遷徙式綜合管廊預(yù)制廠建廠布局和工藝設(shè)計(jì)

屠娟（四川文軒職業(yè)學(xué)院管理工程學(xué)院 四川 成都 611330）

0 引言

預(yù)制綜合管廊具有大尺寸、大重量的特點(diǎn)，管節(jié)運(yùn)輸受運(yùn)輸線路中道路、橋梁荷載的限制較大，大噸位的長(zhǎng)途運(yùn)輸提高綜合成本，以上因素都對(duì)預(yù)制管廊在城市綜合管廊的應(yīng)用推廣中產(chǎn)生很大的制約。因此，在預(yù)制拼裝綜合管廊構(gòu)件批量生產(chǎn)、拼裝采用新技術(shù)、斷面標(biāo)準(zhǔn)化等相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)中，工廠化構(gòu)件生產(chǎn)技術(shù)處于基礎(chǔ)和先決地位；同時(shí)，針對(duì)預(yù)制管廊尺寸大、重量大，在工廠化生產(chǎn)上的實(shí)現(xiàn)上存在生產(chǎn)模塊不一致，生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)不一致等問(wèn)題，研究出一套標(biāo)準(zhǔn)化的大截面預(yù)制管廊工廠化生產(chǎn)技術(shù)將有利于預(yù)制管廊技術(shù)的推動(dòng)與發(fā)展。本研究擬就管廊預(yù)制構(gòu)件廠滿足就近、標(biāo)準(zhǔn)化、遷徙方便、批量生產(chǎn)等建廠條件，符合建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化、節(jié)能環(huán)保、物流交通便捷、勞動(dòng)力成本、標(biāo)準(zhǔn)化水平提升等要求下的布局和工藝提出設(shè)想。

1 產(chǎn)能計(jì)算與工效分析技術(shù)

1.1 產(chǎn)能計(jì)算

當(dāng)期構(gòu)件生產(chǎn)數(shù)量計(jì)算：Q=L×α÷k 其中：Q=當(dāng)期生產(chǎn)構(gòu)件數(shù)量，L=管廊總長(zhǎng)度。

α=預(yù)制率，取70%。k依據(jù)構(gòu)件類型變化，初步考慮單艙2m/節(jié)；雙艙2m/節(jié)；三艙1m/節(jié)。當(dāng)期構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)間計(jì)算：D=(T-1.5)×30×β

其中D=當(dāng)期生產(chǎn)天數(shù)，T=管廊施工周期。β=生產(chǎn)效率，取80%。

當(dāng)期產(chǎn)能計(jì)算：N=Q÷D

1.2 模具需求計(jì)劃

依據(jù)多地考察情況來(lái)看，單套模具產(chǎn)能是每套每天生產(chǎn)2節(jié)管廊。

模具計(jì)算公式如下：M=N/2 M=模具數(shù)量，N=當(dāng)期每天產(chǎn)能。

根據(jù)計(jì)算，雙艙I型模具需要15套，雙艙II型模具需要20套，雙艙III型模具需要11套，單艙模具需要3套，三艙模具需要5套。

2 廠區(qū)規(guī)劃

城市綜合管廊的項(xiàng)目涉及多個(gè)節(jié)點(diǎn)類型，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用與地質(zhì)條件等多方面考慮，依照實(shí)際使用的需求及相應(yīng)規(guī)范的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，由于城市功能特殊形態(tài)和工程移動(dòng)性，預(yù)制廠建設(shè)考量將會(huì)越來(lái)越成為城市管廊建設(shè)工程整體規(guī)劃一部分。預(yù)制廠區(qū)建筑布局主要包含5個(gè)功能分區(qū)，分別為生產(chǎn)區(qū)（廠房）、成品堆放區(qū)、附屬用房區(qū)、生活區(qū)、辦公區(qū)等。考慮生產(chǎn)年限較短2~3年，所有建筑按照臨時(shí)建筑設(shè)計(jì)。

其中生產(chǎn)區(qū)與生活區(qū)和辦公區(qū)分開布置，避免生產(chǎn)區(qū)的噪聲污染。根據(jù)設(shè)計(jì)產(chǎn)能要求和模具需求，生產(chǎn)區(qū)設(shè)計(jì)為2跨，長(zhǎng)寬定為146m和64m，根據(jù)工藝要求做適當(dāng)調(diào)整；根據(jù)工藝邏輯需求，滿足布置合理、節(jié)約資源、安全有效的原則。成品堆場(chǎng)區(qū)通過(guò)成品運(yùn)輸車把生產(chǎn)區(qū)運(yùn)送至堆場(chǎng)，再將構(gòu)件通過(guò)龍門吊吊裝至構(gòu)件存放區(qū)域。根據(jù)時(shí)間構(gòu)件存儲(chǔ)及周轉(zhuǎn)規(guī)律一般成品堆場(chǎng)緊鄰生產(chǎn)區(qū)，其面積與生產(chǎn)區(qū)比例為1:1~2:1。

附屬用房區(qū)主要為生產(chǎn)廠房提供動(dòng)力，包括鍋爐房、配電房、水泵房等。水泵房同時(shí)考慮生活用水和消防用水。

辦公區(qū)含辦公室、會(huì)議室、衛(wèi)生間等，其中辦公室按20人辦公考慮，標(biāo)準(zhǔn)為每人5~10m2；會(huì)議室按照20人會(huì)議標(biāo)準(zhǔn)。

