装配式建筑预制混凝土构件模具深化设计重点

装配式建筑预制混凝土构件模具深化设计重点

刘维福,孙敏 ,姜俊壮

威海利东建筑科技有限公司  山东威海 264200

摘要：

针对预制混凝土构件模具设计中存在的问题,进行全面分析,并简要介绍了预制混凝土构件模具的特点、预制混凝土构件模具的重要价值,如提升预制构件生产效率、有效保证了构件质量、对产品开发有良好促进作用、合理摊销构件生产成本等等,提出预制构件模具设计要点,希望能够为有关人员提供一定帮助。

关键词：预制混凝土构件;预制混凝土构件模具;混凝土;

在装配式建筑工程当中,需要使用大量的预制混凝土构件,将预制构件进行准确连接,最终形成稳定的建筑结构。装配式建筑的出现,不仅提高了工业生产水平,而且有效降低项目施工强度。为了推动我国建筑行业的可持续发展, 本文重点分析预制混凝土构件模具设计要点。

2 预制构件模具

所谓预制构件模具是以特定的结构形式通过一定的方式使可塑性的混凝土材料成型的一种生产工具。模具由底模、侧模、端模、支撑装置、紧固装置等组成, 也可根据需要增加液压闭合、振捣功能、养护功能等装置。其技术体系及规格可根据预制构件的质量标准、生产工艺及技术要求、组装与拆卸及周转次数、共模方案等相关条件选择。预制构件模具以钢模为主,面板主材选用Q235钢板或铝合金型材,支撑结构可选型钢或者钢板,也可根据具体要求选择其他材料。

预制构件模具主要应用于装配式混凝土结构中预制混凝土构件成型,满足混凝土浇筑、振捣、脱模、翻转、起吊时强度、刚度和稳定性的要求[5]。现有的模具体系可分为:独立式模具和大底模式模具(即底模共用,侧模与端模不共用)。独立式模具用钢量较大,适用于构件类型较单一且重复次数多的预制构件。大底模式模具只需制作侧模与端模,底模可以重复使用。主要模具类型:大底模(平台)、叠合板模具、阳台板模具、楼梯模具、内墙板模具和外墙板模具以及异型构件模具等。

2 预制混凝土构件模具的重要价值分析

2.1 提升生产效率

生产效率,是影响企业稳定运行的重要因素,预制混凝土构件模具生产企业也不例外,如果构件模具的生产效率较高,则预制构件的成本就会下降, 如果构件模具的生产效率低,构件成本就会相应的提高。影响预制混凝土构件生产效率的因素非常多,在预制混凝土构件生产过程当中,构件模具的设计对构件生产效率影响比较大。

预制构件模具对构件生产效率的影响主要表现在两方面,分别是组模与拆模,有效缩短组模、拆模时间,能够保证预制混凝土构件生产效率得到全面提升。例如,在生产外墙保温预制墙板时,对预制墙板构件生产效率影响较大的组模、拆模等工序,包括各项预埋件的具体安装情况,在这些影响因素当中, 组模与拆模均与构建模具有关。现阶段,若无法在指定时间之内完成构件组模与拆模等一系列工序,会影响生产线的正产运行,降低预制构件的生长效率。

2.2 有效保证了构件质量

近些年以来, 伴随建筑产业的持续发展,预制混凝土技术应用越来越广, 越来越多的高精度预制混凝土构件产品涌现,预制构件正产朝着标准化、自动化方向发展。与传统的混凝土建筑工程不同,装配式混凝土建筑的施工精度较高。混凝土具有良好的可塑性,成型需要依赖模具,因此,预制混凝土构件的质量与模具质量息息相关。

结合装配式混凝土构件技术标准能够得知,工程项目对预制混凝土构件的精度要求比较高,而模具对预制构件的美观性与质量影响又特别大,尤其是由于构件模具使用次数的增多,模具对预制构件质量影响越来越显著。对于预制混凝土构件生产企业来讲,为了进一步提高各项预制构件生产质量,要加强对模具质量的控制。

