混凝土構(gòu)件預(yù)制工藝基本簡(jiǎn)介

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(guó)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(dá)國(guó)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(shí)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(guó)在長(zhǎng)春興建了第一個(gè)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(guó)第一個(gè)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(guó)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(chǎng)?！‘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(guò)梁、陽(yáng)臺(tái)、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(yùn)到工地吊裝。

在中國(guó)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(jià)格低，可以代替緊缺的木材，是具有中國(guó)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。

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

平模機(jī)組流水工藝 　生產(chǎn)線一般建在廠房?jī)?nèi)，適合生產(chǎn)板類構(gòu)件，如民用建筑的樓板、墻板、陽(yáng)臺(tái)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(jī)往模內(nèi)灌筑混凝土，經(jīng)振動(dòng)梁（或振動(dòng)臺(tái)）振動(dòng)成型后，再用吊車將模板連同成型好的構(gòu)件送去養(yǎng)護(hù)。這種工藝的特點(diǎn)是主要機(jī)械設(shè)備相對(duì)固定，模板借助吊車的吊運(yùn)，在移動(dòng)過(guò)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?jī)?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(dòng)，在沿生產(chǎn)線行走過(guò)程中完成各道工序，然后將已成型的構(gòu)件連同鋼模送進(jìn)養(yǎng)護(hù)窯。這種工藝機(jī)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。平模傳送流水工藝有兩種布局，一是將養(yǎng)護(hù)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(hù)窯的頂部，形成立體循環(huán)。

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

立模工藝 　特點(diǎn)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(dòng)設(shè)備。從模板上方分層灌筑混凝土后，即可分層振動(dòng)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(gè)表面同樣平整，通常用于生產(chǎn)外形比較簡(jiǎn)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(shí)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(dòng)，以滿足拆模、清模、布筋、支模等工序的操作需要。

長(zhǎng)線臺(tái)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(tái)座一般長(zhǎng)100～180米，用混凝土或鋼筋混凝土灌筑而成。在臺(tái)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(jìn)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(zhǎng)線臺(tái)座工藝發(fā)展了兩種新設(shè)備──拉模和擠壓機(jī)。輔助設(shè)備有張拉鋼絲的卷?yè)P(yáng)機(jī)、龍門式起重機(jī)、混凝土輸送車、混凝土切割機(jī)等。鋼絲經(jīng)張拉后，使用拉模在臺(tái)座上生產(chǎn)空心樓板、樁、桁條等構(gòu)件。拉模裝配簡(jiǎn)易，可減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，并節(jié)約木材。拉模因無(wú)需昂貴的切割鋸片，在中國(guó)已廣泛采用。擠壓機(jī)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(jī)安放在預(yù)應(yīng)力鋼絲上,以每分鐘1～2米的速度沿臺(tái)座縱向行進(jìn),邊滑行邊灌筑邊振動(dòng)加壓，形成一條混凝土板帶，然后按構(gòu)件要求的長(zhǎng)度切割成材。這種工藝具有投資少，設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，已在中國(guó)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(diǎn)是不用振動(dòng)成型，可以消除噪聲。如荷蘭、聯(lián)邦德國(guó)、美國(guó)采用的滾壓法，混凝土用澆灌機(jī)灌入鋼模后，用滾壓機(jī)碾實(shí)，經(jīng)過(guò)壓縮的板材進(jìn)入隧道窯內(nèi)養(yǎng)護(hù)。又如英國(guó)采用大型滾壓機(jī)生產(chǎn)墻板的壓軋法等。

為了使已成型的混凝土構(gòu)件盡快獲得脫模強(qiáng)度，以加速模板周轉(zhuǎn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、增加產(chǎn)量，需要采取加速混凝土硬化的養(yǎng)護(hù)措施。常用的構(gòu)件養(yǎng)護(hù)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(hù) 　分常壓、高壓、無(wú)壓三類，以常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)應(yīng)用最廣。在常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)中，又按養(yǎng)護(hù)設(shè)施的構(gòu)造分為：①養(yǎng)護(hù)坑（池）。主要用于平模機(jī)組流水工藝。由于構(gòu)造簡(jiǎn)單、易于管理、對(duì)構(gòu)件的適應(yīng)性強(qiáng)，是主要的加速養(yǎng)護(hù)方式。它的缺點(diǎn)是坑內(nèi)上下溫差大、養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng)、蒸汽耗量大。②立式養(yǎng)護(hù)窯。1964年使用于蘇聯(lián)。70年代后，中國(guó)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(shí)處于頂部的構(gòu)件通過(guò)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(dòng)的原理，使窯內(nèi)自然形成升溫、恒溫、降溫三個(gè)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(diǎn)，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(jìn)入，通過(guò)升溫、恒溫、降溫三個(gè)區(qū)段后，從另一端推出。其優(yōu)點(diǎn)是便于進(jìn)行連續(xù)流水作業(yè)，但三個(gè)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(hù)窯具有立窯和平窯的優(yōu)點(diǎn)，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(gè)養(yǎng)護(hù)區(qū)段的溫度差別。窯的兩端開口處也不外溢蒸汽。中國(guó)已推廣使用。

熱模養(yǎng)護(hù) 　將底模和側(cè)模做成加熱空腔，通入蒸汽或熱空氣，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)?？捎糜诠潭ɑ蛞苿?dòng)的鋼模，也可用于長(zhǎng)線臺(tái)座。成組立模也屬于熱模養(yǎng)護(hù)型。

太陽(yáng)能養(yǎng)護(hù) 　用于露天作業(yè)的養(yǎng)護(hù)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(hù)罩將產(chǎn)品罩上，靠太陽(yáng)的輻射能對(duì)構(gòu)件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)周期比自然養(yǎng)護(hù)約可縮短1/3～2/3，并可節(jié)省能源和養(yǎng)護(hù)用水，因此已在日照期較長(zhǎng)的地區(qū)推廣使用。

新的養(yǎng)護(hù)方法 　近年來(lái)，世界各國(guó)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(qiáng)劑。此外，還有利用熱空氣、熱油、熱水等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的方法。

構(gòu)件經(jīng)養(yǎng)護(hù)后，絕大多數(shù)都需在成品場(chǎng)作短期儲(chǔ)存。在混凝土預(yù)制廠，對(duì)成品場(chǎng)的要求是：地基平整堅(jiān)實(shí)、場(chǎng)內(nèi)道路暢通、配有必要的起重和運(yùn)輸設(shè)備。起重設(shè)備通常用龍門式起重機(jī)、橋式起重機(jī)、塔式起重機(jī)、履帶式起重機(jī)、輪胎式起重機(jī)等。運(yùn)輸設(shè)備除卡車外，一些預(yù)制廠還設(shè)計(jì)了多種專用車輛，既可供廠內(nèi)運(yùn)輸成品使用，也可將成品運(yùn)出工廠，送往建筑工地。

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

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(qiáng)、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(duì)混凝土構(gòu)件的品種、質(zhì)量和數(shù)量都會(huì)提出更高的要求。因此，產(chǎn)品設(shè)計(jì)必須和工藝設(shè)計(jì)相結(jié)合,使預(yù)制混凝土構(gòu)件在實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的同時(shí),做到品種的多樣化，設(shè)計(jì)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(jì)建設(shè)不斷發(fā)展和人民生活不斷提高的需要。