中国的建筑业保持连年增长。中国政府和国家建筑行业越来越依赖用预制构件建筑技术替代传统的现浇混凝土施工,建造住宅和办公场所。这也为未来几年中国大城市许多建筑即将超过使用寿命,必须拆除并重建。但是,如果按照以往的常规方法,这很难实现。从建筑师开始草图设计到建筑过程中控制混凝土预制件工业化的生产,都必须具备合理周密的项目时间规划,以确保更短的建筑周期和更高的建筑质量。此外,混凝土残次品的数量也将明显减少。宝业集团的副总工程师樊骅在解释为何过去的两三年预制混凝土构件在中国取得了如此巨大的发展时说:“简单地讲,预制件筑技术非常巧妙地把最优化原料配置和最高效的混凝土生产技术结合了起来。”最前沿的生产方法和最先进的机器使混凝土的质量大大提高,质量低劣的混凝土产品已成为历史。
沃乐特公司副总裁 Björn Brandt 说:“虽然目前中国的开拓精神势不可挡,但是中国的混凝土预制构件生产厂仍然在沿用20世纪80年代甚至年代更久远的装备技术。这与我们所拥有的现代高自动化装备和机械技术相差甚远。当前,我们正在与宝业集团的管理层积极商讨,就当前的建筑体系和技术标准给予我们的客户关于最新建筑体系和技术标准的咨询,并且研发以客户需求为导向的现代化混凝土预制构件的全套设备解决方案。此外,我们还考虑了气候、劳动力市场、原料价格和税收以及国家规定等其它重要因素。”
大型建筑项目的楼板构件和双层墙
南京金鹰天地广场高368米、珠海中心大厦高330米以及科威特中央银行总部大楼都是名副其实的建筑亮点。宝业集团是中国私有建筑企业中的领军企业,它是这些巨型建筑项目的总承建商。
樊骅说道:“作为行业领军者,早在2000年我们就一直在全亚洲和阿拉伯地区建造多层次的建筑综合大厦,并且在逐渐地使用新型的预制建筑体系。对新型建筑体系的深入研究是宝业取得商业成功的最大支撑。另一个成功因素是我们一直在投资建筑构件生产装备。因此,我们决定在 2015 年中期增加我们的年产量,尤其是在蓬勃发展的大都市上海:将大型和复杂建筑项目的墙体和楼板的生产面积增至80万平方米,并且建立一条新的高自动化的预制混凝土构件生产线。”2016年6月,第一批楼板和双层墙已经从上海运往全球的建筑项目施工现场。这批产品的生产由现代化装备系统为循环基础,来自于德国设备制造商沃乐特提供的“德国制造”先进机械技术。75 块循环托盘在各个工作点和存储区之间持续运作。樊骅在解释项目初期确定的要求时说到:“我们对生产的构件要求是质量上乘。除此之外,我们要求产品建筑性能极佳,并且在应用的建筑体系内拥有极长的寿命。现代预制构件要求墙和板不论是在形状还是在尺寸上都无可挑剔。”因此先进的模板系统和精确高效的置模和脱模机器人在此起到了重要性因素。沃乐特公司的ᅠBjörn Brandt说:“生产过程的第一步工作也是决定混凝土最终质量的最重要步骤之一。”为保证生产过程顺利进行,智能置模机械手把边模精准地放置在全自动循环托盘上,提前预备好的托盘高速运转。像轮廓绘制一样,这也是由CAD-/CAM-全自动控制的。使用机器人技术脱模不仅可以增加边模系统的使用寿命,同时还能可以节省每个循环托盘的循环时间。随着自动置模程序之后是多个手动置模和钢筋台。Björn Brandt 解释道:“‘标准线’和单独的‘快线’将不同复杂的部件分为不同的线。” 这样一来, 根据建筑项目和使用要求,平行的运输线即可生产预制空心楼板,也可生产双层墙的上层墙体和下层墙体。生产力明显增强的同时,也可缩短静止或等待时间。现代智能自动混凝土布料机能精确地摊铺混凝土。MES生产控制系统与此同时为下一阶段的混凝土浇筑过程提供了最佳运作方案。一台绝对路径和持续重量测量仪使混凝土能够精确的配料。接下来混凝土压实过程由低频低噪音“智能压实”振动台实现。这个过程可以让双层墙的上层墙体如同得到良好压实的高配筋率承载墙体一样达到清水混凝土的品质。根据构件重量的不同,偏心也可做不同的同步调节。这样能拥有最佳的旋转振捣运动并降低噪音,也可以加工更坚硬的混凝土 。
双层墙生产和装载技术的高效流程
在双层墙的生产过程中,码垛机将上层墙体在预养护后从养护室的保温和蒸汽加热的货架上取出并将其交予现代化的托盘翻转设备。在借助一个紧
固系统将第一层墙体气动紧固之前,模板托盘已经由液压卡具锁定在翻
转架上。夹臂的止动高度是可以调整的,所以中心保温双层墙的保温安装不成问题,并确保了夹紧过程能够安全进行。接下来第一层墙体会旋转180度。在第一层墙体的钢筋网架浸入第二层墙体新浇注的混凝土之后,双层墙的两面墙体将进行协同振捣。
中国建筑行业的里程碑
Björn Brandt 说:“因我们在上海的预制混凝土生产厂自 2016 年年中以来为新的大型建筑项目生产预制楼板和双层墙,而为中国乃至整个亚洲地区的建筑行业取得里程碑式的成就。”正因如此,持续监督以及确保预制混凝土生产过程和质量水平十分重要。“整个设备布局和所有的存储过程是通过现代SAA中央主机系统控制的。”MES智能生产控制系统控制每个工作站,托盘的分配、路线和运输,并管理混凝土产品的卸载次序
和硬化时间。 沃乐特之所以当选为宝业集团的技术和设备供应商有着特殊的原因。樊骅说道:“尽管乍一看,沃乐特的投资成本要比亚洲供应商高,但我们看中的是沃乐特的生产力和盈利能力。这两个因素是“德国制造”技术强有力的支撑。在上海新建的预制构件生产厂,我们每小时可达160平方米的墙体产量。