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水运工程及水利工程扭王字块预制的自动化生产探析

作者: 发布时间:2023-09-28 17:45:13点击:445

1 引言 

水利工程和水运工程中常用的扭王字块拥有较多 的结构肢脚属于异形结构在自动化生产上较为困难, 结构体型大空隙大对预制场地的要求比较高在 以 国内的制作工艺通畅是现场进行立模作业利 用 汽 车吊或者龙门吊等机械配合混凝土料斗进行吊灌浇筑, 混凝土强度合格后用起吊设备进行吊装预制和吊装交 叉环节较多不仅安全风险大而且生产效率也不高现 场组织管理极易出现问题而在本工程案例中扭王字 块进行集中生产作 业不仅拥有较高的生产效率同 时 规范了施工 环 节降低了安全风险提 高 了 经 济 效 益。 该工程通过巧妙设计预制场布局和轨道与模板系统实 现了较为先进的生产模式。 

2 项目简介

本项目地处福建福州沿海其海堤提级改造中的消 浪潜堤护面工程总长3.97km用到种尺寸规格的扭 王字块10t扭王 字 块212006t扭 王 字 块14923、 2.5t扭 王 字 块33571合 计69694扭 王 字 块 设 计 强度为 C30预制和安装总工期计划为20个月

3 预制场设计 

1 场地布置 受项目周边用地限制扭王字块预制场建设在混凝 土拌合站西侧毗邻位置场地为狭长条带形状722 28.529m南 北 走 向面 积 约21000m预 制 场地四周为防风林地和垦区养殖鱼塘无 法 再 向 外 扩 具体如图所示为预制场平面布置图。 结合场地 情 况根据工期计算预制场需设置台座 155其中10T台座506T 台 座352.5T 台 座 70其中10T台座宽15m6T2.5T台座宽14.5m。 台座左 侧 为 6.8 m 宽 转 运 通 道右 侧 为 7 m 宽 罐 车 通道。 10T6T台座每 条 能 设 置个 台 座个 预 制 台 个等强台 座个 提 梁 台 座2.5T 台 座 每 条 能 设 个 台 座1 个 预 制 台 座3 个 等 强 台 座1 个 提 梁 台座

image.png

罐车通道靠预制台座侧设置高度为2m 的挡墙, 使罐车通道路面与扭王字块模板形成满足罐车自卸入 模要求的高差预制场前端和尾部各设置个转弯平 台供车辆掉头形成环形闭合的行车通道

2 模板及行走系统 模板分为侧模底模及行走系统部 分侧 模 由 外 模和外模架组成外模 架 底 部 安 装个 万 向 轮方 便 人 工移动模板底模采用钢架和钢板焊接形成底 部 可 沿 钢轨移动行走系统 由 滑 靴行 走 轨 道行 走 油 缸连 杆 组成通过滑靴和拉杆牵引底模和侧模于行走轨道上移 动完成台座转换具体如图所示

image.png

预制工艺难点在于底模的回位由于底模重量较 2.5T 的 底 模 约200kg10T 350kg人 工 无 法 搬 设计采用埋入式轨道人工垫放临时轨道钢板安装 个小车滑出待液压行走个台 座 位 置 后同 样 的 方 人工滑入预制台座位置

4扭王字块预制主要施工步骤 

扭王字块从立模浇筑到起吊出坑主要分为以下几 个施工步骤。 

预制台座底模安装在预制台座埋入式轨道上 部人工垫放临时轨道钢板利用人工将预制台座侧边待 安装的底模通过临时轨道钢板推至预制台座轨道指定 位置安放到位。 

预制台座侧 模 安 装底模安装完毕后利 用 人 工将模板通道上待装的侧模通过外模架上个 万 向 轮 推至预制台座轨道边指定位置组合安装到位。 

预制台座侧模安装底模和侧模全部安装完毕 混凝土罐车行至罐车通道并调整好角度后通 过 自 卸往预制台座区模板内浇筑作业。 

预制台座侧模拆模浇筑完成至构件强度达到 2.5 MPa利用人工拆螺丝和液压千斤顶平行脱模。 同时安排名工人右将拆出的两片立模沿轨道 方向推移至模板指定位置清理干净后在表面涂刷脱模 剂待用

