干硬性細(xì)石混凝土振壓成型工藝的研究與應(yīng)用課件

1、干硬性細(xì)石混凝土預(yù)制塊體振壓成型工藝研究與應(yīng)用Contents目 錄二、工程概況三、研究的意義 四、施工方案對比及選定一、引言 五、工藝流程 六、工藝創(chuàng)新點目 錄 七、經(jīng)濟效益分析 八、結(jié)語一、引言新建蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運通道工程MHTJ-1標(biāo)段位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市烏審旗境內(nèi)，承建管段起訖里程為DK9+600恩陶DK175+250，正線長度125.75km，地處毛烏素沙漠腹地。根據(jù)設(shè)計要求，沿線路基填筑高度低于6m的段落采用空心磚護坡的防護形式，填筑高度超過6m的段落采用拱形骨架護坡的防護形式。其中空心磚護坡段落護肩、坡面及散水部位分別設(shè)計采用A、B、C、D、E、G型板及六角空心磚干砌

2、防護的施工方案，混凝土預(yù)制塊工程數(shù)量眾多，供應(yīng)范圍長，且受鋪架節(jié)點工期影響生產(chǎn)時間有限，混凝土塊預(yù)制工期十分緊張。拱形骨架護坡空心塊護坡二、工程概況蒙華鐵路MHTJ-1標(biāo)段貫穿毛烏素沙漠，路基防護工程量巨大，空心磚護坡段落長度約124單側(cè)公里，占比約55.5%，護肩及散水板總需求量約276萬塊，設(shè)計空心磚總需求量約630萬塊，根據(jù)蒙華鐵路鋪架節(jié)點工期要求，MHTJ-1標(biāo)段混凝土塊體預(yù)制可利用的有效施工時間約10個月，平均日生產(chǎn)3萬塊方能滿足路基防護工程施工生產(chǎn)需求。三、研究的意義傳統(tǒng)的小型混凝土預(yù)制塊多采用塑料模具模筑而成，蒙華鐵路MHTJ-1標(biāo)路肩及護坡設(shè)計7種不同類型小型構(gòu)件，線路長工程量

3、巨大，若采用傳統(tǒng)方式預(yù)制需投入大量模板及預(yù)制、養(yǎng)護、存放場地，我國建筑業(yè)人工費呈現(xiàn)逐年攀升態(tài)勢，傳統(tǒng)方式預(yù)制人工投入巨大。干硬性細(xì)石混凝土預(yù)制塊振壓成型機械化、工廠化生產(chǎn)人工占用少，有助于促進(jìn)施工生產(chǎn)效率大幅提升，同時干硬性細(xì)石混凝土通過皮帶傳輸直接生產(chǎn)利于節(jié)能減排，振壓直接代替振搗，拆模、養(yǎng)護周期短，存放場地周轉(zhuǎn)頻率高。本課題的深入研究亦將為后續(xù)混凝土預(yù)制塊批量生產(chǎn)提供支持性數(shù)據(jù)及可供借鑒的寶貴經(jīng)驗。MHTJ-1標(biāo)混凝土小件預(yù)制場MHTJ-1標(biāo)混凝土小件預(yù)制場全貌四、方案比選 1、方案選定原則（1）四化：提升工廠化、機械化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化程度。（2）成本：確保結(jié)構(gòu)尺寸、混凝土強度滿足設(shè)計要求

4、。（3）進(jìn)度：優(yōu)化配合比，同時減少人工投入及材料損耗。（4）管理：預(yù)制塊單日產(chǎn)能得以最大程度提高。 1、方案選定原則四、方案比選2.1 傳統(tǒng)模筑現(xiàn)澆工藝傳統(tǒng)的模筑現(xiàn)澆成型工藝具體操作過程中有如下弊端：（1）塑料模具剛性差，幾何尺寸不規(guī)范，構(gòu)件棱角多，脫模時操作不慎會導(dǎo)致預(yù)制塊掉角或破損。（2）現(xiàn)澆施工和模板倒運需要投入大量的模具和人員，且占用較大養(yǎng)護存放場地，模具多為塑料制品，損耗率高，且須占用混凝土罐車，增加能耗的同時也在一定程度上增加了施工成本。（3）現(xiàn)澆成型工藝混凝土振搗、養(yǎng)護、凝固周期長，模板周轉(zhuǎn)利用率低。傳統(tǒng)空心六角磚模具傳統(tǒng)空心六角磚模具傳統(tǒng)路肩板模具2、施工方案對比：四、方案比選

