探營(yíng)北京城建集團(tuán)構(gòu)件廠“鳥巢”混凝土看臺(tái)板生產(chǎn)線
奧運(yùn)熱點(diǎn)工程——國(guó)家體育場(chǎng),人們俗稱“鳥巢”,從設(shè)計(jì)創(chuàng)意到建筑風(fēng)格、藝術(shù)魅力,在世界上都是獨(dú)一無二的。作為“鳥巢”看臺(tái)板的生產(chǎn),同樣要有獨(dú)一無二的質(zhì)量要求,精細(xì)施工要求控制到每一個(gè)具體的施工環(huán)節(jié)。按照設(shè)計(jì)要求,看臺(tái)板無論是外觀質(zhì)量要求,還是構(gòu)件混凝土等級(jí)強(qiáng)度,在混凝土預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)史上都是第一次,北京城建集團(tuán)構(gòu)件廠承擔(dān)了制作看臺(tái)板50%的任務(wù)量。
比木工打家具還難
通州區(qū)最東邊的宋莊鎮(zhèn),有一個(gè)占地面積200畝,專業(yè)從事大型混凝土構(gòu)件生產(chǎn)廠,這就是北京城建集團(tuán)構(gòu)件廠通州分廠。一個(gè)長(zhǎng)270米、寬32米的“鳥巢”看臺(tái)板混凝土預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)線就建在這里。生產(chǎn)線正中間有一座面積為1100平方米的淺池,它是專門用于看臺(tái)板生產(chǎn)和前期養(yǎng)護(hù)的。淺池分隔成多個(gè)流水施工段,在東側(cè)的淺池中一次能生產(chǎn)8塊看臺(tái)板。池中有2塊已經(jīng)澆灌好的混凝土,有2塊正在進(jìn)行蒸養(yǎng),熱騰騰的蒸汽從覆蓋的帆布滲出飛向藍(lán)天,即刻煙消云散,這就是在進(jìn)行構(gòu)件蒸氣養(yǎng)護(hù)。池中還有2塊剛剛脫模,2套模板正在進(jìn)行清理。在淺池上口南側(cè)場(chǎng)地上四五名工人正在對(duì)剛出池的看臺(tái)板進(jìn)行清理。
在長(zhǎng)200米的生產(chǎn)線上到處都是施工人員忙碌的身影,有鋼筋下料的、有鋼筋綁扎的、有立模的,還有檢查清點(diǎn)看臺(tái)板標(biāo)注型號(hào)的,現(xiàn)場(chǎng)施工一片繁忙景象。分廠書記夏正廣介紹說,夏季日生產(chǎn)最多達(dá)到36塊。現(xiàn)場(chǎng)還配有1立方米和2立方米混凝土攪拌機(jī)組2座。淺池南側(cè)20多米遠(yuǎn)就是鋼筋加工區(qū)。在生產(chǎn)核心區(qū)還備有鋼筋加工、成型、養(yǎng)護(hù)、儲(chǔ)存等工序。淺池東側(cè)和北側(cè)是4600平方米硬化好的看臺(tái)板存放區(qū),存放區(qū)內(nèi)已堆滿了各種型號(hào)的看臺(tái)板。
北京城建集團(tuán)構(gòu)件廠通州分廠經(jīng)理孫萬懷介紹說,構(gòu)件廠成立以來,從沒有生產(chǎn)過要求這么嚴(yán),標(biāo)準(zhǔn)這么高的混凝土構(gòu)件產(chǎn)品。要求嚴(yán),是指看臺(tái)板表面顏色必須一致,平整光滑無瑕疵;要求高,是指幾何尺寸要符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。剛一開始大家不以為然,認(rèn)為不就是混凝土構(gòu)件嗎?廠里生產(chǎn)立交橋大梁,一天至少要生產(chǎn)七八根,澆灌混凝土就是150多立方米;看臺(tái)板一天澆灌混凝土只有10多立方米,澆灌量差10多倍,這點(diǎn)“小活兒”算得了什么?