提梁台座出 坑预 制 完 成 后等 待2d天 利用履带吊将提梁台座区构件起吊通过平板运输车运 至存梁区存梁区设置在该项目红线范围内的主线路 基上

人工移底模 待 装提 梁 完 成 后在 提 梁 台 座 埋 入式轨道上部人工垫放临时轨道钢板并将底模下部4 只万向轮安装完毕后利用人工将底模从提梁台座上通 过临时轨道钢板滑至轨道外人工推移至预制台座旁 待装

液压行走个台座底模移动至模板通道待装 利用行走系统中的油缸滑 靴拉 杆底 模 装 置, 人工启动轨道端头两个滑靴装置使滑靴沿轨道方向连 续向前移动四次每次移55cm共移动220cm行走一 个台座位置以空出预制台座。 

5 自动化预制的优点和存在的问题 

1 自动化预制主要优点 近年来随着及行业主管部门对建筑施工项目 安全管理和文明施工的要求不断提高施工项目管理也 更加注重细节逐步 走 向 规 范 化标 准 化根 据 该 预 制 场建设方案产生的背景和建成后实际生产情况来看该 预制场主要有以下几个优点。 场站集中建设在空间上降低管理幅度是 安 全 和文明施工的最基本要求和保障而 自 动 化工 厂 化 流 水线生产则在集中化的基础上规范了施工过程中的各 个环节能有效降低施工过程中的 安全隐患和出错 概率

随着社会人工成本的不断攀升和建筑市场常用 机械设备保有量的增大用机械设备取代人工是实现经 济效益的主要途径而自动化工厂化生产正是朝着这个 方向进行探索和迈进。 

自动化流水线生产模式各个环节易于规范化管 能够较好地管控进度和质量的偏差出 现 问 题 易 于 检查和对比分析能够给决策者提供科学有效的依据

2 存在的问题和解决思路 从本案例 出 发总结出生产过程中遇到的些问 并提出了解决思路主要有以下几点。 

本案例预制场 需 全 面 积 硬 化其中罐车通道和 吊装转运通道均为重载车道对地基的要求很高需 要 充分考虑地基的承载能力和适应性。 

本案例自动化程度尚不算太高轨 道 及 底 模 行 走系统通过液压油缸步履式推进仍需要不少人工配合 辅助设想可以考虑通过皮带机连续移动但是成本上 要增加不少投入需要较为经济的生产体量。 

本案例预制完成强度合格的块体起吊出坑使用 汽车吊需要不停的移动吊车位置可以考虑用横跨预制 台座和转运通道的龙门吊替换可进行连续吊装。 

本案例因预制 场 地 用 地 受 限没有考虑到堆存 若场地比较宽松可以考虑在预制区旁边设置定规 模的堆存区以降低转运成本。 

受场地限制本预 制 梁 案 例10T 台 座 区 宽 度 才 15m仅能放置个 台 座个 预 制 两 座个 等 强 度 台 座和个提梁台座),考虑每天不间断预制3d必 须 将 预制块吊出而设计要求块体起吊强度必须达到设计强 度 C3070%需要优化配合比设计使 用 早 强 剂同 时增加水泥用量因此增加了混凝土的成本若场地宽 可考虑加宽预制台座区的宽度延长等强度的时间。 

6 结语 

本预制场案例充分结合了项目自身场地特点对扭 王字块自动化生产进行了些探索和实践虽然自动化 程度还不算很高但是在国内也是较为先进的模式通 过不断地积累和改进最终定会推动企业自身乃至整个 水运工程行业相关领域的技术革新


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