行业展望:预制混凝土叠合板如何实现智能制造
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cof_67270 Lv.2
2023年11月08日 10:19:36
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前言


     

     

     

     

装配式建筑作为一种新型建筑类型,与传统建筑相比,在提高建筑质量、节约资源、加快施工速度等方面具有明显的优势。在如今国家大力推行装配式建筑的大背景下,实现 装配式建筑构件的 智能加工制造成为了目前本行业的重点目标。因此,本文聚焦 目前 装配式建筑中应用最为广泛的预制混凝土叠合板,着重分析未来预制混凝土叠合板的智能制造技术路线。


     

     

     

     



预制混凝土叠合板如何实现智能制造


             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             


实现智能制造,主要从3个方面出发:


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钢筋自动化加工与入模

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混凝土自动化浇筑

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养护自动化进库与出库


     


       

       

       

目前来说,混凝土叠合板如果要实现智能制造,需要从三个步骤入手,分别是钢筋的自动化加工与入模,混凝土的自动化浇筑与混凝土养护的自动化进库与出库。目前看,混凝土的自动化浇筑与养护自动化进出库已经在流水线实现,基本实现了智能制造,因此,目前智能制造落地的难点在钢筋的自动化加工与入模。


图为目前混凝土自动化浇筑与养护自动化进出库流水线

钢筋的自动化加工目前可以通过网片加工机实现,全自动钢筋网焊接生产线通过设备控制系统即可完成网片尺寸规格、设备工作方式和生产任务的设定,并支持连续自动生产多张、多种规格的网片的连续生产。


   

图为目前全自动钢筋网片生产流水线


钢筋自动加工好后,需要被吊起入模。但由于大部分叠合板都是四面出筋的构造设计,叠合模具上很多钢筋对应各自出筋孔,几十个出筋孔在加工累计误差下导致网片钢筋很难精准入模。由此导致钢筋的自动化加工与入模不能够落地。


图为目前叠合板过程动画,钢筋自动化入模困难


因此,要全面实现混凝土叠合板的智能制造,重点不在设备的更新迭代,而在于叠合板要实现四面不出筋的构造设计,即模具可以四面不开钢筋孔(钢筋预埋限制在模具内部或飞起钢筋在模具上方)。


     

     

四面出筋问题1:施工困难      


四面出筋不仅是钢筋桁架叠合板智能制造的瓶颈,在现场工地安装上也带来了很多的痛点,极大的影响现场安装效率与质量。普通桁架叠合板钢筋需要进入支座,因此在现场施工中,胡子筋容易和梁负筋打架,从而给施工带来不便。如图所示,工人在安装时经常先把筋掰弯再回正的暴力施工,容易对刚度造成影响,带来了很大的安全隐患。




四面出筋问题2:拼缝问题多      

此外,双向板模板小拼缝的做法,现场支撑与模板复杂,并且成形后由于模板漏浆还需要后期打磨或找平处理,极大影响了现场施工的效率与质量。



         

         

         

         





     

而最新基于T/SCQA 208-2023《砼肋混凝土预制板应用技术规程》的超高性能混凝土叠合板(简称TF板)突破了四面出筋的痛点,可以达到正面不出筋和单向板密拼从而四面不出筋。



       
正面不出筋的实现        

根据2020年12月1日施行的 T/CECS715-2020《钢筋桁架混凝土叠合板应用技术规程》5.3.2规定,密拼式整体接缝连接时,后浇混凝土叠合层厚度不应小于桁架预制板厚度的 1.3 倍,且不应小于75mm。由于TF板的底板厚度仅为50mm,现浇层大于75mm,达到了1.3倍预制厚度,则可以实现正面不出筋的设计,通过现场附加钢筋锚固,这样在加工过程中避免了入模难的问题,叠合板钢筋网片焊接机的使用效率将得到极大提升,在钢筋绑扎环节实现工业化。



       
单向板密拼:四面不出筋的实现        

当采用单向板形式时,超高性能混凝土叠合板(TF型)也可以实现侧面不出筋。可以在接缝处顶面设置垂直于接缝的附加钢筋。



项目实例        
海南某项目设计采用125厚TF叠合板且四面不出筋的设计,效果理想。          
         
         

         

左图是上海某项目单向密拼直接成型的效果,由图可见TF作为单向板密拼,接缝很小,效果理想。


     

       


双向板接缝板构造:

模具不开孔,现场底面同标高

TF板双向板当采用后浇整体式接缝时,可采用拼缝板的构造形式,如下图所示,板侧伸出钢筋采用飞起筋的形式,接缝处采用免拆底模拼缝板,现场施工时,可免除模板安装拆卸工作,且工厂端生产时,由于采用飞起钢筋在侧边模具上方,板侧模具可不开孔,经济高效。



总结

       

TF板通过 正面不出筋 侧面单向板 情况下 不出筋 双向板 情况下 飞起钢筋 ,现场通过拼接板连接;从而实现叠合板模具的四边免开孔,这样钢筋网片机加工的钢筋网片,由于没有模具钢筋孔需要穿过就可以轻松吊装入模,从而实现智能制造。




TF板其他优势


       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       


       
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首先,TF型砼肋板较大的刚度可以帮助实现现场免撑或少撑(3米以内免支撑),由此可以享受上海0.55免模免撑高装配率系数,楼板部分装配率得分高20%+。

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对外形尺寸为 3.6m*1.5m 的同规格TF 型砼肋混凝土叠合板以及钢筋桁架叠合板进行型检:


钢筋桁架叠合板在支撑跨度3m 工况下,加载至 150kg/㎡时,实测挠度为 6.8mm,出现裂缝,发生塑性变形。


相同工况下,TF 型砼肋叠合板的实测挠度为 2.1mm,仅为钢筋桁架叠合板的 1/3,且始终呈现线性变化趋势,砝码卸载后,板仍处于弹性阶段。

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现场施工过程中,可以发现TF板的板面钢筋架立方便,这样可以避免钢筋的踩踏偏离,防止对刚度造成影响。

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其次,TF板肋条与板面的焊接节点会在肋条内形成梯形孔,管线穿过更方便。避免了现场管线与钢筋打架的问题,保证了刚度不遭到破环。



         


总结        

         


总结来说,在智能制造是叠合板生产的一大趋势的情况下,目前采用密拼缝或通过连接板做法的TF叠合板预制底板做到四面不出筋的设计,很大程度上解决了预制叠合板智能制造的难点问题。一旦实现了四面不出筋,在生产流水线上,叠合板的制造便可以实现结合钢筋网片机智能建造。这样生产模具重复利用率高,起吊脱模方便,工艺更容易实现标准化,同时降低了成本,提高了效率。

因此,TF板为未来预制混凝土叠合板的智能制造垫底了基础,解决了传统钢筋桁架叠合板智能制造所面临的难题,满足智能工业化生产的需求。


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xiaomumu91
2023年11月09日 16:15:29
2楼

感谢楼主分享!看完以后受益匪浅!

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加倍努力
2023年11月10日 08:33:16
3楼

学习了预制混凝土叠合板如何实现智能制造资料,多谢了。

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