装配式建筑生产组织方式与车间工艺布置.ppt

装配式建筑,PC,构件制作工艺,目录,1,钢筋混凝土预制构件,2,生产组织方式与车间工艺布置,3,全自动化生产线设备,钢筋加工中心,自建混凝土搅拌站,预制构件制作,02,生产组织方式与车间工艺布置,2.1,生产组织方式,2.2,车间工艺布置,2.1,生产组织方式,2.1,、,生产组织方式,生产组织方式,是指预制构件生产企业根据,生产场地条件、生产构件的类型以及生产规模,等条件，选择合适的,制作方法,，或称为生产工艺。,预制构件的制作方式一般分为,手工制作,和,自动化流水线制作,两大类。,固定台座法,、,长线台座法,和,机组流水法,是最常用的三种预制构件制作方法，也即生产工艺。,预制构件生产企业通常根据市场需求规模、产品类型，结合自身生产条件，选择一种或多种方法来组织生产。,思考：上述两种预制构件制作方式特点？,2.1.1,、,固定台座法,固定台座法指,加工对象位置固定,，如特制的地坪、台座等，而操作人员按不同工种依次在各个工位上操作的生产工艺。,固定台座法是预制构件制作应用最为广泛的生产工艺，适应性强，加工灵活，非常适用于非标准化异形构件的生产，如梁、柱、楼梯、屋顶用板材等构件，虽然启动资金较少，但市场效率也相对较低。,固定台座法包括,固定模台工艺,、,立模工艺,和,预应力工艺,等。,1,、,固定模台工艺,固定模台是一块平整度较高的,钢结构平台,，,也可以是高平整度高强度的,水泥基材料平台,。固定模台作为预制构件的,底模,，在模台上固定构件侧模，组合成完整的模具，,固定模台也被称为平模工艺,。,固定模台,固定模台工艺的设计主要是根据生产规模，在车间里布置一定数量的固定模台，放置,钢筋与预埋件、浇筑振捣混凝土、养护构件和拆模,都在固定模台上进行。,模具是固定不动的,，作业人员和钢筋、混凝土等材料在各个模台间流动,。,1,、,固定模台工艺,固定模台工艺可以生产柱、梁、楼板、墙板、楼梯、,飘窗,、阳台板、转角构件等各式,异形构件,。,它的最大优势是,适用范围广，灵活方便，适应性强,。,固定模台,飘窗,异形构件,固定模台工艺流程,2,、,立模工艺,立模工艺的特点是,模板垂直使用,，并具有多种功能。模板基本上是一个箱体，箱体腔内可通入蒸汽，并装有振动设备，可分层振动成型。与平模工艺比较,节约生产用地，生产效率相对较高,，而且构件的两个表面同样平整，通常用于,生产外形比较简单而又要求两面平整的构件,：如,内墙板、楼梯段,等。,立式组合立模,2,、,立模工艺,思考：,立模工艺与平模工艺的区别,？,立模有独立立模和组合立模。,一个立着浇筑柱子或一个侧立浇筑的楼梯板的模具属于独立立模；成组浇筑的墙板模具属于组合立模。,立模通常成组使用，称为组合立模，可同时生产多块构件。每块立模板均装有,行走轮,，能以上悬或下行方式作水平移动，以满足拆模、清模、布筋、支模等工序的操作需要。,组合立模可同时生产多块构件,2,、,立模工艺,立模工艺适合,无装饰面层、无门窗洞口的墙板、清水混凝土柱子和楼梯,等，其最大优势是,节约用地,。立模工艺制作的构件，立面没有抹压面，脱模后也不需要翻转。,带楼梯平台立式楼梯模具,双重立式楼梯模具,立模不适合楼板、梁、夹芯保温板、装饰一体化板制作,；,侧边出筋复杂的剪力墙板也不大适合,；柱子也仅限于要求四面光洁的柱子。,3,、,预应力工艺,预应力工艺也是预制构件固定台座法生产方式的一种，分为,先张法工艺和后张法工艺,。