5、2.2 干硬性細(xì)石混凝土振壓成型工藝此工藝有如下優(yōu)點：（1）由于干硬性混凝土的用水量少，混凝土中的游離水分相應(yīng)減少，內(nèi)部留存的空隙和毛細(xì)管也隨之減少，混凝土的密實性好，抗?jié)B性和抗凍性高，急速脫模早強，不易產(chǎn)生缺棱掉角，增加了預(yù)制塊體的使用年限。（2）干硬性混凝土為用水量少、坍落度低(甚至坍落度為零)的混凝土，與普通塑性混凝土相比水泥用量小，節(jié)省材料；一臺半自動六角磚成型機需要操作手一名，配料員一名（可同時滿足多臺機器生產(chǎn)），配合人員3名，叉車操作手一名，共計6人即可完成全部作業(yè)，無需占用混凝土罐車，能較大程度上節(jié)約成本。（3）新工藝采用工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、機械化、流水線作業(yè)生產(chǎn)，砌塊振壓成型、急速

6、脫模、叉車轉(zhuǎn)場、自動噴淋養(yǎng)護，大大提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)施工進(jìn)度得以實現(xiàn)。（4）預(yù)制塊成型機只需做好日常保養(yǎng)與維護，正常情況下每臺機器使用壽命都在10年以上，仍可轉(zhuǎn)移至其他工地使用；針對不同的預(yù)制塊體尺寸，只需對成型模具進(jìn)行更換，便可生產(chǎn)出不同規(guī)格型號的預(yù)制塊，簡捷方便。各類預(yù)制塊成品實拍四、方案比選2.3 方案選定最終采用模筑現(xiàn)澆工藝進(jìn)行少部分護肩板生產(chǎn)，采用干硬性細(xì)石混凝土振壓成型工藝進(jìn)行全部六角空心磚預(yù)制生產(chǎn)。結(jié)合設(shè)計需求新建混凝土小件預(yù)制場，采用工廠化、機械化的方式生產(chǎn)，自行研發(fā)改造干硬性細(xì)石混凝土構(gòu)件機械化生產(chǎn)線2條，自動翻板機1臺，采用混凝土入模振壓型式成型，蒸汽+噴淋相結(jié)合的養(yǎng)護方式

7、，自動碼盤，叉車托盤裝車、卸車，平板車。五、工藝流程及操作要點 1、工藝流程圖五、工藝流程及操作要點 2、操作要點2.1 施工準(zhǔn)備（1）根據(jù)干硬性混凝土的特點，經(jīng)過多次實驗調(diào)整，對現(xiàn)場拌和的混凝土成型后預(yù)制塊體表面光潔度好、強度達(dá)標(biāo)等原則來判別混凝土干硬狀態(tài)，確定最終施工配合比。（2）根據(jù)工廠化生產(chǎn)功能區(qū)劃分進(jìn)行場地建設(shè)，合理規(guī)劃布置各區(qū)域。（3）設(shè)計制作混凝土預(yù)制塊模板、模具底托、存放托盤、養(yǎng)護噴淋設(shè)備等，確保正產(chǎn)生產(chǎn)期間能夠形成流水作業(yè)。2.2 干硬性細(xì)石混凝土拌合、輸送按照施工配合比進(jìn)行干硬性細(xì)石混凝土拌和，為了使混凝土拌和均勻，拌和時間通常為普通塑性混凝土拌和時間的1.52.0倍，拌和