可是把圖紙拿來進(jìn)行試生產(chǎn),大家都傻了眼!這活兒要求太細(xì)了,比木匠打家具還難。用分廠工人的話說,生產(chǎn)這玩意兒費(fèi)工“?!绷巳チ耍腥艘蛲颂霉?。為了提高看臺(tái)板質(zhì)量和工作效率,分廠召開專門會(huì)議,統(tǒng)一大家思想認(rèn)識(shí)。很快,以分廠廠長(zhǎng)為組長(zhǎng)的“國(guó)家體育場(chǎng)看臺(tái)板預(yù)制領(lǐng)導(dǎo)小組”成立了,以分廠總工程師為組長(zhǎng)的“技術(shù)攻關(guān)小組”及以分廠生產(chǎn)副廠長(zhǎng)為組長(zhǎng)的“生產(chǎn)指揮小組”也相繼成立并迅速開展工作。各小組各負(fù)其責(zé),分廠領(lǐng)導(dǎo)協(xié)同指揮。北京城建集團(tuán)構(gòu)件廠在生產(chǎn)資金上給予了分廠大力支持,確保正常生產(chǎn)所需水泥、鋼筋、砂石、模板等資金的需求。
隨后,分廠立即調(diào)整施工隊(duì)伍,調(diào)集分廠生產(chǎn)技術(shù)最強(qiáng)的人員到作業(yè)線上。廠長(zhǎng)孫萬懷每天都要在現(xiàn)場(chǎng)檢查五六次,發(fā)現(xiàn)勞動(dòng)力不足就立即調(diào)整,哪個(gè)工序人員富余就進(jìn)行調(diào)配。經(jīng)過一周的磨合,施工形成了流水作業(yè),操作形成了規(guī)范模式,日產(chǎn)量也從幾塊上升到20多塊,最高產(chǎn)量達(dá)到了36塊。
僅模具就有100多套
北京城建集團(tuán)構(gòu)件廠通州分廠工程師劉振宇在介紹看臺(tái)板時(shí)說,看臺(tái)分上、中、下三層,最寬處共97排。預(yù)制混凝土構(gòu)件有看臺(tái)板、踏步和樓梯三類,預(yù)制混凝土構(gòu)件為清水表面。構(gòu)件總數(shù)量約14726塊,但是構(gòu)件型號(hào)就多達(dá)1264種??磁_(tái)板合計(jì)10056塊,其中上層看臺(tái)板總數(shù)為2976塊、中層用量為3289塊、下層看臺(tái)板用量為3791塊。還有踏步板4600塊。
總工程師劉振宇打開圖紙,指著表格里的密密麻麻的英文和數(shù)字代碼說,看臺(tái)板型號(hào)有L型、U型、L+U型和一字型,下層看臺(tái)板最重18噸、板的最大寬度為1.25米,最大長(zhǎng)度為11.3米,最大高度為0.74米;中層看臺(tái)板最重11.3噸、板的最大寬度為1.25米,最大長(zhǎng)度為6.676米,最大高度也為0.74米;上層看臺(tái)板最大重量為12噸、板的最大寬度為2.125米,最大長(zhǎng)度為8.284米,最大高度為1.058米??磁_(tái)板沒重樣的,僅模具就有100多套?!傍B巢”看臺(tái)呈橢圓形碗狀,看臺(tái)板呈L型,每層看臺(tái)板長(zhǎng)度從最底層到頂層都不一樣,板長(zhǎng)誤差只允許2毫米,要是木材、鋼材還可修整,而混凝土構(gòu)件要求是一次成活,這對(duì)我們施工能力是個(gè)巨大考驗(yàn)。
看臺(tái)板生產(chǎn)最難的是每塊板上預(yù)留孔,要求誤差要控制在2毫米以內(nèi)。由于每塊的板長(zhǎng)不一樣,鋼模板上的預(yù)留件位置每次都在變化,為了保證預(yù)留孔準(zhǔn)確,技術(shù)人員在每一次合模前都要檢查預(yù)留件的位置,核準(zhǔn)后才能合模。
