混凝土構(gòu)件預(yù)制工藝

構(gòu)件成型　在經(jīng)過制備、組裝、清理并涂刷過隔離劑的模板內(nèi)安裝鋼筋和預(yù)埋件后，即可進行構(gòu)件的成型。成型工藝主要有以下幾種：

平模機組流水工藝 　生產(chǎn)線一般建在廠房內(nèi)，適合生產(chǎn)板類構(gòu)件，如民用建筑的樓板、墻板、陽臺板、樓梯段，工業(yè)建筑的屋面板等。在模內(nèi)布筋后，用吊車將模板吊至指定工位，利用澆灌機往模內(nèi)灌筑混凝土，經(jīng)振動梁（或振動臺）振動成型后，再用吊車將模板連同成型好的構(gòu)件送去養(yǎng)護。這種工藝的特點是主要機械設(shè)備相對固定，模板借助吊車的吊運，在移動過程中完成構(gòu)件的成型。

平模傳送流水工藝 　生產(chǎn)線一般建在廠房內(nèi)，適合生產(chǎn)較大型的板類構(gòu)件，如大樓板、內(nèi)外墻板等。在生產(chǎn)線上，按工藝要求依次設(shè)置若干操作工位。模板自身裝有行走輪或借助輥道傳送，不需吊車即可移動，在沿生產(chǎn)線行走過程中完成各道工序，然后將已成型的構(gòu)件連同鋼模送進養(yǎng)護窯。這種工藝機械化程度較高，生產(chǎn)效率也高，可連續(xù)循環(huán)作業(yè)，便于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。平模傳送流水工藝有兩種布局，一是將養(yǎng)護窯建在和作業(yè)線平行的一側(cè)，構(gòu)成平面循環(huán)；一是將作業(yè)線設(shè)在養(yǎng)護窯的頂部，形成立體循環(huán)。

固定平模工藝 　特點是模板固定不動，在一個位置上完成構(gòu)件成型的各道工序。較先進的生產(chǎn)線設(shè)置有各種機械如混凝土澆灌機、振搗器、抹面機等。這種工藝一般采用上振動成型、熱模養(yǎng)護。當(dāng)構(gòu)件達到起吊強度時脫模，也可借助專用機械使模板傾斜，然后用吊車將構(gòu)件脫模。

立模工藝 　特點是模板垂直使用，并具有多種功能。模板是箱體，腔內(nèi)可通入蒸汽，側(cè)模裝有振動設(shè)備。從模板上方分層灌筑混凝土后，即可分層振動成型。與平模工藝比較，可節(jié)約生產(chǎn)用地、提高生產(chǎn)效率，而且構(gòu)件的兩個表面同樣平整，通常用于生產(chǎn)外形比較簡單而又要求兩面平整的構(gòu)件，如內(nèi)墻板、樓梯段等。

立模通常成組組合使用，稱成組立模，可同時生產(chǎn)多塊構(gòu)件。每塊立模板均裝有行走輪。能以上懸或下行方式作水平移動，以滿足拆模、清模、布筋、支模等工序的操作需要。

長線臺座工藝 　適用于露天生產(chǎn)厚度較小的構(gòu)件和先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件（見預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)），如空心樓板、槽形板、T形板、雙T板、工形板、小樁、小柱等。臺座一般長100～180米，用混凝土或鋼筋混凝土灌筑而成。在臺座上，傳統(tǒng)的做法是按構(gòu)件的種類和規(guī)格現(xiàn)支模板進行構(gòu)件的單層或疊層生產(chǎn)，或采用快速脫模的方法生產(chǎn)較大的梁、柱類構(gòu)件。70年代中期，長線臺座工藝發(fā)展了兩種新設(shè)備──拉模和擠壓機。輔助設(shè)備有張拉鋼絲的卷揚機、龍門式起重機、混凝土輸送車、混凝土切割機等。鋼絲經(jīng)張拉后，使用拉模在臺座上生產(chǎn)空心樓板、樁、桁條等構(gòu)件。拉模裝配簡易，可減輕工人勞動強度，并節(jié)約木材。拉模因無需昂貴的切割鋸片，在中國已廣泛采用。擠壓機的類型很多，主要用于生產(chǎn)空心樓板、小梁、柱等構(gòu)件。擠壓機安放在預(yù)應(yīng)力鋼絲上,以每分鐘1～2米的速度沿臺座縱向行進,邊滑行邊灌筑邊振動加壓，形成一條混凝土板帶，然后按構(gòu)件要求的長度切割成材。這種工藝具有投資少，設(shè)備簡單，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，已在中國部分省市采用。

