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兩種國內(nèi)常見的管樁生產(chǎn)線設(shè)備布局方案解析

2018-09-13 16:29:36

由于工程建設(shè)對管樁用量的大量需求

，PHC管樁生產(chǎn)線也像雨后春筍般涌現(xiàn)，例如無為縣的劉渡
、巢湖的銀屏山、蕪湖市的三山和馬鞍山的銅閘相繼建成或正在興建之中
。筆者對管樁生產(chǎn)線進行了學(xué)習(xí)和研究
，同時也考察了國內(nèi)的許多廠家和生產(chǎn)線，并且自己也主持設(shè)計了馬鞍山的一條管樁生產(chǎn)線?div id="d48novz" class="flower left">
，F(xiàn)對管樁生產(chǎn)線的設(shè)計提一點自己看法
，供參考
。

蒸養(yǎng)釜

一

、管樁的結(jié)構(gòu)

管樁是由C80混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋骨架以及鋼構(gòu)的端頭板和樁套箍等幾部分組成

。

管樁混凝土所用水泥為強度等級不低于42.5MPa的硅酸鹽水泥

、普通硅酸鹽水泥或礦碴硅酸鹽水泥
，其質(zhì)量應(yīng)符合GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》的規(guī)定
；其他材料有細骨料砂、粗骨料碎石、減水劑
、水等
。

預(yù)應(yīng)力鋼筋骨架由PC鋼棒和低碳鋼熱軋圓盤條螺旋筋采用滾焊機自動焊接而成

，PC鋼棒的質(zhì)量應(yīng)符合GB/T5223.3-2005《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒》的規(guī)定。

鋼構(gòu)的端頭板性能應(yīng)符合JC/T 947-2005《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁用端板》的規(guī)定

，材質(zhì)應(yīng)采用Q235B
。

二、生產(chǎn)線的設(shè)計

1. 管樁生產(chǎn)線工藝流程

計量→攪拌→布料→預(yù)應(yīng)力張拉→離心成型→蒸汽養(yǎng)護→放張脫?div id="4qifd00" class="flower right">

！邏赫麴B(yǎng)→成品檢驗→成品堆場。生產(chǎn)工藝流程圖見圖1
。其基本要求是工藝流 暢
、簡潔、減少運輸
、減少交叉作業(yè)
。保證各流程的平衡作業(yè)，以防出現(xiàn)各道工序互相影響的現(xiàn)象
。

管樁生產(chǎn)工藝流程圖

圖1 管樁生產(chǎn)工藝流程圖

2. 工藝設(shè)備的選擇

工藝設(shè)備的選型首先要根據(jù)工藝流程、各道工序的平衡來確定

，從經(jīng)濟性和合理性兩方面考慮
，按每班工作10h，產(chǎn)量220?270條選擇設(shè)備
。先確定混凝土的產(chǎn)量
，需1.5m3混凝土攪拌機2臺
，產(chǎn)出的混凝土供6臺離心機生產(chǎn)
，根據(jù)混凝土管樁的預(yù)養(yǎng)時間和蒸養(yǎng)時間的需求，建3m×15m×2.5m蒸養(yǎng)池10個
，其他設(shè)備可選擇滾焊機2臺
，張拉機2臺，蒸壓釜3臺
，鐓頭機4臺，切斷機1臺
，混凝土布料車4臺
，行車4?5臺。

混凝土攪拌機有3種。一是立軸式強制混凝土攪拌機

，二是雙軸臥式混凝土攪拌機
，三是立軸行星式混凝土攪拌機。管樁混凝土介于塑性與干硬性之間
，坍落度比較小，一般為2?5cm
，我們選用立軸行星式混凝土攪拌機
，該機型的優(yōu)點是攪拌葉由多組攪拌臂組成，既有公轉(zhuǎn)又有自轉(zhuǎn)
，運動軌跡復(fù)雜
，攪拌強烈
、均勻
，可縮短攪拌時間，拆卸維修容易
。馬鞍山以生產(chǎn)Ф300mm?Ф500mm管樁為主
，經(jīng)比較，選用山東圓友集團產(chǎn)1.5m3混凝土攪拌機
。

對于其他設(shè)備，切斷機以可切Ф7 mm?Ф11mm鋼筋即可

；張拉機需根據(jù)管樁規(guī)格和型號來選擇
，小型管樁可選100t的張拉機，為了考慮生產(chǎn)余量
，我們選用了200t的張拉機
；離心機選用Ф300mm?Ф600mm通用型；蒸養(yǎng)釜以長度為2?3根樁長再加400mm間隙
，高度為3.2m；滾焊機選用Ф300mm?Ф600mm通用型
；鐓頭機選擇可鐓Ф7mm?Ф11mm的鐓頭機
。

