浅谈混凝土预制构件制作

何俊?陈福全

摘 要：发展预制构件是建筑工业化的重要措施之一，国内外都在不断改进生产工艺，采用先进技术，使其日趋完善。

关键词：混凝土预制构件；制作；养护

大量的钢筋混凝土预制构件是在预制厂制作的，此处着重加以介绍。

1 构件制作的工艺方案

预制厂制作构件的工艺方案，根据成型和养护的不同，有下述三种：

1.台座法

台座法是表面光滑平整的混凝土地坪、胎膜或混凝土槽。构件的成型、养护、脱模等生产过程都在台座上同一地点进行。构件在整個生产过程中固定在一个地方，而操作工人和生产机具则顺序地从一个构件移至另一个构件，来完成各项生产过程。

用台座法生产构件，设备简单，投资少。但占地面积大，机械化程度较低，生产受气候影响。设法缩短台座的生产周期是提高生产率的重要手段。

2.机组流水法

此法在车间内生产，将整个车间根据生产工艺的要求划分为几个工段，每个工段皆配备相应的工人和机具设备，构件的成型、养护、脱模等生产过程分别在有关的工段循序完成。生产时，构件随同模板沿着工艺流水线，借助于起重运输设备，从一个工段移至下一个工段，分别完成各有关的生产过程，而操作工人的工作地点是固定的。构架随同模板在各工段停留的时间长短可以不同。此法生产效率比台座法高，机械化程度较高，占地面积小，但建厂投资较大、生产过程中运输繁多，宜于生产定型的中小型构件。

3.传送带流水法

用此法生产，模板在一条呈封闭环形的传送带上移动，生产工艺中的各个生产过程都是在沿传送带循序分布的各个工作区中进行。生产时，模板沿着传送带有节奏地从一个工作区移至下一个工作区，而各个工作区要求在相同时间内完成各自的有关生产过程，以此保证有节奏连续生产。此法是目前最先进的工艺方案，生产效率高，机械化自动化程度高，但设备复杂，投资大，宜于大型预制厂大批量生产定型构件。

2 预制厂生产预制构件用的模板

预制厂制作预制构件，常用的模板有钢平模、水平拉模、固定式胎膜，成组立模等。

机组流水法、传送带流水法中普遍应用钢平模。它是利用铰链将侧模和端模板与底架连接，启闭方便。钢模的底架要能承受运输时混凝土的重量，制作预应力混凝土构件时，还要能承受预应力筋的作用力。底架要有足够的刚度，防止构件变形。

拉模由钢外框架、内框架侧模与芯管、前后端头板、振动器、卷扬机抽芯装置等组成。内框架侧模、芯管和前端头板组装为一整体，可整体抽芯和脱模。前后端头板为钢板制成，中开圆孔可供芯管穿过，下开槽口可容预应力钢丝通过，前后端头板之间的距离即空心板长度。振动器在模外振动芯管，改善了振动效果 。

3 预制构件的成型

预制构件的浇筑与现浇构件基本相同，只是有时可发挥工厂化生产的优越性采用混凝土浇筑机等。在捣实混凝土方面，在预制厂则有多种捣实方法，如振动法、挤压法、离心法等。

1.振动法

用台座法制作构件，使用插入式振动器和表面振动器。用机组流水法和传送带流水法制作构件则用振动台。

振动台是一个支承在弹性支座上的由型钢焊成的框架平台，平台下设振动机构。振动机构即转轴上装置偏心块，通过偏心块数量和位置的变化，可得到不同的振幅。振动台有的只有一种振动频率，有的可改变频率。框架平台应有ugou的刚度，以保证振幅的分布均匀一致，否则影响振动效果。

在振动成型过程中，如同时在构件上面施加一定压力，则可加速捣实过程，提高捣实效果，使构件表面光滑。这种生产方法叫“振动加压法。

2.挤压法

采用螺旋挤压形式的行模生产预应力混凝土圆孔板如今已趋于完善，挤压机已定型。

挤压机的工作原理是用旋转的螺旋铰刀把由料斗漏下的混凝土向后挤送，在挤送过程中，由于受到振动器的振动和已成型的混凝土空心板的阻力而被挤压密实，挤压机也在这一反作用力的作用下，沿着与挤压方向相反的方向被推动自行前进，在挤压机后面即形成一条连续的预应力混凝土空心板带。挤压机一般是沿着长线台座上的导轨行驶。但也可不设导轨，利用预应力钢丝导向，使机架上的梳子板沿预应力钢丝板移动，但这要求机身自重对称，螺旋铰刀送料均匀，否则易使挤压机行走偏向。

3.离心法

用离心法制作构件是将装有混凝土的模板放在离心机上，使模板以一定转速绕自身的纵轴旋转，模板内的混凝土由于离心力作用而远离纵轴，均匀分布于模板内壁，并将混凝土中的部分水分挤出，使混凝土密实。用此法制作的构件，都需要有圆形空腔，而外形可为各种形状，如管桩、电杆等。

4 预制构件的养护

1.蒸汽养护

蒸汽养护即将构件放在充满饱和蒸汽或蒸汽与空气混合物的养护坑内，在较高的温度和湿度的环境中，以加速混凝土的硬化，使之在较短时间内达到规定的强度。

蒸汽养护效果与蒸汽养护制度有关，它包括：养护前静置时间、升温和降温速度、养护温度、恒温养护时间、相对湿度等。构件成型后要在常温下静置一段时间，然后再进行蒸汽养护，以减少不良的加热养护制度带来的不利影响。对普遍硅酸盐水泥制作的构件至少应静置1～2h；对火山灰质硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥则不需静置。升温或降温必须平缓地进行，不能骤然下降，否则，在构件表面与内部之间要产生过大的温差，引起裂缝；还可能由于混凝土毛细管内的水分和湿空气额热膨胀，而引起混凝土内部组织破坏。对塑性混凝土的薄壁构件，升温速度每小时不得超过25℃，其他构件不得超过20℃。降温速度，每小时不得超多10℃。出池后构件表面与外界温差不得大于20℃。养护温度取决于水泥，品种，对普通硅酸盐水泥一般为80℃，对矿渣硅酸盐水泥可达85～95℃。对采用先张法施工的预应力混凝土构件，养护的最高允许温度应根据设计要求的允许温差经计算确定。恒温养护时间根据混凝土在不同温度条件下的强度增长曲线来确定。养护时应保持适宜的温度，以防构件内水分蒸发，在恒温阶段应保持90%～100%的相对湿度。

2.热拌混凝土热模养护

热拌热模即利用热拌混凝土浇筑构件，然后向钢模的空腔内通入蒸汽进行养护。此法与冷拌混凝土进行常压蒸汽养护比较，养护周期大为缩短，节约蒸汽。这是因为用此法养护时，构件不直接接触蒸汽，热量由模板传递给构件，是构件内部冷热对流加速，且因为利用热拌混凝土，使构件内部温差远比常压蒸汽养护时效，而且平衡较快，因而可省去静置工序 ，缩短升温时间，较快地进行高温养护。

5 结语

混凝土预制构件尺寸和重量大的构件，可在施工现场就地制作，以避免繁重的运输。定型化的中小型构件，则应发挥工厂生产的优点在预制厂制作。