壓力成型法 　是預(yù)制混凝土構(gòu)件工藝的新發(fā)展。特點是不用振動成型，可以消除噪聲。如荷蘭、聯(lián)邦德國、美國采用的滾壓法，混凝土用澆灌機灌入鋼模后，用滾壓機碾實，經(jīng)過壓縮的板材進入隧道窯內(nèi)養(yǎng)護。又如英國采用大型滾壓機生產(chǎn)墻板的壓軋法等。

19世紀(jì)末至20世紀(jì)初，預(yù)制混凝土構(gòu)件就曾少量地用于構(gòu)筑給排水管道、制造砌塊和建筑板材。第二次世界大戰(zhàn)后，歐洲一些國家為解決房荒和技術(shù)工人不足的困難，發(fā)展了裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。蘇聯(lián)為推廣預(yù)制裝配式建筑，建立了一批專業(yè)化的預(yù)制混凝土構(gòu)件廠。隨著建筑工業(yè)化的發(fā)展，東歐以及西方一些工業(yè)發(fā)達國家，相繼出現(xiàn)了按照不同建筑體系生產(chǎn)全套混凝土構(gòu)件的工廠，同時預(yù)制混凝土構(gòu)件的生產(chǎn)技術(shù)也有了新的發(fā)展。

1953年，中國在長春興建了第一個附屬企業(yè)性質(zhì)的預(yù)制混凝土構(gòu)件廠。1956年在北京建成了中國第一個規(guī)模較大的永久性專業(yè)化工廠──北京市第一建筑構(gòu)件廠(見彩圖)。以后，全國各地也普遍建立了這類工廠。其中，綜合性建筑構(gòu)件廠是根據(jù)建筑工地的需要，生產(chǎn)多品種的產(chǎn)品。專業(yè)性建筑構(gòu)件廠是選擇一種或數(shù)種產(chǎn)品組織大批量生產(chǎn)，作為商品，供應(yīng)市場?！‘a(chǎn)品品種　預(yù)制混凝土構(gòu)件的品種是多樣的：有用于工業(yè)建筑的柱子、基礎(chǔ)梁、吊車梁、屋面梁、桁架、屋面板、天溝、天窗架、墻板、多層廠房的花籃梁和樓板等；有用于民用建筑的基樁、樓板、過梁、陽臺、樓梯、內(nèi)外墻板、框架梁柱、屋面檐口板、裝修件等。目前有些工廠，還可以生產(chǎn)整間房屋的盒子結(jié)構(gòu)，其室內(nèi)裝修和衛(wèi)生設(shè)備的安裝均在工廠內(nèi)完成，然后作為產(chǎn)品運到工地吊裝。

在中國浙江、江蘇等地，用先張法冷拔低碳鋼絲生產(chǎn)的各種預(yù)應(yīng)力混凝土板、梁類構(gòu)件，由于重量輕、價格低，可以代替緊缺的木材，是具有中國特色的、有廣闊發(fā)展前途的商品構(gòu)件。

混凝土攪拌　見預(yù)拌混凝土。

為了使已成型的混凝土構(gòu)件盡快獲得脫模強度，以加速模板周轉(zhuǎn)，提高勞動生產(chǎn)率、增加產(chǎn)量，需要采取加速混凝土硬化的養(yǎng)護措施。常用的構(gòu)件養(yǎng)護方法及其他加速混凝土硬化的措施有以下幾種：