為確??磁_(tái)板生產(chǎn)快,質(zhì)量好,模板很關(guān)鍵。北京城建集團(tuán)構(gòu)件廠組織專業(yè)人員自行設(shè)計(jì)并安排專業(yè)模板廠家進(jìn)行模板加工,模板結(jié)構(gòu)形式采用組合拼裝式鋼模板,在滿足生產(chǎn)看臺(tái)板的強(qiáng)度、剛度要求外,還要達(dá)到拆裝方便,不變形、密封嚴(yán)密不漏漿、減少人工操作等優(yōu)點(diǎn),在保證外觀情況下,模具加工精度都控制在允許偏差范圍內(nèi),為后來大批量生產(chǎn)提供了重要保證。
讓科技筑入看臺(tái)板
“鳥巢”看臺(tái)板混凝土質(zhì)量好壞,是直接影響成品的關(guān)鍵。為了確保設(shè)計(jì)的混凝土配合比,滿足看臺(tái)板預(yù)制的需要,經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn),最后確定了適宜的水膠比、粉煤灰最佳摻量、合理砂率、減水劑。為防止成型看臺(tái)板的混凝土出現(xiàn)龜裂縫,隨后對(duì)上述選定的配合比分別摻入五種纖維進(jìn)行試拌并制作了試件,最后,選定了兩種效果較好纖維作為摻拌物。
為了使鋼筋混凝土的耐久性滿足設(shè)計(jì)要求,劉振宇總工和技術(shù)人員利用多年的經(jīng)驗(yàn)制定了控制結(jié)構(gòu)的耐久性措施,一是加強(qiáng)鋼筋原材料、半成品及骨架覆蓋保護(hù),防止鋼筋發(fā)生銹蝕;二是采用足夠剛度的混凝土保護(hù)層墊塊,確?;炷帘Wo(hù)層達(dá)到設(shè)計(jì)要求的25毫米;三是混凝土耐久性措施,采用低堿水泥、控制外加劑的堿含量、使用低堿活性骨料或堿活性骨料、摻用礦物摻合料等控制混凝土單方堿含量不高于3㎏;控制混凝土中氯離子含量不高于0.06%;提高混凝土密實(shí)度,使其抗?jié)B等級(jí)達(dá)到P10要求。
在看臺(tái)板混凝土澆灌施工中,經(jīng)過多次摸索,創(chuàng)出了立打方案。立打方案能夠使看臺(tái)板正面與背面全部和模板密貼成型,保證看臺(tái)板的外露面盡可能多的與模板接觸,能夠更好地保證看臺(tái)板的外觀質(zhì)量。對(duì)懸挑板和洞口板,在施工中又摸索出反打方法,不僅方便施工,又能保證板各面的外觀效果。
為確保季節(jié)性施工期間的產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)均勻,顏色一致,施工中選擇將生產(chǎn)模具固定在淺池中的方法。淺池分隔成3個(gè)小池,可安排50套模具以上進(jìn)行施工,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足生產(chǎn)要求。為提高混凝土凝固周期,采用帶模常壓濕熱養(yǎng)護(hù)蒸養(yǎng)工藝。養(yǎng)護(hù)時(shí),設(shè)施有淺池和水封淺池蓋及能夠使蒸汽循環(huán)的養(yǎng)護(hù)管線,在淺池四周內(nèi)側(cè)不同深度設(shè)有溫度傳感線插槽以便實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的精確控制。
