預(yù)應(yīng)力混凝土管樁由于具有強(qiáng)度高、成本低、生產(chǎn)速度快、施工安全便捷等優(yōu)點(diǎn)，是目前地基加固應(yīng)用較廣，且被率先考慮的一種樁型。然而在管樁生產(chǎn)工藝流程方面，還存在諸多問(wèn)題值得探討。

車間生產(chǎn)線無(wú)論縱、橫向布置，從混凝土攪拌、運(yùn)輸、入模、鋼筋張拉、離心、蒸養(yǎng)、脫模，直至管樁送入堆場(chǎng)，都需要多臺(tái)行車吊運(yùn)，在空中立體交錯(cuò)運(yùn)送，不但速度慢，而且在安全方面的問(wèn)題尤為嚴(yán)重。近年來(lái)，部分廠家設(shè)計(jì)了專用的管樁起吊行車，雖解決了抓吊的快捷、安全問(wèn)題，但仍未解決各臺(tái)行車空中交錯(cuò)運(yùn)行對(duì)車間內(nèi)各道工序操作人員的安全問(wèn)題。解決該問(wèn)題的關(guān)鍵在于模板周轉(zhuǎn)不再用空中往復(fù)吊運(yùn)，應(yīng)改由地面運(yùn)輸，即管樁脫模后，空模板用電動(dòng)平板臺(tái)車送回布料區(qū)。這既節(jié)約了行車數(shù)量，也加快了生產(chǎn)速度，更重要的是提高了生產(chǎn)安全性。

空模具由地面運(yùn)送周轉(zhuǎn)已有先例，然而所采用的不是鏈板，就是車間外大回環(huán)。前者造價(jià)高、故障率高，經(jīng)常需要停產(chǎn)檢修；后者在車間外大回環(huán)占地面積大，如若在車間內(nèi)要將十余米長(zhǎng)的樁回轉(zhuǎn)，需占用較大的車間空間。

為使得該工藝流程布置比較合理，且能最大程度節(jié)省占地面積，本文提出了兩個(gè)初步設(shè)計(jì)方案，供大家探討。

一、方案介紹

以單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)單元進(jìn)行研究，若廠區(qū)地理環(huán)境允許，且生產(chǎn)規(guī)模需要擴(kuò)大，可建設(shè)若干個(gè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)單元，以此類推。

每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)單元分左右兩個(gè)車間，面積為2×1702m²，前端鋼筋加工車間面積為512m²，中跨輔助車間面積為1332m²，建筑面積為5248m²。

本文提出的兩個(gè)方案工藝流程的區(qū)別在于模具周轉(zhuǎn)運(yùn)送：第一方案采用圓弧形軌道運(yùn)送（見(jiàn)圖1）；第二方案采用直線形軌道運(yùn)送（見(jiàn)圖 2）。

1. 方案一

1.1 車間布置

每個(gè)車間布置兩條布料線，兩條張拉線，四臺(tái)離心機(jī)、五個(gè)蒸養(yǎng)池，年產(chǎn)量可達(dá)約200萬(wàn)m。兩車間之間的中跨為輔助車間，前端為混凝土運(yùn)輸通道，后端為模板堆放場(chǎng)地，管樁脫模后直接滾離生產(chǎn)車間，再由門(mén)式起重機(jī)運(yùn)至堆碼場(chǎng)。

1.2 混凝土拌合及運(yùn)輸

混凝土拌合樓放置在車間前端外側(cè)，根據(jù)產(chǎn)量選擇一臺(tái)大功率拌合機(jī)，供兩個(gè)車間共同使用。混凝土出倉(cāng)后進(jìn)入運(yùn)輸料斗，由棧橋空中運(yùn)輸至布料線，卸入布料斗，入模澆注。

1.3 鋼筋制作車間的布置

鋼筋加工車間放置在整個(gè)車間前端，車間長(zhǎng)即三跨車間總寬度。因鋼棒放張、切斷及滾焊需要有足夠的長(zhǎng)度，所以將三跨車間并列在一起。鋼筋按定長(zhǎng)切斷后，進(jìn)入左右兩車間鐓頭、滾焊，成型后在各自的車間組裝端頭板、入模及澆注混凝土。該類布置使得各道工序順暢銜接不受干擾。

圖1 第一方案車間平面布置圖

混凝土運(yùn)輸要跨越鋼筋加工車間。因此，需用架空棧橋，以便將混凝土卸入布料機(jī)內(nèi)時(shí)有足夠的高度，且充分利用鋼筋加工車間的空間。

1.4 行車的布置

每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)單元設(shè)置6臺(tái)行車（不含堆場(chǎng)使用的門(mén)式起重機(jī)），鋼筋加工車間一臺(tái)4T吊行車，模具堆放車間一臺(tái)4T吊行車，兩個(gè)生產(chǎn)車間各兩臺(tái)8T吊行車。

生產(chǎn)車間行車（車間前端的行車以下簡(jiǎn)稱為A吊，后端的簡(jiǎn)稱B吊）A吊的工作任務(wù)：鋼模入軌（澆注混凝土放置鋼模的軌道），將澆注好混凝土的初品樁吊至張拉軌道上，張拉完畢后吊至離心機(jī)旁靜停，然后吊至離心機(jī)上；B吊的工作任務(wù)：從離心機(jī)上將樁吊入蒸養(yǎng)池，蒸養(yǎng)完畢后吊出脫模、清整模具，將空模具吊上平板車。