3. 生產(chǎn)工序平衡的確定

生產(chǎn)車間設(shè)計的一個中心內(nèi)容就是如何確定各生產(chǎn)工序的平衡，使每道工序的生產(chǎn)時間相等

，做到生產(chǎn)工藝流程的各道工序進行均衡有序地生產(chǎn)
，使產(chǎn)品能在各道工序中按照設(shè)定的節(jié)奏有序順暢地進行。工序節(jié)奏主要由工藝設(shè)備和人員來決定
，管樁生產(chǎn)線的工序平衡，一般以混凝土攪拌工序的時間為依據(jù)，按照攪拌工序的時間來確定各道工序所需的生產(chǎn)設(shè)備和數(shù)量
，以滿足生產(chǎn)工藝的需求
。

三、管樁生產(chǎn)線的布局

管樁生產(chǎn)線的布置一般分為兩種

，一是直線型布置
，另一種是環(huán)型布置
。直線型將布料
、合模
、張拉
、離心、蒸養(yǎng)
、拆模
、裝籠筋
、裝車等主要工序全部集中在一個車間內(nèi)
，將鋼筋切斷、鐓頭
、滾焊
、套箍端頭板制作等放在輔助車間內(nèi)，物流方向為直線型來回往復(fù)
。環(huán)型布置將主要工序分為兩個車間，其中張拉
、離心
、蒸養(yǎng)工序放在一個車間內(nèi)，將布料
、合模
、拆模、裝籠筋
、裝車和輔助工序鋼筋切斷、鐓頭
、滾焊和套箍板制作等放在另一車間內(nèi)
，物流方向為環(huán)型循環(huán)。

無為縣劉渡的生產(chǎn)工藝為環(huán)型平面布置

，巢湖銀屏山的生產(chǎn)工藝為直線型布置
。這兩種布置各有特點，直線型布置的優(yōu)點是布局緊湊，占地少
，投資小。缺點是多臺吊車在一條軌道上
，主要工序過于集中
，各道工序的步距節(jié)奏要相互銜接，緊密配合
，行車的接力地點和時間一定要相互吻合
，否則有一個節(jié)點出現(xiàn)問題或延誤，就會影響到全廠的生產(chǎn)
，因而對管理要求嚴格，工人素質(zhì)要高
。另外
，由于行車在廠房內(nèi)頻繁往復(fù)，工人須多次避讓
，生產(chǎn)工人操作必然會受到一定的影響
，安全性較差。環(huán)型布置的優(yōu)點是吊車無須往返都吊貨
，物流方向是向一個方向進行循環(huán)，各工序間的步距節(jié)奏要求沒有直線型那樣嚴格
，各自工序可有一定的可支配的時間
，各工序間的相互干擾減少，廠房的空間大
，工人避讓吊車的時間大為減少
，生產(chǎn)安全性明顯好于直線型布置，生產(chǎn)管理要比直線型容易
，機械化程度高
。其缺點是廠房面積大
，增加了過渡車和轉(zhuǎn)運工序
，投資和生產(chǎn)成本要高于直線型布置。綜合考慮
，筆者傾向于環(huán)型的生產(chǎn)布局
。兩種布置形式如圖2和圖3所示。

直線型布置兩條生產(chǎn)線

圖2 直線型布置兩條生產(chǎn)線

環(huán)型布置一條生產(chǎn)線

圖3 環(huán)型布置一條生產(chǎn)線

四

、廠房設(shè)計要求

考慮到生產(chǎn)安全

、物流順暢和施工操作方便，車間的跨度可按單節(jié)樁的最長樁長再加5m或7m進行設(shè)計
。同時也可按兩節(jié)樁長再加 3m或5m進行設(shè)計
。行車的軌頂標高一般為7.5m左右。行車選雙勾型
，每個7.5t，廠房的間數(shù)以能滿足上述生產(chǎn)工藝要求即可
。管樁的堆放場地既可選用門式吊車
，也可用橋式行車。每個離心機之間要設(shè)一道2m高安全防護墻
。廠房頂要考慮采光的問題
，每 隔一個房間要設(shè)置一采光帶，廠房在蒸養(yǎng)池頂處要設(shè)一氣樓或排氣通風孔
。砂石料場要能存放3d的堆料
。

五

、結(jié)語

PHC管樁生產(chǎn)車間的設(shè)計經(jīng)過多年來的探索， 特別是近幾年的發(fā)展

，現(xiàn)已日趨成熟
，兩種布局方案各有特點。各企業(yè)可根據(jù)各自的管理水平
、人員素質(zhì)
、資源配備、地形地貌等實際情況
，在管樁流水作業(yè)順暢的前提下，確定各自的布局設(shè)計
，選擇最適合自身特點的工藝裝備
，以尋求最佳的性價比和最大的經(jīng)濟效益。