1 游牧式预制构件生产优势与管理要求

　　1)对于当地政府要求必须使用装配式构件施工的区域，预制构件采用游牧式生产方式自产比外部购买节约成本。游牧式生产预制构件进度可依据现场调整，更适于高周转项目。

　　2)对于当地政府要求使用装配式建筑的三、四线城市，预制构件采用游牧式生产方式自产可解决外部采购的供应不足、运输费用大的问题。

　　3)在目前市场形势下，游牧式生产方式布局灵活，对构件生产基地一次性投入成本要求低，更适合装配式建筑过渡期市场需求。

　　4)运行游牧式预制构件生产应具备保证产品质量要求的生产工艺设施、试验检测条件，建立完善的质量管理体系和制度及质量可追溯的信息化管理系统。

　　生产前，应组织设计、生产、施工单位进行设计文件交底和会审。必要时，应根据批准的设计文件、拟定的生产工艺、运输方案、吊装方案等编制加工详图。应编制生产方案，生产方案宜包括生产计划及工艺、模具方案及计划、技术质量控制措施、成品存放、运输和保护方案等。

　　2 预制构件游牧式生产策划

　　2.1 拆分和设计提资要求

　　2.1.1 拆分原则

　　1)构件拆分不影响结构安全构件拆分安装后不影响整个结构安全，拆分位置便于锚固，无安全、质量隐患。

　　2)现场施工便捷、方便吊装预制构件拆分后，现浇结构部分施工更便捷、预制构件吊装方便、锚固部位加固方式易操作。

　　3)预制构件吊装质量适中，不增加塔式起重机吊装费用各预制构件质量满足该位置塔式起重机起重要求，不调整塔式起重机型号，不增加吊装费用。'

　　4)便于运输单个预制构件尺寸不宜太大，尽量考虑采用一般运输车辆即可方便运输，减少运输费用。

　　2.1.2 设计提资要求

　　1)项目计划预制的构件种类。

　　2)预制构件计划拆分位置。

　　3)根据总平面布置中各构件与塔式起重机位置关系及塔式起重机型号确定各拆分构件最大起重量。设计依据起重量确定预制构件是否采取抽芯措施。

　　2.2 构件现场预制与外购的选择

　　由于项目预制构件类型较多，各类预制构件特点不同，并非所有预制构件在现场预制可行、经济。针对现场所有预制构件特点，应有区别地选择。

　　2.2.1 现场预制类型选择(见图1)

　　

　　图1 预制构件类型 

　　 

　　1)现场通用性强且数量较多的简单构件对于各栋楼均可通用，且每个单元该类型预制构件数量大的简单构件应采取现场预制。该类构件预制难度小，质量可控，现场预制可节约成本，如预制阳台、预制空调板、预制飘窗等。

　　2)单楼栋数量少，但各楼栋各项目可通用的构件该类型构件模具可根据现场进度和需求确定数量，模具可在多个项目周转使用，成本较低，如预制楼梯、预制防火隔墙板等。

　　2.2.2 可考虑外购的预制构件类型选择

　　由于项目个例情况，岀现部分异形构件，总体数量少且各项目无法通用，此时可考虑外购。该类型异形构件现场预制难度大质量难以控制、通用性差、模具不能周转使用，现场预制成本较高。

　　2.3 游牧式生产场地策划

　　2.3.1 场地面积确定

　　游牧式生产场地面积(P)与以下相关因素有关:同一批预制构件平面投影面积(P₁)、构件生产场地面积(P₂)、构件堆放场地面积(P₃)。

　　1)同一批预制构件平面投影面积(P₁)一般为同步施工的所有楼栋1个标准层内所有预制构件平面最大投影面积。各构件平面投影面积为:预制楼梯平面投影面积，即楼梯平行于地面放置时的面积;所有墙板平面投影面积，即墙板平放于地面的占地面积;飘窗平面投影面积，即飘窗外立面平放于地面的占地面积。

　　2)构件生产场地面积(P₂)生产同一批次预制构件所需的生产场地面积包括摆放面积、钢筋加工区面积。

　　3)构件堆放场地面积(P₃)用于堆放已加工完成的预制构件场地面积。在流水施工不考虑现场囤货的情况下，构件堆放场地面积(P₃)与构件生产场地面积(P₂)相等即也为同一批预制构件平面投影面积(P₁)的2倍。

　　整个游牧式生产场地面积(P)=构件生产场地占地面积(P₂)+构件堆放场地面积(P₃)×1.25(场地内道路折减系数)。

　　2.3.2 场地位置选择

　　根据计算生产场地需求面积，优先选择施工现场未开发的分期地块或靠近施工现场的临时场地，保证预制构件运输方便、经济。如现场无条件考虑场外建立游牧式构件厂时，考虑5km范围内为宜，节约运输成本。