生活區(qū)包含管理人員宿舍和工人宿舍，管理員宿舍按20人考慮；工人宿舍按240人；配套衛(wèi)生間、停車棚、活動(dòng)室、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等，確保員工居住在一個(gè)舒適的環(huán)境。

圖1 廠區(qū)布局圖

3 工廠生產(chǎn)線細(xì)部功能設(shè)計(jì)

3.1 管線和機(jī)電設(shè)計(jì)

現(xiàn)場(chǎng)主要管線為水管和電管、蒸汽管道，水管包括生活用水取水管、污水排水管、雨水管、消防水管等；鍋爐房緊鄰生產(chǎn)區(qū)，為構(gòu)件養(yǎng)護(hù)提供蒸汽，最大壓強(qiáng)按照1Mpa考慮。電管分為生活和生產(chǎn)用電管道，線管設(shè)計(jì)需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)市政管網(wǎng)位置，建筑物布置和使用功能和使用量來(lái)考慮。

3.2 生產(chǎn)用庫(kù)房設(shè)計(jì)

生產(chǎn)用庫(kù)房分為一般庫(kù)房和危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)，危險(xiǎn)品應(yīng)遠(yuǎn)離其他建筑。倉(cāng)庫(kù)容量是倉(cāng)庫(kù)的主要參數(shù)之一，也是評(píng)價(jià)倉(cāng)庫(kù)質(zhì)量的指標(biāo)之一。庫(kù)容量的大小，首先取決于生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)的需要。庫(kù)容量的計(jì)算，與庫(kù)內(nèi)貨物存放形式、裝卸搬運(yùn)機(jī)械的類型以及通道等有關(guān)，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況具體計(jì)算。庫(kù)容量的大小，一般運(yùn)用庫(kù)容量利用系數(shù)來(lái)計(jì)算。計(jì)算庫(kù)容量時(shí)，應(yīng)考慮庫(kù)房的總損失=通道損失+蜂窩形空缺損失。本項(xiàng)目生產(chǎn)結(jié)構(gòu)單一，倉(cāng)庫(kù)主要儲(chǔ)存一些維修工具、埋件等耗材，所占空間小，同時(shí)考慮管理方便，將倉(cāng)庫(kù)設(shè)置于管理員宿舍一樓，面積約60m2。

3.3 生活用房設(shè)計(jì)

生活用房作為臨建的重要組成部分，為了保證工作人員良好的休息，其選址需要較為僻靜的地方。為了方便管理，需將工人生活區(qū)和管理生活區(qū)分開，根據(jù)設(shè)計(jì)需求管理人員20人，工人240人，按照管理人員2名/間，工人4人/間設(shè)計(jì)宿舍。配套商店、食堂、停車場(chǎng)、衛(wèi)生間和陽(yáng)光雨棚等。

4 總體布局與工藝流程

4.1 總體布局

廠區(qū)總面積47 304m2，長(zhǎng)寬分別為324m和146m。主要分生產(chǎn)區(qū)、附屬用房、堆場(chǎng)、攪拌站、生活區(qū)幾部分。其中生產(chǎn)區(qū)分為2條生產(chǎn)線，滿足最高峰時(shí)期模臺(tái)使用和產(chǎn)能需求，日生產(chǎn)1 630m3構(gòu)件；鋼筋車棚位于生產(chǎn)區(qū)右側(cè)，日生產(chǎn)鋼筋205t鋼筋。堆場(chǎng)面積8 960m2，長(zhǎng)寬分別為140m和64m，考慮從堆場(chǎng)左右兩側(cè)裝車。攪拌站選擇HZS120型，理論產(chǎn)能120m3/h，按照一天20小時(shí)，滿足日生產(chǎn)2 400 m3混凝土需求，配套砂石堆場(chǎng)15 000m2，能滿足至少7天庫(kù)存，并且周圍空間較大，可根據(jù)實(shí)際情況加大砂石堆場(chǎng)面積。另外根據(jù)生產(chǎn)需求配備鍋爐房、水泵站、配電房、生活區(qū)等。

4.2 工藝流程

預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的核心關(guān)鍵是生產(chǎn)線的工藝形式和工藝流程，必須根據(jù)構(gòu)件形式進(jìn)行單獨(dú)的設(shè)計(jì)。預(yù)制管節(jié)的生產(chǎn)工藝主要包括生產(chǎn)模具、混凝土生產(chǎn)、混凝土澆筑、混凝土振搗、混凝土養(yǎng)護(hù)、構(gòu)件拆模及吊運(yùn)等。

圖2 預(yù)制管廊生產(chǎn)工藝流程圖

5 結(jié)語(yǔ)

本研究所形成的遷徙式預(yù)制綜合管廊廠建廠技術(shù)、構(gòu)件廠的所有設(shè)備，包括都采用可搬遷、可移動(dòng)方式，在成本、物流等方面具有固定式PC構(gòu)件廠不可比擬的優(yōu)勢(shì)，搬遷后對(duì)原有環(huán)境影響小。遷徙式構(gòu)件廠是為特定項(xiàng)目量身定制的，同時(shí)解決了廠房產(chǎn)能不足或過(guò)剩的問(wèn)題。