市政预制件工业基地建设标准化探讨
2023-01-15吴涛宁英杰崔卫
吴涛,宁英杰,崔卫
(1.南通市规划设计院有限公司,江苏 南通 226001;2.浙江交工集团股份有限公司,浙江 嘉兴 314407;3.南通市市政和园林局,江苏 南通 226001)
1 研究背景与发展
随着城市建设的发展,市政工程构件预制需求量大增,道路、桥梁、管道、轨道构件预制厂纷纷出现。虽然构件预制厂取得了一定的发展,但工业化程度不高,生产率较低。构件预制厂规划布局的标准化和工装设备的通用化程度较低,总体上还是以粗放型为主,工业污染和资源浪费严重,直接影响和制约了建筑工业化的发展。
市政预制件工业基地标准化是可持续发展的新型生产方式,是克服传统生产方式缺陷、促进市政业快速发展的重要途径,是对设计、生产到安装等整个产业链的整合。市政预制件工业标准化基地,较传统构件预制厂具有规划布局合理,工装设备通用及智慧化的优势,低污染、低能耗、高效益[1]。
2 研究目的
通过市政预制件工业基地标准化研究,期望达到以下目的:
1)选址适当、规划布局合理,集约用地,减少资源浪费、环境污染情况;
2)通过对生产工艺的掌握,提高生产动线的效率;
3)将工业装备通用化,应用智能检测设备,将信息化管理综合平台与构件生产结合到一起,提高生产效率;
4)体现工业基地全生命周期的理念;实现多个项目或区域建筑的可复制性。
3 选址规划与厂区总平设计
1)工业基地选址应贯彻国家建设方针政策,符合所在地区总体规划;不得占用基本农田;尽量选择在城市郊区,尽量远离风景游览区和自然保护区,不破坏环境与景观,不污染水源,便于三废处理。基地选址应满足生产和备用发展,节约用地。图1为南通航宇结构件有限公司的选址图。
图1 南通航宇结构件有限公司选址图
2)宜靠近城市,以便利用城市现有的市政基础设施。应考虑施工及生产期间的给排水、供电、供气、通信等,考虑当地施工技术水平、劳动力的供应条件等。应接近原料产地或具备便利的陆运、水运交通条件,应接近产品销售区。
3)工业基地用地面积应满足基地的生产工艺和运输要求,并预留发展用地。
4)工业基地应包含办公区、生活区和生产作业区。办公区内应设有智慧基地信息化管理平台控制室;生活区布置应整齐规则,食堂的设置应符合《公共场所卫生管理条例》及GBZ 1—2010《工业企业设计卫生标准》的相关要求;生产作业区主要包括原材料储存、混凝土配料及搅拌、钢筋加工、构件生产、构件养护存放和试验检测、仓库、废料废渣堆存、污染处治等功能区域。
5)在总平面设计上,应做到合理衔接并符合生产流程要求。应有足够的用地面积和良好的卫生条件,基地内有危害性的物质应远离生活区,并应有一定的防疫、防护措施;应根据基地生产规模和功能分区、根据原材料和构件运输,合理确定生产通道和运输通道宽度、交叉口转弯半径,合理确定路面结构。道路设计应满足安全生产、消防环保的要求,适用经济,并与基地的规模、当地环境相适应。
6)基地的总体规划应根据厂址所在地区的自然条件,结合生产运输、劳动安全、职工生活的需要,满足环境保护、职业卫生与劳动安全,充分利用交通、给排水、电力、通信、热力、防洪和排涝等设施。总体布置功能区块在符合生产流程、操作要求和使用功能的前提下,建筑物、构筑物等设施应采用联合、集中、多层布置,以集中资源、节约用地。
7)基地范围内应合理布置道路、绿化区、停车区、出入口等。基地应建设为独立式围墙区域,出入口不宜小于2个且不应设置于城市主干路、快速路上;设置安保区域,并应在出入口处设置铭牌,基地绿化面积应大于10%,有条件的宜大于15%。
8)应设置停车区,其中宜按人员数量的60%~70%设置非机动车位、按人员数量的10%~20%设置小汽车停车位;非机动车单个停车位面积宜采用1.5~1.8 m2,小汽车停车位为宽2.2~2.5 m,长5 m。应单独设置不少于5~10个大型汽车停车位,大型汽车的车位宽4 m,长7~10 m。小汽车停车位宜靠近办公区,非机动车位宜靠近生活区,两者可以结合考虑;大型汽车停车位的设置宜结合原材料供应、构件运输考虑。条件不允许时,可由有关部门就近统筹建设停车空间。停车场地面积由当地规划部门确定。
9)构、建筑物之间及其与道路之间的防火间距,以及消防通道的设置,应符合GB 50016—2014《建筑设计防火规范》(2016年版)等有关的规定;应按照GB 50057—2010《建筑物防雷设计规范》的要求设置防雷设施。