,先张法一般用于制作,大跨度,预应力混凝土楼板、预应力叠合楼板或预应力空心楼板。,先张法预应力工艺,是在固定的钢筋张拉台上制作构件，钢筋张拉台是一个长条平台，两端是钢筋张拉设备和固定端，,钢筋张拉后在长条台上浇筑混凝土,，养护达到要求强度后，拆卸边模和肋模，然后卸载钢筋拉力，切割预应力楼板,。,后张法工艺,主要用于制作预应力梁或预应力叠合梁，其工艺方法与固定模台工艺接近，,构件预留预应力钢筋（或钢绞线）孔,，钢筋张拉在构件达到要求强度后进行。,长条钢筋张拉台,预应力工艺流程图,3,、,预应力工艺,混凝土挤压机,可以生产厚度,15-40mm,的预应力混凝土预制板。,特点：,1,、,在相同的混凝土强度下，节省更多的水和混凝土。,2,、,混凝土浇注机械具有高度灵活性，可以在最短时间内，生产多种尺寸、批量极小的预应力混凝土构件。,混凝土挤压机,3,、,预应力工艺,滑动式混凝土压模机，可以生产,6-60mm,的,预应力混凝土预制板、基桩、排水沟,以及带有隔热功能的预制楼板。,混凝土压模机,模机行进在导轨上，沿台座纵向行进,边滑行边灌筑边振动加压,形成一条混凝土板带,然后按构件要求的长度切割成材。这种工艺具有投资少,设备简单,生产效率高等优点。,为什么要使用预应力混凝土？,混凝土的抗拉极限应变值只有0.00010.00015,要保证混凝土不开裂，钢筋的应力只能达到20,30N/mm,2；,即使允许出现裂缝的构件，当裂缝宽度限制在0.2,0.3时，钢筋应力也只能达到150250N/mm,2,使,高强钢筋的强度无法充分利用,。,预应力混凝土的基本原理？,在构件,承受外荷载前,，预先在构件的受拉区对混凝土施加,预压应力,抵消,构件在使用阶段时外荷载作用下产生的,拉应力,，这就推迟了混凝土裂缝的出现并限制了裂缝的开展，从而提高了构件的抗裂度和刚度。,思考：预压应力怎样施加？,2.1.2,机组流水法,机组流水法也称为,流水线工艺,，特点是,操作人员位置相对固定,，而加工对象按顺序和一定的时间节拍在各个工位上行走的生产工艺。,机组流水按节拍时间又可分为,固定节拍和柔性节拍,。固定节拍适合诸如轨枕、管桩生产流水线等；柔性节拍适合如预制构件的生产。,其优势在于,效率高、生产工艺适应性可通过流水线布置进行调整,，适用于大批量标准化构件的生产。,1,、,半自动生产线,半自动化流水线包括混凝土成型设备，但,不包括全自动钢筋加工设备,。半自动化流水线实现了图样输入、模板清理、划线、组模、脱模剂喷涂、混凝土浇筑、振捣等自动化，钢筋加工和入模,仍然需要人工作业,。,2,、手控生产线,手控流水线是将模台通过机械装置移送到每一个作业区，完成一个循环后进入养护区。实现了模台流动，作业区、操作人员位置固定，浇筑和振捣作业的工序位置也是固定的。,1.,底模托盘、,2.,托盘清洗装置、,3.,底模清洁装置、,4.,边模置放机械手、,5.,横移装置、,6.,钢筋网片焊接装置、,7.,全自动钢筋折弯机、,8.,钢筋桁架焊接装置、,9.,自动化钢筋铺设设备、,10.,混凝土布料机、,11.,振动密实装置、,12.,保温板切割机、,13.,翻转装置、,14.,堆垛机,双墙板全自动智能化生产线工艺布置示意图,3,、,全自动生产线,全自动生产线，是指在工业生产中,依靠各种机械设备，并充分利用能源和信息手段完成工业化生产,，达到提高生产效率、减少生产人员数量，使工厂实现有序管理。