1.5 模具周轉(zhuǎn)

利用電動(dòng)平板臺(tái)車由地面將模具運(yùn)送到混凝土澆注場(chǎng)地，不需用行車進(jìn)行空中運(yùn)送，避免了以下兩個(gè)弊端的產(chǎn)生：①當(dāng)空模從脫模區(qū)吊運(yùn)至布料區(qū)時(shí)需將一臺(tái)行車停在車間端頭，讓另一臺(tái)行車通過(guò)，暫停的行車停止工作，嚴(yán)重影響產(chǎn)量；②行車通過(guò)整個(gè)車間時(shí)，全體員工都得讓至安全區(qū)域，既不安全，又增加了時(shí)間成本。

圖2 第二方案車間平面布置圖

1.6 電動(dòng)平板臺(tái)車

左右兩車間各設(shè)置一輛臺(tái)車。臺(tái)車長(zhǎng)為10m、寬為1.6m、軌距為1.0m、軌道中心圓弧半徑為19.5m、輪距為1.0m、軸距為6.0m。臺(tái)車一端為固定軸，一端為可沿軸中點(diǎn)左右擺動(dòng)15°角的活動(dòng)軸。如此設(shè)計(jì)臺(tái)車使其既能在半徑為19.5m的圓弧軌道上行走，又能在直線軌道上行走。

1.7 管樁脫模后堆放

廠房為鋼結(jié)構(gòu)，在車間后端，即A軸至A-1軸為露天跨，此跨在A軸外10m范圍內(nèi)為5%的向外斜坡。管樁脫模后，自行滾至臨時(shí)堆場(chǎng)，由成品樁堆放區(qū)的門(mén)式起重機(jī)將其吊至成品樁堆放區(qū)。

成品樁堆放區(qū)的門(mén)式起重機(jī)軌道伸入A軸至A-1軸露天跨內(nèi)，堆碼場(chǎng)門(mén)式起重機(jī)軌道頂標(biāo)高-0.5m，這樣設(shè)計(jì)便于車間內(nèi)的行吊與車間外的門(mén)式起重機(jī)相互交接吊運(yùn)。

2. 方案二

第二方案與第一方案相比較，不同點(diǎn)在于模具周轉(zhuǎn)采用直線軌道的平板臺(tái)車，經(jīng)中跨車間運(yùn)送。

2.1 行車的布置

左右兩個(gè)生產(chǎn)車間仍然各設(shè)兩臺(tái)8t行車，中跨輔助車間將第一方案中的4t行車改為8t行車，目的不只是吊運(yùn)模具，亦可將脫模后的成品樁與車間外的龍門(mén)吊接力吊至輔助車間外的堆碼場(chǎng)。

2.2 平板臺(tái)車的設(shè)置

在布料區(qū)及脫模區(qū)各設(shè)一條貫穿三個(gè)車間的直線軌道，各設(shè)一臺(tái)平板臺(tái)車。前端（布料區(qū)）平板臺(tái)車將空模具分運(yùn)至左右兩生產(chǎn)車間，后端（脫模區(qū)）平板臺(tái)車將左右兩生產(chǎn)車間的空模具運(yùn)送至中跨輔助車間，經(jīng)行車吊運(yùn)至前端平板臺(tái)車上，再分送至左右兩車間布料軌道上。

2.3 平板臺(tái)車運(yùn)行

平板臺(tái)車采用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，既節(jié)約成本、故障率低，又安全可靠。沿軌道線架設(shè)可移動(dòng)電纜，每臺(tái)平板臺(tái)車一人操作即可。

二、兩個(gè)方案的比較分析

管樁模具的周轉(zhuǎn)運(yùn)送是各廠家多年來(lái)考慮最多、最棘手的問(wèn)題。本文介紹的兩個(gè)方案各有所長(zhǎng)。

當(dāng)車間建筑面積受限，需將中跨（輔助車間）去除或縮小時(shí)，選用第一方案圓弧形軌道運(yùn)輸較好，此時(shí)左右兩車間外側(cè)應(yīng)有4?6m空地，滿足圓弧形軌道半徑的需要。缺點(diǎn)是平板臺(tái)車只能用電瓶或柴油動(dòng)力，若用交流電需電纜隨臺(tái)車移動(dòng)，但電纜在圓弧形上隨車移動(dòng)架設(shè)技術(shù)比較困難，生產(chǎn)成本高，故障率高。

第一方案，脫模后的空模具用行車吊上平板臺(tái)車，運(yùn)至布料區(qū)，行車吊下空模具放至布料軌道，有兩次吊卸動(dòng)作；第二方案，直線軌道運(yùn)輸空模吊上后端平板臺(tái)車，運(yùn)至中跨（輔助車間）后，由車間行車吊至布料區(qū)軌道，有四次吊卸動(dòng)作。

第二方案從吊卸動(dòng)作來(lái)看，似乎時(shí)間成本上會(huì)有增加，但它是直線軌道運(yùn)輸，在軌道兩端可植樁用以固定鋼絲繩，電纜在鋼絲繩上移動(dòng)，用交流電即可行，生產(chǎn)成本低，不足之處是車間建筑面積較大。

筆者認(rèn)為，在地理環(huán)境條件允許下，選擇本文第二方案較好，雖然多兩個(gè)吊卸動(dòng)作，但生產(chǎn)成本低，且不占用其它工序時(shí)間。