8、時要特別注意用水量的控制，用水量過大則預(yù)制塊體強度過低，鋼模板上易粘結(jié)導(dǎo)致振壓成型的塊體有掉角現(xiàn)象；用水量小預(yù)制塊體不易成型，用水量應(yīng)根據(jù)配合比控制在0.5以內(nèi)。攪拌站出料口與皮帶傳送機連接，混凝土通過皮帶機傳送至布料機口用于混凝土布料。五、工藝流程及操作要點2.3 布料機布料完成混凝土入模后，手工整平，以確保機器加壓后模具各個部位的混合料均勻受力，即可保證預(yù)制塊成型后密實度和表面觀感質(zhì)量，又能防止模具長時間因為受力不均勻?qū)е履＞咦冃?。干硬性?xì)石混凝土的松鋪厚度根據(jù)預(yù)制塊體的設(shè)計厚度和壓實系數(shù)確定，一般為壓實厚度的1.41.5倍。在模具頂面均勻撒鋪一層面料，以確保預(yù)制塊成型后表面密實光潔，撒鋪

9、厚度不宜過厚，以肉眼判斷成型后的預(yù)制塊體表面質(zhì)量為準(zhǔn)，一般厚度控制在2mm3mm。人工輔助布料機布料五、工藝流程及操作要點2.4 振動壓實、碼盤每臺預(yù)制塊成型機需配置一名機操手，專門負(fù)責(zé)操控液壓及振動系統(tǒng)，加壓到設(shè)定的壓力值，開啟加壓振動裝置，將模具底托沿工作平臺推移到脫模器上，機操手開啟油泵，預(yù)制塊體脫模成功。脫模成功后，兩名工人分別站立于工作平臺兩側(cè)，人工連著模具底托一并推移到工作平臺外側(cè)，此時由另一名工人在模具底托四角放置方木支撐，方木支撐高度略高于預(yù)制塊體，防止對剛成型預(yù)制塊造成擠壓破損，平臺兩側(cè)工人放置模具底托進(jìn)行下一盤預(yù)制塊生產(chǎn)，重復(fù)進(jìn)行。工人就位人工放置模具底托、方木支撐模具底托

10、實拍人工輔助布料機布料五、工藝流程及操作要點2.5 叉車運輸、養(yǎng)護模具底托堆碼達(dá)到8層后，叉車拖底運輸至養(yǎng)護區(qū)存放并進(jìn)行混凝土預(yù)制塊體養(yǎng)護：混凝土小件預(yù)制廠內(nèi)設(shè)8個蒸養(yǎng)室，蒸汽養(yǎng)護10h預(yù)制塊強度即可超過60，主要用于冬季施工；內(nèi)蒙境內(nèi)6-10月室外溫度最高達(dá)到30，待溫度回暖后，采用噴淋養(yǎng)護，廠內(nèi)設(shè)長100m寬60m噴淋養(yǎng)護區(qū)，配備8套360旋轉(zhuǎn)自動噴淋養(yǎng)護系統(tǒng)，每套系統(tǒng)作業(yè)半徑10m,保證噴淋全覆蓋，并設(shè)專人每天對設(shè)備進(jìn)行檢查，視天氣及每日溫度情況對預(yù)制塊進(jìn)行養(yǎng)護至強度達(dá)標(biāo)為止。混凝土成品預(yù)制場蒸養(yǎng)室全貌預(yù)制塊運至蒸養(yǎng)室準(zhǔn)備蒸養(yǎng)預(yù)制塊體集中噴淋養(yǎng)護360旋轉(zhuǎn)自動噴淋養(yǎng)護系統(tǒng)五、工藝流程及操

11、作要點2.6 人工碼垛養(yǎng)護完成后，長齒叉車將預(yù)制塊運輸至成品存放區(qū)，人工將預(yù)制塊由模具底托倒放至木質(zhì)托盤上，將替換下來的模具底托由叉車運回至生產(chǎn)車間，循環(huán)利用，木質(zhì)托盤隨預(yù)制塊一同運至施工現(xiàn)場。木質(zhì)托盤設(shè)計尺寸110cm*100cm*12cm，以空心磚為例，每垛擺放8列*15行共計120塊六角磚。木質(zhì)托盤尺寸設(shè)計圖木質(zhì)托盤側(cè)視圖木質(zhì)托盤正視圖碼垛完成等待裝車五、工藝流程及操作要點2.7 裝車運輸預(yù)制塊強度達(dá)到設(shè)計要求后即可裝車出廠，廠內(nèi)配備預(yù)制塊運輸板車3輛，長齒叉車6臺，2臺用于裝卸預(yù)制塊，剩余4臺用于過程運輸，裝車時由機操手駕駛長齒叉車將叉齒插入木質(zhì)托盤的預(yù)留孔洞內(nèi)，將叉齒緩緩升至板車托板

