07-2标起讫桩号：K110+600～K120+686.266，路线长度10.1km。

7.2 施工情况

该工法目前已成功应用于桥头锥坡实心六棱砖、挖方拱形骨架，填方拱形骨架，隧道排水工程盖板。

8 结束语

该施工方法，带来了高生产效率，以及减少建筑垃圾的产生，施工方法简单便捷，易于操作。

小型预制构件自动化流水作业施工得到中铁建宁夏高速公路有限公司、银昆高速总监1办、银昆高速总监2办、银昆高速其他兄弟施工单位一致认同。