,与传统混凝土加工工艺相比，全自动预制构件生产线具有,工艺设备水平高、全程自动控制、操作工人少、人为因素引起的误差小、加工效率高、后续扩展性强等优点,。,全自动生产线的,工作步骤,大体是，在生产线上，通过,计算机中央控制中心,，按工艺要求依次设置若干操作工位，托盘自身装有,行走轮,或借助,辊道,的传送，在生产线行走过程中完成各道工序，然后将已成型的构件连同底模托盘送进养护窑，直至脱模，实现设备全自动对接。,根据生产对象的不同，生产线分为两类：,自动化,流水线,、异型构件生产线,自动化流水线,异型构件生产线,主要生产,各种叠合板（叠合楼板、叠合双皮墙、叠合带保温层双皮墙）,、,外墙板（三明治外挂墙板、三明治剪力墙板）、内墙（内隔墙、剪力墙）,等板类构件,传统预制构件多采用该形式。手工作业，可按照流水生产组织形式,。主要生产,梁、柱、屋顶板材、阳台、楼梯、看台,、飘窗,等异形构件,PC,产线介绍,生产线分类,两条欧洲最先进的,全自动叠合板生产线,，EBAWE、VOLLERT；,一条欧洲最先进的,自动化异形构件生产线,，EBAWE、VOLLERT；,一条世界最先进的,自动化钢筋加工生产线,，AWM；,两座世界顶级设备、年产能,一百万立方混凝土搅拌站,，LIEBHERR；,智能化中控系统，MES、EBOS；,全国工厂均为标准化工厂，每个工厂占地120-200亩，单厂年产PC构件30万立方米，单厂可装配住宅200万平方米以上，单厂EPC产值约,80亿元,。,3.2,生产线分类,PC,产线介绍,2.1.3,影响选择流水线工艺的因素,建筑形体、建筑结构体系和构件的生产成本,，是影响预制构件选择工艺的关键因素。,品种单一的板式构件，且不出筋和表面装饰不复杂，使用流水线才可以实现自动化和智能化，能够获得较高的效率。,总体而言，全自动生产流水线只有在构件标准化、规格化、专业化、单一化和数量大的情况下，才能实现自动化和智能化。,2.2,车间布置,2.2,车间工艺布置,思考：预制厂设置要考虑哪些因素？,，共,55,页,第,31,页,示范工厂总平面图,示范工厂介绍,材料进场入口,搅拌站,搅拌站,构件堆场,异型构件生产（一条线）,标准构件构件生产（两条线）,搅拌站进料,搅拌站进料,构件出厂出口,构件堆场,蒸养室,苯板连接件仓库,原材料,/,构件运输,入口,原材料,/,构件运输出,口,办公楼,，共,55,页,第,32,页,示范工厂自动线平面布局图,示范工厂介绍,4.4,示范工厂规划数据,标准厂房：,占地面积（厂房,+,办公楼,+,员工宿舍）,120-150,亩,生产设备：,叠合板生产线,2,条,异形构件生产,1,条,产能：,200,万,m,2,/,年,运输设备：,运输专用车,20,台（目前为止只江夏工厂采购了,5,台）,混凝土搅拌车,15,台,项目总投资：,5-6,亿元（含土地款）（未计算企业流动资金）,示范工厂介绍,总投资,土地,+,设备,+,工厂,（不含流动资金）,5-6,亿元,投资强度,150,亩,330,万元,/,亩,年总产值,4000,元,/m,2,X200,万,m,2,80,亿元,年综合税收,4000,元,/m,2,X200,万,m,2,X10%,8,亿元,亩均税收,150,亩,533,万元,/,亩,解决人口就业,工厂,+,装配现场,4000-5000,人,（主要用于现场装配安装）,产业工人收入水平,平均,10,000元/月/人,X12,（五险一金）,12,万元,建设周期,土建施工,6-8,个月