　　2.4 游牧式生产场地平面布置策划

　　生产场地内起重设备主要用于预制构件模具就位、钢筋笼吊装、协助构件合模、浇筑混凝土、预制构件拆模、场内预制构件转移堆放及运输起吊等。

　　游牧式生产场地内起重设备主要有2种形式:门式起重机、塔式起重机+汽车式起重机(见图2)。具体选择形式依据预制构件类型确定，各类起重设备起重吨位依据预制构件质量确定。

　　1)门式起重机起重特点适用于矩形场地布置，起重平稳，晃动小。有利于预制构件拆模，但门式起重机只能在导轨范围内起吊转移，对材料堆放和运输道路协调要求高。生产大面积叠合板的预制构件生产场地推荐选用门式起重机作为起重设备，避免脱模时产生裂缝。

　　2)塔式起重机+汽车式起重机起重特点适用于方形场地布置，构件起吊和转移范围大，灵活，但塔式起重机稳定性差，构件拆模时晃动易造成预制构件开裂，塔式起重机盲点需汽车式起重机配合起吊。由于起重稳定性差，拆模时构件易开裂，过程中需汽车式起重机配合，成本较髙，不建议采用。

　　

　　图2 起重设备 

　　 

　　2.5 构件游牧式生产场地硬化要求

　　2.5.1 道路硬化要求

　　厂区内道路需行走构件运输车，混凝土罐车称重约30t，故地面需平整夯实，下铺5cm厚碎石，上铺混凝土。主干道宽度≥4m。

　　2.5.2 生产区场地硬化

　　1)采用混凝土硬化基层夯实处理后上部浇筑50mm厚混凝土硬化。整个生产区四周设置排水沟排水，按场内地面中心高、四周低的原则进行硬化，面层排水坡度≥1.5%，模台通过四周立柱调平。

　　2)预制PC块铺贴场地四周基层面做排水盲沟，场地内基层向四周放1.5%坡度。基层上铺设100mm厚碎石层，碎石层上部铺设预制PC块。PC块间隙采用细石填塞。

　　2.5.3 预制构件堆放区场地硬化

　　1)采用混凝土硬化堆放场地基础夯实或换填后，上部浇筑50mm厚混凝土硬化，硬化地面平整度要求≥10mm，四周采取排水措施。

　　2)铺设碎石层基层强夯夯实或换填处理，做好找坡和四周排水盲沟。上部铺设100mm厚碎石层，碎石粒径应≤3cm。

　　2.5.4 场地排水措施

　　整个构件厂每个分区四周均设置排水措施，排放至场地四周排水沟内，集中排放至集水井或场外。排水沟或集水井设置盖板，方便检修。

　　3 预制构件游牧式生产内容深化

　　3.1 吊点位置深化

　　通过图纸深化计算预制构件起吊位置，确定各构件吊点准确位置。依据构件质量确定预埋吊顶型号。深化图中标注每个构件安装方向，便于预制后在构件上做构件方向标记及吊装。

　　3.2 管线预埋深化定位

　　1)卫生间叠合板管线深化定位通过图纸深化将卫生间内所有排水立管点位定位明确尺寸，卫生间楼板内水电走线准确定位。在现场卫生间叠合板预制时，将所有排水立管、水电线管在叠合板中进行精准预埋。

　　2)阳台叠合板点位深化定位图纸深化明确阳台栏杆定位点、地漏、排水管、滴水线等位置，现场预制一次性定位预埋到位。

　　3)空调板中排水管深化定位通过图纸深化标出空调板中外墙排水立管、冷凝水管等预埋构件。

　　4)顶板水管走天花PPR管吊卡点位深化通过前期图纸深化设计，对PPR管吊卡点位深化，在叠合板中进行直接预埋，可大大减少现场后期安装工作量。

　　3.3 锚固部位连接点深化定位

　　通过前期图纸深化，对飘窗、外墙等预制构件与模板体系连接部位的连接点准确定位，结合模板加固体系，确定加固方式，预埋螺栓位置标注精确。预制中将加固螺栓一次性精准预埋。

　　3.4 预制构件减重深化

　　对于预制楼梯、三明治外墙等部分预制构件超重情况，可通过图纸深化采取预埋PVC管减重，或抽芯局部钢筋加强的方式减小构件整体质量。

　　4 预制构件生产

　　4.1 生产设备选型

　　预制构件生产设备主要由生产模具和辅助生产工具2大类设备组成，根据预制构件种类选择不同类型模具和对应辅助生产工具，各类生产模具如图3所示。

　　4.1.1 各类模具选型

　　1)钢制模台主要为板类预制构件提供底模平台操作面，模台四脚可根据地面情况调平，刚度大、平整性好。一般模台底部预埋蒸养专用管道，与蒸养设备连接，气温较低时进行蒸养养护。

