短线法节段梁预制厂标准化建设论文_邢键,鲁信旺

短线法节段梁预制厂标准化建设论文_邢键,鲁信旺

中交二航局第四工程有限公司 安徽芜湖 241000

摘要:随着节段梁预制拼装施工工艺的不断推广和普及,该施工工艺已被大家熟知,该施工工艺在质量控制、施工工期控制等方面具有较多优势。为充分发挥节段梁预制安装施工工艺的优势,节段梁预制厂的标准化建设是其基础。本文结合五峰山过江通道公路接线工程实际,从工厂化生产、超市化配送、机械化加工、信息化管理等方面简述节段梁预制厂标准化建设。

关键词:工厂化生产;超市化配送;机械化加工;信息化管理

1、引文

节段梁预制拼装施工工艺是将梁体分为若干节段,在预制厂预制后运输至桥位进行组拼,通过施加预应力将节段整体拼装成桥的施工工艺。节段梁预制拼装施工工艺具有对交通及施工环境影响小、便于运输、便于质量控制、可大大降低成桥后混凝土收缩徐变、配置体外预应力后可提高材料使用效率等优势。节段梁预制是该工艺质量控制、工期控制的关键。节段梁预制工艺主要分为长线法和短线法,短线法较长线法有占地面积小、可流水作业、适用复杂多变的梁段等优势,但对模板的要求、测量仪器的精度和作业人员的要求更高。

为充分发挥节段梁短线法预制的优势,合理的建设预制厂是基础。随着工厂化、机械化、信息化的不断提升和发展,工厂化生产、超市化配送、机械化加工、信息化管理成为预制厂标准化建设的重要理念。

2、预制厂规划设计

短线匹配法预制起始梁段采用一端固定端模、一端活动端模进行浇筑外,其余梁段均采用一端为固定端模,另一端为已浇的前一梁段做匹配梁段进行浇筑。当新浇梁段拆模后,匹配梁段即运走进行二次养护和堆存,之后将新浇梁段移至该位置上作为新匹配梁段,完成下一梁段的预制,并依此循环完成整跨梁段的预制。

根据短线法预制工艺及标准化施工需要,预制厂主要功能区包括办公生活区、钢筋配送中心、混凝土拌合区、钢筋绑扎区、预制区、养护区、堆存区、出运区,各功能分区之间先后衔接,形成工厂化流水生产线。各功能分区的大小主要根据梁段复杂程度、存梁期、现场安装进度等因素进行规划。

五峰山过江通道公路接线工程WFS-4标共有节段梁3095榀,梁段类型30种,预制工期约18个月,现场安装工期约15个月,存梁期为3个月,预制工期紧。预制梁段均为单箱双室梁,顶宽达19.75m,预制重量最大达160t,预制难度大。根据工期需要,投入预制模板30套,存梁台座500个。

3、工厂化生产

工厂化生产的目的是将现场施工转为工厂内施工,使节段梁预制的整个施工过程基本不受环境影响。为实现工厂化生产需要,钢筋加工和绑扎、模板施工、混凝土拌合、混凝土浇筑、混凝土养生等均转为室内生产。

根据工厂化生产需要,设置全封闭的钢筋配送中心、半封闭的钢筋绑扎区、全封闭的预制车间、全封闭的养护车间及全封闭的混凝土拌合站。整个节段梁生产过程实现工厂化生产。

钢筋配送中心长189m、宽30m,为全封闭的钢结构厂房,厂内设置办公室、会议室、休息室、钢筋标准件展示区、原材料存放区、加工区及半成品堆放区。钢筋加工均在厂内制作完成,分别运至4条生产线进行绑扎。

每条生产线设置钢筋绑扎区,绑扎区设置移动式顶棚,为满足钢筋穿插需要,侧面不封闭。根据梁段类型设置相应钢筋绑扎胎架,胎架上设置定位工装,满足钢筋定位精度要求,胎架旁设置钢筋半成品临时存放区,满足钢筋半成品临时存放需要。

3.1 3#生产线设置8个预制车间,2、4#线生产线设置7个预制车间,预制车间为全封闭钢结构厂房,车间设置可开启式顶棚,以便钢筋骨架和节段梁吊运。模板及匹配梁区域基础采用桩基础,避免梁段预制过程中的基础沉降。预制车间内布置模板系统,模板安拆、混凝土施工及梁段早期养护均在车间内完成。预制车间内配置工具箱、配电箱、照明设施、养护设施等必备设施,满足24小时作业需要。