蒸汽養(yǎng)護 　分常壓、高壓、無壓三類，以常壓蒸汽養(yǎng)護應(yīng)用最廣。在常壓蒸汽養(yǎng)護中，又按養(yǎng)護設(shè)施的構(gòu)造分為：①養(yǎng)護坑（池）。主要用于平模機組流水工藝。由于構(gòu)造簡單、易于管理、對構(gòu)件的適應(yīng)性強，是主要的加速養(yǎng)護方式。它的缺點是坑內(nèi)上下溫差大、養(yǎng)護周期長、蒸汽耗量大。②立式養(yǎng)護窯。1964年使用于蘇聯(lián)。70年代后，中國也相繼建了立窯。窯內(nèi)分頂升和下降兩行，成型后的制品入窯后，在窯內(nèi)一側(cè)層層頂升，同時處于頂部的構(gòu)件通過橫移車移至另一側(cè)，層層下降，利用高溫蒸汽向上、低溫空氣向下流動的原理，使窯內(nèi)自然形成升溫、恒溫、降溫三個區(qū)段。立窯具有節(jié)省車間面積、便于連續(xù)作業(yè)、蒸汽耗量少等優(yōu)點，但設(shè)備投資較大，維修不便。③水平隧道窯和平模傳送流水工藝配套使用。構(gòu)件從窯的一端進入，通過升溫、恒溫、降溫三個區(qū)段后，從另一端推出。其優(yōu)點是便于進行連續(xù)流水作業(yè)，但三個區(qū)段不易分隔，溫、濕度不易控制，窯門不易封閉，蒸汽有外溢現(xiàn)象。④折線形隧道窯。這種養(yǎng)護窯具有立窯和平窯的優(yōu)點，在升溫和降溫區(qū)段是傾斜的，而恒溫區(qū)段是水平的，可以保證三個養(yǎng)護區(qū)段的溫度差別。窯的兩端開口處也不外溢蒸汽。中國已推廣使用。

熱模養(yǎng)護 　將底模和側(cè)模做成加熱空腔，通入蒸汽或熱空氣，對構(gòu)件進行養(yǎng)護。可用于固定或移動的鋼模，也可用于長線臺座。成組立模也屬于熱模養(yǎng)護型。

太陽能養(yǎng)護 　用于露天作業(yè)的養(yǎng)護方法。當(dāng)構(gòu)件成型后，用聚氯乙烯薄膜或聚酯玻璃鋼等材料制成的養(yǎng)護罩將產(chǎn)品罩上，靠太陽的輻射能對構(gòu)件進行養(yǎng)護。養(yǎng)護周期比自然養(yǎng)護約可縮短1/3～2/3，并可節(jié)省能源和養(yǎng)護用水，因此已在日照期較長的地區(qū)推廣使用。

新的養(yǎng)護方法 　近年來，世界各國研制和推廣一些新的加速混凝土硬化的方法，較常見的有熱拌混凝土和摻加早強劑。此外，還有利用熱空氣、熱油、熱水等進行養(yǎng)護的方法。

質(zhì)量檢驗貫穿在生產(chǎn)的全過程，主要包括以下6個環(huán)節(jié):①砂、石、水、水泥、鋼材、外加劑等材料檢驗；②模具的檢驗；③鋼筋加工過程及其半成品、成品和預(yù)埋件的檢驗；④混凝土攪拌及構(gòu)件成型工藝過程檢驗；⑤養(yǎng)護后的構(gòu)件檢驗，并對合格品加檢驗標(biāo)記；⑥成品出廠前檢驗。

構(gòu)件經(jīng)養(yǎng)護后，絕大多數(shù)都需在成品場作短期儲存。在混凝土預(yù)制廠，對成品場的要求是：地基平整堅實、場內(nèi)道路暢通、配有必要的起重和運輸設(shè)備。起重設(shè)備通常用龍門式起重機、橋式起重機、塔式起重機、履帶式起重機、輪胎式起重機等。運輸設(shè)備除卡車外，一些預(yù)制廠還設(shè)計了多種專用車輛，既可供廠內(nèi)運輸成品使用，也可將成品運出工廠，送往建筑工地。

盡管部分混凝土構(gòu)件正在被一些新型建筑材料所代替,但是預(yù)制混凝土構(gòu)件仍被大量采用,并向輕質(zhì)、高強、大跨度、多功能方向發(fā)展。在城市建設(shè)中，由于推行工業(yè)化建筑體系，對混凝土構(gòu)件的品種、質(zhì)量和數(shù)量都會提出更高的要求。因此，產(chǎn)品設(shè)計必須和工藝設(shè)計相結(jié)合,使預(yù)制混凝土構(gòu)件在實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的同時,做到品種的多樣化，設(shè)計和生產(chǎn)出多品種多功能的產(chǎn)品（如既可作墻、柱，又可作為樓板使用；既是結(jié)構(gòu)構(gòu)件，又具有裝修效果等），以滿足經(jīng)濟建設(shè)不斷發(fā)展和人民生活不斷提高的需要。