　　2)各类构件生产模具无法在钢制平面模台上预制的非板类预制构件，需定制专用模具，如楼梯、飘窗及其他异形构件等(见图3)。

　　4.1.2 各类辅助生产工具

　　1)磁盒通过开关控制磁盒磁性，主要用于钢制平面模具上加固各类板式预制侧模模板，保证截面尺寸。

　　2)吊钉预埋于预制构件中，与鸭嘴扣吊环配合使用。方便预制构件吊环安装。

　　3)鸭嘴扣吊环与预埋在预制构件中的吊钉配合使用，方便调运预制构件，安全可靠。

　　4)螺栓吊环与预埋螺母配合使用，用于吊运、吊装预制构件。

　　

　　图3 各类生产模具  

　　 

　　5)平衡吊架由吊架和多组动滑轮组成，主要用于现场板式预制构件的脱模和吊运、吊装。多组动滑轮可调节起吊钢丝绳受力方向，且可有效将起吊拉力均匀分解至每个吊点位置，避免板式预制构件由于某一点受力集中造成开裂。

　　6)平衡木吊具主要用于线性预制构件脱模或吊运、吊装。平衡木型钢起吊点位设置多组起吊连接点，起吊时根据预制构件起吊点间距，调节起吊钢丝绳与构件。

　　4.2 预制构件生产流程

　　1)模具清理预制构件定型模板进场首次安装前或周转使用安装前，将模具表面清理干净，重点检查接茬位置，防止浇筑混凝土过程中漏浆导致成型质量缺陷，均匀涂刷脱模剂易于拆模，同时保证成型质量。

　　2)钢筋安装预制构件钢筋按标准要求进行现场绑扎或整体绑扎后吊装。首先，钢筋绑扎必须满足国家规范规定要求及图纸设计要求。其次，钢筋绑扎质量必须满足横平竖直、满扎满绑，垫块按要求设置(保证浇筑后钢筋混凝土保护层厚度符合要求)，锚固长度符合规范规定要求。

　　3)预埋件留设钢筋绑扎完成后，埋设构件预埋件。预埋件严格按图纸深化设计要求精准定点预埋。对需预留吊顶、螺栓、线盒等位置，应全面检査预埋件是否遗漏、预埋位置是否精确，保证与结构预留位置吻合，预留位置需经复核后方可封模。

　　4)混凝土浇筑预制构件经隐蔽验收合模完成后开始混凝土浇筑。混凝土浇筑时一次性浇筑完成，振捣棒快入慢出，观察表面再无气泡溢出即可。振捣密实后收面，收面要求平整压光，铁板收到每个外表面，模板根部、棱角位置必须刮平顺直，清理干净多余混凝土。混凝土浇筑时仍需检查预埋件是否稳固、是否有偏位。混凝土浇筑收面完成后须用彩条布覆盖，保证不被破坏，同时根据天气情况随时关注，适时养护，保证混凝土表面无开裂现象。

　　4.3 预制构件养护

　　4.3.1 自然养护

　　外界温度在5～35℃可采取自然养护，混凝土浇筑完成12h后即可浇水。为保持混凝土表面始终处于湿润状态，可覆盖薄膜、草席等。

　　4.3.2 蒸养养护

　　1)蒸养养护设备要求

　　拟采用蒸养养护时，钢模台底部应设计预留蒸养管道，根据模台尺寸设置内部连通的蒸养管道，间距应根据设计计算确定。非模台生产的预制构件应在蒸养棚中进行蒸养，蒸养棚应根据现场面积和蒸养构件尺寸设计定制。蒸养锅炉根据现场模具数量和产量确定型号与数量，一般采用电蒸养锅炉。

　　2)蒸养养护注意事项

　　外界温度低于5℃时，预制构件采用蒸养养护，宜在常温下静置2～6h，升、降温速度应≤2℃/h，应注意预埋件部件的变形情况。

　　预制构件采用蒸养养护时应严格控制升、降温速率及最高温度，养护过程应满足:(1)预养时间宜为2～3h，并采取薄膜覆盖或加湿等措施防止预制构件表面干燥。(2)升温速度宜为10～20℃/h，降温速度宜≤10℃/h。(3)梁、柱等较厚预制构件养护最高温度宜≤40℃;楼板、墙板等较薄预制构件或冬期生产预制构件，养护最高温度宜≤60℃;持续养护时间应≥4h。(4)构件蒸养养护后，蒸养罩内外温差<20℃时方可进行脱罩作业，如温差过大，脱罩后应立即对预制构件进行覆盖保护。