,+,设备进场,3,个月,+,设备调试,1,个月,10-12,个月,产品竞争力,德国双皮墙技术,+,艾巴维流水线,+RIB,信息化管理系统真正实现产品智能制造，达到工业,4.0,标准,绿色、环保、好用、好看、便宜的房子,4.5,示范工厂效益分析,示范工厂介绍,1,、,服务半径内的市场需求,；,2,、,主要产品类型,；,3,、,生产规模,4,、,投资能力,；,2.2,车间工艺布置,从建成的预制构件生产工厂实际情况来看，无论采用何种生产工艺方式，,预制构件工厂的设置基本相同。,主要包括,混凝土搅拌站,、,钢筋加工车间、构件制作车间、构件堆放场地、材料仓库、试验室、模具维修车间、办公室、食堂、蒸汽源、产品展示,等设置，全自动生产线操作人员基本配置如表所示。,1,、,工厂的基本设置,半自动生产线操作人员基本配置表,项目,工序,序号,工种,全自动,5万m,3,10万m,3,生产线,图纸输入,操作员,1,2,中央控制系统,操作员,1,2,模台清理,自动,0,0,机械手放线,自动,0,0,机械手组模,自动,0,0,自动喷涂脱模剂,自动0,0,钢筋加工,操作员,3,6,安预埋件,操作员,2,4,布料振捣,操作员,1,2,码垛养护,自动,0,0,脱模,操作员,2,4,小计,10,20,1,、,生产区域,是预制构件工厂的,主体,，为了不影响办公，原则上,与办公区域是分开设立的,。,2,、,厂区设有生活区，,生活区一般与生产和办公区域隔开一段距离独立成区,。,3,、,试验室因为经常要对混凝土质量检测,，通常与混凝土搅拌站划分在一个区域内。,4,、,厂区内道路布置要满足原材料进厂、半成品厂内运输和产品出厂的要求,。,5,、,车间内部通道的布置要,考虑钢筋、模具、混凝土、构件、人员的流动路线和要求,，实行人、物分流，避免空间交叉互相干扰，确保作业安全。,工厂的基本设置,原则,生产车间工艺布置是指根据已经,确定好的工艺流程,和,工艺设备选型的特点,，结合建筑、给排水、采暖通风、电气和自动控制，以及原材料和成品运输等要求，通过,设计图,将生产设备在厂房内进行的布置。,2,、,车间工艺布置,思考：,生产车间工艺的布置,应考虑哪些因素？,生产车间工艺的布置通常会考虑三层关系,：,一,是生产主线与其他辅助生产线的关系，,二,是主要设备与辅助设备之间的关系，,三,是建筑的柱网、层高应符合建筑模数制关系。,2,、,车间工艺布置,在考虑,上述,三层关系的基础上，遵循以下原则：,1,）保障生产便利、流水顺畅，避免原材料与半成品流水线交叉现象，尽可能,让原材料与半成品的运距最短,，使车间布置合理紧凑。,2,）,留有满足设备操作和设备检修场地以及通道,的面积。,3,）与相邻工序的设备之间保持良好的运输关系，并根据生产规模，留有,足够容量的原材料、半成品、产品的料仓与堆场,。,4,）考虑到安全生产和劳动保护要求，对,有防噪声、防尘、防潮、防浊、防震、防水,要求的设备或机组机房进行隔离。,3,、,生产线布置,预制构件生产线有,生产主线和生产辅助线,两类。,问题：怎么在生产线中确定生产主线？,生产主线是指，在该线上安装了主要生产设备，,布置了生产线上的大部分工序，实现了生产线上的大部分工艺过程的生产线,。,一般,全自动智能化双面板生产线由,托盘流线、边,模,流线、钢筋流线、混凝土流线和信息控制流线，以及计算机中央控制系统,等组成。