2.3 对产品开发有良好促进作用

预制混凝土构件模具的质量好坏,对预制构件生产质量影响特别大,构件模具对预制构件产品开发具有良好的促进作用。例如,在生产夹心保温外墙板预制构件时,预制构件的生产工艺主要分为两种,分别是正、反打工艺,这两种不同的工艺,对预制构件模具体系影响较大。通过设计合理的外墙保温板预制构件模具,能够保证外墙保温板预制构件结构更加完整。

2.4 合理摊销构件生产成本

预制混凝土构件的生产成本主要分为人工、材料、管理、模具摊销等, 其中,材料成本是不可避免的,人工成本与管理成本企业通过进行科学管理,费用控制较为合理,构件模具摊销不断下降,能够保证构件生产质量与效率得到双重提升。预制混凝土构件模具摊销成本占总费用的10%左右。

由于我国建筑产业模式的不断改进,预制混凝土构件模具价格为1.5万/t, 模具的摊销成本较高,影响构件的生长效率。故预制构件生产企业,要适当降低构件模具的生产成本。

3模具深化设计重难点

3.1 侧模连接设计

1)H形连接即上下侧边模尺寸等于构件实际尺寸，左右侧边模需留设连接板，与上下侧边模连接。此种连接方式适用于宽度相同而高度不同的构件，共用一套模具，通过上下侧边模的上下移动实现不同构件模具的变换。

2）工字形连接即左右侧边模尺寸等于构件实际尺寸，上下侧边模需留设连接板，与左右侧边模连接。此种连接方式适用于高度相同而宽度不同的构件，共用一套模具，通过左右侧边模的左右移动实现不同构件模具的变换。

3.2 侧模出筋孔设计

根据预制构件出筋直径、定位、尺寸、形状等特征，合理设计侧模出筋孔节点，可提高连接钢筋定位精度，保证构件轮廓尺寸，从而提高构件生产质量。出筋孔留设方式主要有梳子形孔、U形孔、长圆孔和圆孔。

1）梳子形出筋孔优点是脱模较方便。设计过程中可结合工程实际情况选择合适的出筋形式，但有些构件出筋形式有弯折，用长圆孔、圆孔和U形孔脱模难度较大，宜选用梳子形出筋孔。

2)U形出筋孔一般叠合板构件边模出筋孔常采用U形出筋孔；脱模时将连接螺栓松开，向上提起构件即可脱模。

3）长圆形出筋孔是较常用的一种出筋孔形式，适用于箍筋出筋。一般对于焊接封闭箍，长圆孔宽度取钢筋直径加8mm；对于开口箍，长圆孔宽度取钢筋直径加10mm。

4）圆形出筋孔适用于单根纵筋出筋。这种出筋孔一般要配合钢筋定位件使用，常见钢筋定位件有橡胶塞和定位钢片定位件。

5）若墙板同一个侧边出筋形式不同，也可将侧模分段，选择不同出筋孔组合的形式。

3.3 底模设计

预制构件生产底模主要分2种：共用大底模和独立底模。共用大底模一般适用于墙板、叠合板、PCF板等平面构件，这类构件底部为平面，没有凹凸造型，选择共用大底模可提高生产效率，同时节约模具成本；独立底模适用于底部有特殊造型的阳台板、空调板等异形构件，如底部有下反檐的阳台板和空调板，或底部有下凸梁的梁式阳台，这类构件底部不是平面，所以需设置独立带凹凸的底模。对于底部有凹凸造型的位置，需设计脱模角度。

结语

模具作为工厂化预制构件生产重要的周转材料，其设计、加工和组装直接影响构件生产的质量，进而影响整个工程施工工期。需从源头控制预制构件生产质量，从模具深化设计入手，优化模具设计方案，合理设计连接节点，以生产出高质量的预制构件产品，最终实现安全、绿色、环保的新型装配式建筑。

参考文献

[1]张志平, 郭亮亮, 王同庆, 夏磊.对海外特级体育场预制看台板生产管理的探讨[J].住宅与房地产, 2018 (30) :122~124.

[2]黄新, 范玉, 刘成龙.南通政务中心停车综合楼项目预制混凝土构件模具技术研究[J].施工技术, 2018, 47 (20) :32~35+68.

[3]矫民.饰面露骨料装饰技术应用于预制混凝土的要点研究[J].建材与装饰, 2018 (21) :54~55.