　　4.4 预制构件拆模起吊

　　待同条件养护的混凝土立方体试件抗压强度达到混凝土设计强度75%时方可拆模，拆模时不得采用振动方式进行脱模，尽量保证不损伤预制楼梯棱角，然后将用于吊装的锚扣与预埋螺栓拧紧，利用塔式起重机吊开，吊开时不宜起吊过高，宜轻吊轻放，放置位置下方需用木方垫起。构件拆模时应仔细检査确认构件与模具之间的连接部分完全拆除后方可起吊。

　　预制构件拆模起吊时，应根据设计要求或具体生产条件确定所需的混凝土标准立方体抗压强度，并满足下列要求。

　　1)预制构件拆模起吊时，混凝土立方体抗压强度应满足设计要求，且应≥15MPa。

　　2)对于预应力混凝土预制构件拆模时，混凝土强度等级应不小于设计值75%。

　　3)外墙板、楼板等较薄预制构件起吊时，混凝土强度宜≥20MPa。

　　4)梁、柱等较厚预制构件起吊时，混凝土强度应≥30MPa或设计强度。

　　5)构件起吊应平稳，楼板应采用专用多点吊架进行起吊，复杂构件应采用专门的平衡吊具。

　　5 预制构件游牧式生产案例

　　5.1 项目概况

　　某项目有2栋主楼，地下1层，地上33层，每层面积约800m²，使用预制叠合楼板、楼梯、阳台板，总面积52 800m²，混凝土总量约3 800m³，构件共5 900块。

　　5.2 预制构件前期提资及优化

　　通过前期提资将各部位预制构件拆分位置及构件质量进行优化，现场平面布置，垂直运输无须增加任何成本就能满足现场预制构件的场内吊装和运输。

　　5.3 预制构件厂面积确定

　　该项目2个楼栋同时施工。标准层所有预制构件最大面投影面积为750m²，则该项目游牧式预制构件厂各项目面积指标为:同一批预制构件平面投影面积(P₁)为750m²;构件生产场地面积(P₂)为750m²×2=1 500m²;构件堆放场地面积(P₃)为1 500m²(与生产场地1∶1计算，叠放);游牧式构件厂面积(P):(1 500m²+1 500m²)×1.25=3 750m²;模台面积需求:750m²×1.25(模台利用系数)=937.5m²。依据预制构件尺寸排版确定18台3.5m×12m规格模台，4台4m×12m规格模台。实际模台总面积:42×18+48×4=948m²，与模台需求面积相近。

　　该项目游牧式预制构件厂建厂面积≥3 750m²，共22台全钢模台，满足需求。

　　5.4 排产及产能

　　该项目在现场后期开发的地块中选取3 800m²地块作为预制构件厂场地。构件厂内垂直运输设备采用2台门式起重机，场内按同类构件生产堆放进行分区。

　　5.4.1 产能计划

　　1)构件生产2d/层，使用商品混凝土2d拆模，即每天生产1/2层。

　　2)每天生产360m²。

　　3)每天有效工作时间10～12h(单班)。

　　4)每月有效工作(26～28)d/月。

　　5)月生产能力9 460m²。

　　5.4.2 主要区域功能级

　　1)生产区主要包括22台台模、4个楼梯模具、4个阳台板模具布模为一整层720m²，满足1d1/2层(360m²)、2d一拆模要求。

　　2)小型锅炉设1台0.3t锅炉或6台50kg锅炉，修建简易挡雨篷、燃油存储区。

　　3)钢筋加工区1台折弯机、1台切断机满足叠合板、楼梯、阳台板钢筋加工要求。

　　4)成品存放区拆模使用2台门式起重机，发货采用门式起重机起吊。

　　5)办公、宿舍区设置办公室、小件库、食堂、宿舍。

　　5.5 设备选型

　　工厂采用固定台座法生产，采用早强商品混凝土使用料斗浇料，拆模、浇料使用塔式起重机吊装，蒸汽养护采用热模法，台模底部通入蒸汽。

　　1)蒸养系统选型配置1台0.3t燃油锅炉或6台50kg燃油锅炉，采用热模法露天蒸养，台模底部通入蒸汽，蒸养温度在25～40°C，构件上加盖塑料薄膜，再加盖1层毛毡。

　　2)运输设备选型运输设备发货频繁时需2台9.6m平板车，每台包月价格2.2万元左右，每车可运输楼板6～12块。

　　3)模具选型(1)叠合板模具采用└60×60加工制作;(2)楼梯采用立式钢模楼梯;(3)阳台板采用定做钢模具;(4)PC板地砖采用└100×100加工制作(现在铺装用)。