养护区设置养护车间,养护车间结构同预制车间,车间内配置养护设施,满足梁段四季养护需要。冬季养护时,设置养护隔舱,满足提梁时养护期梁段保温需要。

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混凝土拌合站为全封闭搅拌站,材料含水率等不受天气影响,保障了混凝土混凝土生产的稳定性。

钢筋在钢筋配送中心制作完成后,运输至绑扎区进行绑扎,钢筋笼成型后吊装至预制车间,完成模板安装、混凝土浇筑及梁段初期养护,之后吊运至养护车间养护,养护完成后吊运至堆存区,最后根据现场需要进行出运。整个施工流程形成完整的生产线,过程无交叉,实现了工厂化生产。

4、超市化配送

钢筋配送中心根据钢筋半成品的不同类型,定制专用堆存货架,钢筋半成品分类定量堆存。钢筋半成品配送使用专用货架及配送小车,确保半成品配送准确。钢筋绑扎胎架旁设置半成品临时堆存区,分类存放钢筋半成品。整个过程实现了钢筋半成品的精准配送。

钢筋绑扎区的钢筋绑扎胎架与梁段类型对应,钢筋笼配送使用专用吊具,多点平衡起吊配送至相应车间,配送过程安全、准确。

混凝土在混凝土拌合区集中拌合,根据浇筑计划,按时按量准确配送至相应预制车间。

节段梁根据预制部位分区存放,每个梁段分配一个身份标识,根据现场施工顺序精准配送。

钢筋半成品、钢筋骨架、混凝土及节段梁的精准配送,实现了超市化配送。

5、机械化加工

建筑行业是劳动力密集型行业,人力资源逐年紧缺,机械化加工生产已经是必走之路。节段梁预制的工厂化生产条件为实现机械化加工奠定了基础。

钢筋配送中心配置桁车进行原材及半成品吊运。配置钢筋剪切数控剪切线、钢筋弯曲中心、钢筋弯箍机等数控钢筋加工设备进行钢筋加工,同时可提高加工精度和稳定性。配置有轨电车进行半成品的运输,安全、高效。

钢筋绑扎区配置CO2保护焊机实现高效、安全焊接。使用龙门吊精准配送钢筋,减少人员搬运。使用定制胎架及工器具,实现钢筋快速定位,免去人工划线定位,施工高效、精准。

模板安拆、梁段匹配等均采用液压系统,施工精细,定位准确,可大大降低模板施工过程中的人力投入。

混凝土在搅拌站集中拌制,运输车配送至浇筑地点,配置自动洗车设备进行车辆冲洗,保证现场清洁。

梁段匹配、数据采集、模板调试等均采用自动测量设备,减少人为误差,同时提高测量工效,确保测量数据准确的同时可减少测量人员的投入。

梁段养护采用自动喷淋养护设备和自动蒸汽养护设备,在保障梁段养护质量的同时减少养护人员投入。配置生态养护系统,收集养护用水和雨水,经自动处理后再利用,可大量节约水资源。

梁段吊运使用108t龙门吊和专用运输车,实现梁段垂直运输和平面运输,门吊采用地埋式滑触线供电,可减少检修频次、降低检修难度。

生产设备的大量投入,尤其是数控设备的投入,达到了机械化减人的目的。同时,有效的提高了工效和施工质量、减小了安全风险。

6、信息化管理

随着科技进步,大量的信息化手段运用到工厂管理中。结合节段梁预制厂的特殊性,在规划设计期间,考虑大量的信息化管理手段。厂区管理方面,设置车辆识别、人脸识别系统组合的门禁系统,厂区周边、关键路口、关键车间实现监控系统全覆盖。人员管理方面,采用信息化管理平台,进行人员登记、进出场管理、教育培训追踪、证件管理、报警等。生产方面,利用BIM管理平台、MES管理系统跟踪节段梁生产的各个环节,可采集、保存大量的原始生产资料,为生产管理的可追溯性提供了必要的条件。

7、结语

随时节段梁预制标准化施工的不断推进、施工设备的不断更新迭代、信息化的不断发展、物联网+的不断推进,节段梁预制在工厂化生产、超市化配送、机械化加工、信息化管理方面必然不断提升,预制厂的标准化建设也将不断改进和完善。

论文作者:邢键,鲁信旺

论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期

论文发表时间:2019/4/2

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