12、以上，緩緩放下，板車設(shè)為左右雙開門式，裝車時可左右兩側(cè)同時進(jìn)行?？紤]到施工便道車流量大，路況較差，運輸過程中會導(dǎo)致預(yù)制塊傾倒破損。前期我們從市面上購置專用打包機與打包帶，預(yù)制塊出廠前進(jìn)行打包，減少運輸過程中塊體破損率。但由于預(yù)制塊體供應(yīng)量十分巨大，打包帶不能循環(huán)利用，成本壓力大，后期自主設(shè)計12圓鋼U型爪，將其套在預(yù)制塊頂面3層位置，牢牢扣住預(yù)制塊體，操作簡便快捷，預(yù)制塊卸車后U型爪回收再利用。長齒叉車運輸板車五、工藝流程及操作要點打包機與打包帶空心磚爪籠固定效果U型爪U型爪固定效果預(yù)制塊出廠前打包五、工藝流程及操作要點2.8 卸車預(yù)制塊運至現(xiàn)場后利用長齒叉車卸車，擺放至指定使用地點，待現(xiàn)場預(yù)

13、制塊施工完成后，工人定期將木質(zhì)托盤回收，整齊擺放在預(yù)制塊存放區(qū)，循環(huán)利用。現(xiàn)場人工鋪設(shè)，木質(zhì)托盤回收再利用六、工藝創(chuàng)新點（1）場區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，機械化生產(chǎn)、工廠化流水線作業(yè)，設(shè)備操作簡單，工人崗位固定，可快速熟練操作；廠區(qū)24小時高清記錄儀監(jiān)控，便于管理，降低安全風(fēng)險；工序銜接緊湊，混凝土輸送無需罐車，設(shè)備利用率高。（2）模板為工廠化標(biāo)準(zhǔn)件，幾何尺寸固定，不易變形；生產(chǎn)線設(shè)備急速自動沖壓、脫模，無涂刷脫模劑及拆模環(huán)節(jié)，減少人工占用。（3）布料機自動布料，方木墊塊及托盤可循環(huán)利用，降低耗材損耗。（4）采用振動壓實代替混凝土振搗器振搗，無需配備振搗器。（5）蒸汽養(yǎng)護與自動噴淋養(yǎng)護相結(jié)合，可進(jìn)行冬施。

14、（5）設(shè)計U型爪替代打包帶，防止運輸過程中混凝土預(yù)制塊傾覆，可以循環(huán)利用，大大縮減成本。七、經(jīng)濟效益分析空心塊護坡的護肩A、B、C、D、E、G型共6種型號及空心磚共計有約900萬塊混凝土預(yù)制塊，受塊體型號繁多、配運和組織難度大、傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)供應(yīng)能力不足、用工荒等多方面因素制約。干硬性細(xì)石混凝土振壓成型工藝生產(chǎn)與傳統(tǒng)塑料模具模筑成形工藝對比進(jìn)行經(jīng)濟效益分析，共節(jié)省費用約318萬元，詳見經(jīng)濟效益分析表。預(yù)制塊類型單位生產(chǎn)數(shù)量模筑成型（元/塊）振壓成型（元/塊）單價價差（元/塊）總價差（元）備注空心六角磚塊46350002.92.370.532456550預(yù)制、裝車、運輸、卸車A、B、C、E型混凝土塊塊12960008.97.081.822358720設(shè)備購置費用元1637000成本節(jié)省元3178270經(jīng)濟效益分析表八、結(jié)語MHTJ-1標(biāo)段小型構(gòu)件預(yù)制場投產(chǎn)至生產(chǎn)任務(wù)完成共計生產(chǎn)六角空心磚及護肩板約590萬塊，預(yù)制塊日產(chǎn)量達(dá)1.97萬塊，六角空心磚最高日產(chǎn)量達(dá)2.6萬塊，全過程實現(xiàn)工廠化、機械化、標(biāo)準(zhǔn)化，促進(jìn)了預(yù)制塊生產(chǎn)