,极高的制作双面板的主要生产设备，布置了,托盘清洗、划线、置模、钢筋入模、预埋件安装、混凝土布料、密实抹平、混凝土养护、脱模起吊,等大部分工序，从而实现了制作双面板的大部分工艺过程。,据此也可以认为，凡是具备这个特点的生产线都可以确定为生产主线,。,钢筋流线,包括钢筋调直、切断、捆扎或焊接、钢构成型、机械手钢筋入模、混凝土布料、密实抹平、养护、机械手或人工脱膜、混凝土运至仓库等工序路线。,混凝土流线,包括原料储存、配料、搅拌、混凝土布料、密实抹平、混凝土养护、脱膜和混凝土运至仓库等工序路线。,信息控制流线,是实现预制构件生产线各个工艺过程的中枢，包括配料搅拌信息与控制、布料密实信息与控制、混凝土养护信息与控制、机械手划线置模信息与控制等。,有些构件并不适合在生产线上制作，可以选用单一的工艺方式布置，也可以选用多工艺组合的布置方式。常见的工艺布置有：,1,）固定模台工艺布置。,固定模台工艺可以生产各种构件，灵活性强，可以生产各种构件，比如，预应力楼板、楼梯、阳台板、外飘窗等构件。,2,）固定模台工艺,+,立模工艺布置。,在固定模台工艺的基础上，附加一部分立模区，生产板式构件。,3,）单流水线工艺布置。,适用性强的单流水线，专业生产标准化的板式构件，例如叠合楼板等。,4,）单流水线工艺,+,部分固定模台工艺布置。,流水线生产板式构件，设置部分固定台模生产复杂构件。,5,）双流水线工艺布置。,布置两条流水线，各自生产不同的产品，都达至较高的效率。,6,）预应力工艺布置。,在有预应力楼板需求时设置，当市场量较大时，可以建立专业工厂，不生产别的构件。也可以作为采用其他装配式混凝土结构构件工艺的工厂的附加生产线。,辅助线的布置,混凝土搅拌站和钢筋加工中心属于辅助生产线,，它的布置应该围绕主线布置,。,1,、,为了减少混凝土运送时间，,搅拌站的位置一般设置在距生产线布料点比较近的地方,，通常设置在,车间端部或端部侧面,。,2,、,在环保要求比较高的工厂，,搅拌站设置了废水处理系统和废料回收系统,，搅拌站设置在车间端部或端部侧面，也有利于操作。,3,、,对于固定模台工艺，搅拌站系统宜考虑满足,罐车运输,混凝土的条件。,辅助线的布置,全自动智能化钢筋加工设备可以与计算机中央控制中心无缝对接，通过计算机程序，只需要将构件图样输入钢筋加工中心子系统，,钢筋加工设备会自动识别钢筋信息,，完成,钢筋下料、剪切、焊接、运输、入模等各道工序,，全过程不需要人工。,目前国内预制工厂的钢筋加工大都还处在人工与设备配合的半自动化阶段,。,全自动智能化的构件生产工厂，除了预应力板外，,通常各构件工艺的钢筋加工都会设置钢筋加工中心,，很多工厂将钢筋加工中心与构件制作布置在一个厂房内。,由于全自动智能化生产线的钢筋入模由机械手操作，,钢筋加工中心通常布置在生产主线布筋工序的侧面。,3,、,构件成品堆场布置,我们不应将预制工厂成品堆放场地仅仅看成是存储构件成品的地方，因为构件的质量,检查、修补、粗糙面处理、表面装饰处理等作业,，都需要在这里完成。,室外场地的面积是制作车间面积的,1.52,倍,为宜。,3,、,构件成品堆场布置,原则,1,、,预制构件堆放场地应布置在与生产车间相邻的地方,，以便减少运输距离。,2,、,为了方便作业，,构件堆场一部分可以布置在室内，一部分布置在室外,。室外场地需要配置与产能匹配的,龙门式起重机或汽车式起重机,，且起重机可以覆盖场地的全部范围。,3,、,存放构件时要留出通道，不宜密集存放,。堆放场地应设置分区，根据工地安装顺序分类堆放构件。,