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技術革新獎獲獎成果展示
【革新獎2019】二等獎:預應力混凝土構件可擴展組合式長線臺生產線
時間:2020-10-09    來源:CCPA科技服務部    分享:
2019年度“北京凱盛優科房屋杯”混凝土與水泥制品行業技術革新獎項目展示 二等獎項目(技術開發類):預應力混凝土構件可擴展組合式長線臺生產線

主要完成單位:深汕特別合作區盛騰科技工業園有限公司


主要完成人:韓良君、萬俊飛、楊尚榮、葉彬、段鑫朋、邱旭明、梁俊杰


項目概況

本項目來源于中國建筑科學研究院有限公司牽頭的十三五國家重點研發計劃項目“預制混凝土構件工業化生產關鍵技術及裝備”,申報單位負責“可擴展組合式長線臺座法生產技術與裝備研發(2017YFC0704006)”課題,主要進行“可擴展組合式長線預應力混凝土構件生產線”以及“長線預應力混凝土構件專用模具”研發及應用。

主要內容為研究一種新型的預應力雙T板生產線及設備,完善相應的生產工藝,解決由于國內雙T板在端部和跨中均有橫肋存在、不同跨度其端部與跨中的截面高度也不一樣等特性無法長線生產,生產效率底下、模具周轉利用率底的問題。同時使同一生產線可以生產不同高度、不同寬度、不同跨度以及不同種類的預應力混凝土雙T板等構件產品,自持荷載,方便拆卸運輸,可以進行游牧式生產。

雙T板產品截面圖

主要創新點
(1)突破雙T板常規的單模生產方式,開發新型可擴展組合式長線臺生產線。生產線全模臺長度140m,是由多于兩種的標準模具單元組合而成,真正實現模具組合性。通過模具上的高度調節裝置和寬度調節裝置,能夠實現一條生產線生產不同高度與不同寬度的雙T板,通過長度調節裝置能夠實現工程不同跨度雙T板的需求,長度、高度、寬度調節可以同時進行,也可以擇一進行,操作方便,大大提高了生產效率。
(2)生產線的擴展性不僅在于能夠實現一條生產線生產不同高度與不同寬度的雙T板,還可以通過簡單調節進行其他種類構件的生產。生產線可以生產非預應力雙T板,同時通過臨時封堵肋梁端口,可以進行平板類預應力構件的生產。
(3)生產線自持力,可游牧,拆裝方便,便于工程應用。
(4)開啟了PC構件自建PC工廠新模式,經濟效益顯著。深汕特別合作區盛騰科技工業園有限公司PC工廠的建設,采用了全裝配式混凝土結構,屋面板及外墻板均使用了該生產線生產的預應力混凝土雙T板,廠房建設與生產線建設幾乎同步進行,這大大提高了工程效率,節約施工成功,并成功實現了廠房27米大跨度。
(5)項目成果的實用性強。
本項目所研發的雙T板除可做樓蓋外,亦可作外墻板使用應用于工程中。同時它用作板梁合一的屋面構件,可降低建筑物高度,簡化支撐;用作多層廠房的樓板,可便于管道布置,減少樓板規格。隨著雙T板板寬度增加,由于材料、人工、運輸及安裝的花費的減少可使得雙T板的成本可大幅下降。實際工業建筑中,當建筑跨度為 15m~24m 時,采用鋼屋架鋼結構優勢發揮不出來,預制預應力混凝土雙T板和相同跨度的鋼屋架相比,可減輕結構自重和節省鋼材均為50%以上,同時大大降低房屋的結構高度,綜合效益很可觀,經濟效益和社會效益顯著。此外,雙T板與鋼結構大跨度屋面相比,具有防火、耐腐蝕免維護、抗風雪和使用壽命長等優點,尤其適用潮濕環境的地區。 
此外新型預制混凝土雙T板在固定模具中分塊制作,整體受力性能良好。雙T板受力分析可以按照多跨連續板的受力分析計算,避免了一般的預制構件整體性能不好的缺點,特別是對于預制預應力雙T板,能夠有效的改善單塊雙T板冀緣的受力不太合理的缺陷。
國內目前大跨度預制混凝土雙T板多數都應用在單層工業廠房的屋面板中,其可以直接擱置在屋架梁上。由預制預應力雙T板具有承載力強、跨度大的特點,所以廠房可以選用較大的柱間距和跨度,可以得到較大的應用空間以及較好經濟效果。當民用建筑中采用雙 T板作為樓面板時,可將雙T板直接擱置在框架、梁或承重墻上。當樓面板和外墻板均采用雙T板時,為了方便彼此連接和支承則應該使用相同截面的T板,預制雙T板可采用單一類型,數量相對較少,可有效減少結構自重,縮短建筑施工工期。雙T板非常適合各類廠房、倉庫、車庫、冷庫,能滿足其設備工藝要求,可廣泛適用于各類堂館等大跨度建筑屋面。 
應用效果

深汕特別合作盛特科技工業園有限公司PC工廠廠房項目位于深汕特別合作區鵝埠鎮建設西路,占地面積15萬平方米,總建筑面積約11萬平方米。該生產線所生產的第一批預應力混凝土雙T板用于工業園生產車間的建設,結構形式為全裝配框架結構。柱采用預制混凝土柱,框架梁為先張法預應力混凝土梁,為了便于與屋面雙T板的連接,有效節約層高,框架梁采用了倒T形,與L型梁。屋面板采用了帶天窗雙T板與不帶天窗雙T板兩種類型,隔塊布置,屋面板雙T板的面積大約4萬平方米,跨度為27米,板寬為3米,所有外墻板也都采用了帶窗戶洞口的預應力混凝土雙T板,墻板高度最高為19m,板寬為3米。廠房所有的屋面板與框架梁、框架梁與框架柱、及外墻雙T板與框架柱之間全部采用干連接。

項目的建設采用的大跨度雙T板免除了外墻、樓板的模板,以及腳手架的使用,節省造價,節省資源。同時雙T板折合厚度143.19mm,同比同等跨度條件下,極大地減少了混凝土和鋼筋的使用。由于生產線具有游牧式生產的特點,PC自建立PC,減少預制構件的運輸成本,具有良好的社會效益和經濟效益。

這種PC式廠房在后期維護相比傳統鋼結構廠房相比也更加容易,尤其對于廣東地區,降雨周期長,氣候潮濕,夏季溫度大。PC式廠房無論從抗臺風、防水以及廠房室內溫度的自我調節能力都有明顯的優勢。

 

游牧式作業的安裝現場

 產品整體效果

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