10)基地的总平面应合理安排好设备机房等附属设施。锅炉房、食堂宜设运送燃料、食品和清除垃圾等的独立出入口。采用原煤作燃料的锅炉房,应留有原煤堆放场地,并确保安全隔离、防火间距。场地应有完整、有效的排水系统;基地内应有配电间及应急的发电间。
11)基地应有长期规划,预留发展用地,如图2南通航宇结构件有限公司总平布置图所示。
图2 南通航宇结构件有限公司总平布置图
4 厂区建设
体现工业基地全生命周期的理念;实现多个项目或区域建筑的可复制性。
1)工业企业的办公建筑,应在企业基地内选择生产区域的上风向、污染影响最小、联系方便的位置建造,当办公楼与其他建筑共建,或建造以办公用房为主的综合性建筑,应根据使用功能不同,做到分区明确、布局合理、互不干扰。
2)生活区宿舍应满足GB 50096—2011《住宅设计规范》的要求;宿舍室内净高度应不小于2.6 m;人均居住面积应不小于4 m2。宿舍内严禁使用通铺,保证每人单铺(可上下铺),并配置桌凳、储物柜、清扫工具、照明电灯(节能灯)等必要的生活设施,配备电扇或空调设备等。
3)车间宜依据生产流水线的要求条形布置(见图3),按照原材料堆放区→半成品加工区→钢筋骨架安装区→钢模板堆放(或安装)区→混凝土浇筑区→成品堆放区→出厂检修区流程进行规划布置。
图3 条形布置车间
4)基地内机械设备应根据生产流水线合理布设,做到生产作业“无缝化”,设备上悬挂机械操作安全规定公示牌及设备标示牌。
5 基地信息化管理系统
基地信息化管理系统应包含生产管理信息化、质量管理信息化、设备管理信息化、安全管理信息化4大模块;包含订单管理、计划管理、生产管理、质量管理、仓库(堆放)管理、材料管理、物流管理、设备管理、安全管理等子模块。
1)生产管理信息化模块应包含订单管理、计划管理、生产管理、材料管理、物流管理等子模块。
订单管理模块应包含合同要求的总数量和批次需求数量,批次订单应根据基地实际产能进行合理分配。
计划管理模块应按照各批次订单进行合理排产,排产计划应具体到订单中每个构件的各生产节点和计划出厂时间。
预制进度的管控信息应包含各工序的执行时间以及龄期等信息。构件应从半成品加工至构件外运整个生产流程设置生产二维码和出厂二维码标识,可对构件生产的不同工序信息进行采集和平台传送。
2)质量管理信息化模块预制质量的管控信息应包含订单中的各项检验信息及相应的施工技术规范、检验检测规程,并将原材信息与预制构件信息进行关联,做到可溯、可查。
材料、半成品及预制构件成品检测宜采用智能检测系统进行检测。智能检测系统应具有影像、检测记录、检测数据自动生成的功能,并与信息化系统中质量管理模块接口连接。
构件拆模后,应及时粘贴出厂二维码,二维码应包含构件所用原材料、构件基本信息、生产日期、生产参数、工序检查情况等内容。构件出厂前应通过出厂验收并在信息化系统物流管理模块得到确认,由质检员出具出厂验收合格证方可出厂。
3)设备管理信息化模块。基地龙门吊、钢筋加工厂内的钢筋弯曲机、切断机、混凝土浇筑平台等设备应设置监测系统,对其运行状况、起吊重量、沉降位移情况、机械运行、工效进行实时监控和分析,并与信息化管理系统安全管理模块、信息化成本模块进行接口连接。基地内生产车辆应设置机械指挥官系统,对生产车辆所处位置、油耗、运行等情况实时监督。
4)安全管理信息化模块。安全管理模块应包含设备安全使用监控、人员安全管理及安全考核等内容。基地应设置视频监控系统,对人员、物料、设备等进行实时安全监控,人员安全管理、安全考核等应通过门闸与电子芯片安全帽的方式设置;监控、信息反馈应与信息化安全管理平台连接。
基地的信息化管理模块之间并非相互独立,应有交叉,相互兼容,信息集成;办公区及生产车间内应设置中央控制中心,对生产过程实施监控,对订单信息、进度信息、质量信息、安全信息等进行集成显示;并配置信息化管理专员。
基地的信息化管理系统应与总包方的信息平台系统对接,实现对每个构件出厂后的信息追踪。预制生产线宜采用基于BIM以及物联网的信息化管控技术。
6 结语
市政预制件工业基地建设标准化、智慧化的理念,将工业化工厂建设与生产结合在一起,以提升工程质量和机械化施工水平、提高生产效率、减少现场作业人员和资源浪费、改善环境污染情况。
市政构件预制工业基地的建设方兴未艾,文中对工业基地标准化的探讨仅是管窥一豹,还有很多内容需要研究、需要实践检验。