“鳥巢”看臺(tái)板表面不得有氣泡,這就要求混凝土成型工藝相當(dāng)過硬,而成型的關(guān)鍵工序是振搗密實(shí)過程。經(jīng)過試驗(yàn),施工中探索出了采取在模板底部或兩側(cè)輔助振搗和插入式振搗相結(jié)合的方法,每套模板配備直徑50毫米插入式振搗器2臺(tái),并輔以直徑30毫米振搗棒。每層澆筑厚度控制在不超過振搗器作用半徑,振搗上層時(shí)將振搗器插入下層混凝土5-10厘米,以保證混凝土層間密實(shí)。振搗器選用了附著式的,雖然功率小,但能保證振搗質(zhì)量和效果,又不會(huì)造成模板開裂漏漿。同時(shí),施工中對(duì)供灰間斷時(shí)間嚴(yán)格控制,避免由于凝結(jié)時(shí)間不同導(dǎo)致的色差?;炷翝仓瓿珊?,用木杠對(duì)表面進(jìn)行抹平;特別是在混凝土開始初凝前,要用木抹子將面層的小凹坑、氣泡眼等壓平抹光,使混凝土的面層與底部密實(shí)結(jié)合一致。
不讓看臺(tái)板“傷筋動(dòng)骨”
北京城建集團(tuán)構(gòu)件廠通州分廠的施工人員十分謹(jǐn)慎,編制了一套非預(yù)應(yīng)力清水混凝土看臺(tái)板的起吊方案,即起吊中必須考慮其結(jié)構(gòu)受力狀態(tài),避免在起吊過程中產(chǎn)生裂紋、變形和外表損傷,造成看臺(tái)板的外觀破壞和任何的污染。
首先,選擇準(zhǔn)確的合理起吊形式和吊點(diǎn)位置,保證在整個(gè)起吊過程中看臺(tái)板受力狀態(tài)良好。其次根據(jù)看臺(tái)板的外形特征選用鐵扁擔(dān)+鋼絲繩(或吊帶)組成穩(wěn)定的起吊主體。在鋼絲繩與看臺(tái)板的接觸點(diǎn)位置上又另外制作具有接觸靈活和牢固的、能適合看臺(tái)板形狀和保護(hù)混凝土外觀的吊裝夾具。起吊時(shí),采用二點(diǎn)或三點(diǎn)起吊形式。確保吊運(yùn)過程中看板不受“內(nèi)傷”和“外傷”。在看臺(tái)板翻轉(zhuǎn)中,因構(gòu)件尺寸較大,為保護(hù)成品不“傷筋骨”,技術(shù)人員制作構(gòu)件翻轉(zhuǎn)架,這種架子可根據(jù)看臺(tái)板尺寸的變化將翻轉(zhuǎn)架制成長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)變化的以適合每種尺寸的看臺(tái)板翻轉(zhuǎn)架子。
看臺(tái)板的碼放和后期養(yǎng)護(hù)也十分關(guān)鍵。現(xiàn)場(chǎng)碼放工人根據(jù)看臺(tái)板的形狀、受力情況、后期吊運(yùn),采用正向平放方法。在存放現(xiàn)場(chǎng),構(gòu)件的碼放高度根據(jù)實(shí)際構(gòu)件尺寸都控制在3層,墊在構(gòu)件與構(gòu)件間的墊片,是構(gòu)件廠購(gòu)買了10多萬元圓木加工而成,保證了墊片厚薄一致。存放場(chǎng)地也進(jìn)行硬化處理,保證存放過程中構(gòu)件不變形。為了減少看臺(tái)板由于長(zhǎng)期存放產(chǎn)生的微細(xì)裂縫和龜裂,剛剛出池的看臺(tái)板要進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)14天,再用塑料薄膜覆蓋,以減少看臺(tái)板迎風(fēng)面的龜裂。
看著親手制作的一塊塊精致漂亮的看臺(tái)板,源源不斷地運(yùn)往“鳥巢”,構(gòu)件廠職工的心緒早已飛到了2008年奧運(yùn)會(huì)開幕盛典的現(xiàn)場(chǎng),“那時(shí)中外朋友,有一半是坐在我們生產(chǎn)的看臺(tái)板上”,對(duì)于構(gòu)件廠的職工來說,這話既是自豪的,也是當(dāng)之無愧的。
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