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住宅产业化PC构件项目施工组织设计

建筑工业化PC构件项目

编制单位：TAOFG008

银川恒大御景施工组织设计（220P）.doc编制时间：2016.03.01

第一章生产线的建设背景和必要性 2

第一节住宅产业化发展和必要性 2

第二节住宅产业化的基本流程和特点 3

第三节PC预构件生产的形势及重要性 4

第二章生产线的建设内容 8

第一节项目建设内容 8

一、多功能构件生产车间 8

二、阳台、楼梯构件生产车间及钢筋加工车间 9

四、材料、成品等辅助储存区域 9

五、锅炉房、变配电室等辅助设施 9

第二节设计生产能力 10

一、多功能构件生产车间 10

二、阳台、楼梯构件生产线 10

第三节技术工艺及特点 11

一、项目技术的主要特点 11

二、生产工艺流程 12

三、生产线平面布置图 16

第三章主要设备方案 17

第四章工程设计建设方案 20

第一节设计建设原则 20

第二节厂区总体设计 21

第三节生产车间设计 21

第四节设计建设节能措施 21

第五章主要原料配件和动力燃料供应及运输 22

第二节配件和产成品的运输方式 23

第六章项目的环境保护与安全措施 23

第一节项目污染物 23

第二节环境影响的对策与措施 23

第八章投资效益和回报分析 24

第一节生产规模和产品方案 24

第三节产品成本估算 25

三、财务效益测算 26

第九章风险及防范措施 27

第一节产品销售风险 27

第十章结论和建议 28

住宅产业化就是利用现代科学技术，先进的管理方法和标准化、工业化的生产方式去全面改造传统的住宅产业，使住宅建筑工业生产和技术符合时代的发展需求。

住宅工业化其实就是住宅的生产方式（或者是技术手段），是运用现代工业手段和现代工业组织，对住宅工业化生产的各个阶段的各个生产要素通过技术手段集成和系统的整合，达到建筑的标准化、构件生产工厂化、住宅部品系列化、现场施工装配化、土建装修一体化、生产经营社会化，形成有序的工厂的流水作业，从而提高住宅质量、寿命、建造效率，降低成本、能耗。

国内外住宅产业化的发展历史证明，住宅行业发展到一定的阶段（如人工成本占比过大，住宅工业的配套产业已经成熟时）采用工业化的方式建造要比采用现浇的方式，成本降低10%～15%，当然这建立在比较自动化生产方式的基础上。

第一章生产线的建设背景和必要性

第一节住宅产业化发展和必要性

所谓住宅产业化，是用工业化生产的方式来建造住宅，以提高住宅生产的劳动生产率，提高住宅的整体质量，降低成本，降低物耗，节能环保。住宅产业化最早是由日本人提出来的，目的是通过工业化方式生产住宅，以提高建设效率、降低成本。国外发达国家的住宅产业化经历了三个阶段。20世纪50～60年代是住宅产业化形成的初期，重点是建立工业化生产体系；20世纪70～80年代是住宅产业化的发展期，重点是提高住宅的质量和性能；20世纪90年代后，是住宅产业化发展的成熟期，重点转向节能、降低住宅的物耗和对环境的负荷、资源的循环利用，倡导绿色、生态、可持续发展。目前，在发达国家的住宅建设中，工厂化住宅已经占据相当的市场份额：日本达到20%～25%，美国为31%，瑞典在60%以上。早在上个世纪90年代中期，我国已经提出了住宅建设要实现产业化，建设部也成立了住宅产业化促进中心。近年来，经过有关部门、相关企业和专家坚持不懈地宣讲、探索、实践，人们对住宅产业化有了进一步的认识，特别是国家提出发展节能省地型住宅的目标后，加快促进住宅产业化已经刻不容缓，迫在眉睫。目前，我国每年竣工房屋面积大约在20亿平方米左右，现有建筑存量400亿平方米，建筑能耗每年达到了1.2万亿度电和4.1亿吨标准煤，加上建材生产过程中的能耗，约占全社会能耗的46.7%。房屋建筑大量的能耗迫使人们重新审视住宅建设的生产方式和增长方式。

住宅产业化发展是建筑领域的全新模式，是城市建筑发展的必然趋势。住宅产业化是建筑行业的一次技术革命，它的发展将引领建筑行业朝着一个全新的模式和方向去发展。

第二节住宅产业化的基本流程和特点

住宅有关的专业领域大致可以分为房地产业和住宅产业，前者指住宅产品的运行销售阶段，后者指销售之前住宅产品的建造、生产阶段。这个建造与生产阶段需要实现建材部品的集成化、标准化、工厂化预制，并在现场进行干作业装配，通过预留接口技术使结构支撑体、内装部品按标准化尺寸互相配合安装起来，最终成为成品建筑，这便是住宅产业化的基本流程。

住宅工业化是住宅产业现代化的重要标志，是指住宅生产方式(或技术手段)。是运用现代工业化的组织和生产手段，对住宅生产的全过程的各个阶段的各个生产要素通过技术集成和系统整合，达到建筑设计标准化，构件生产工厂化，住宅部品系列化，现场施工装配化，结构装修一体化，生产经营社会化，形成有序的工厂化流水式作业，从而达到提高质量，提高效率，提高寿命，降低成本，降低能耗。

第三节PC预构件生产的形势及重要性

PC（PrefabricatedConcreteStructure）即“预制装配式混凝土结构”，是以预制混凝土构件为主要构件，经装配、连接，结合部分现浇而形成的混凝土结构。PC构件是以构件加工单位工厂化制作而形成的成品混凝土构件。

最早提出PC住宅产业化行为的是以美国为代表的欧美国家，于二战之后率先提出并实施的PC住宅产业化之路的。PC住宅具有高效节能、绿色环保、降低成本、提供住宅功能及性能等诸多优势。在当今国际建筑领域，PC项目的运用形式，各国和各地区均有所不同，在中国大陆地区尚属开发、研究阶段。随着人们对住宅品质的不断追求，住宅从基本居住功能，发展至外在环境的舒适，再到内在居住性能质量的提高，都要求实施住宅产业化，而PC住宅产业化更是中国房地产行业发展的必然趋势，近年来，住宅产业化、节能减排、质量安全、生态环保等种种建筑新理念为PC构件带来了发展契机，城镇化进程中的大量基础设施建设，大规模保障房急需标准化、快速建造高质量住宅，更为PC构件提供了广阔空间。

目前，我国混凝土预制构件行业正经历着深刻变化。从近期调查的结果看，我国预制构件行业主要呈现以下特点：

1）行业规模不大，市场地位不高。

目前我国建筑业主体结构施工除了钢结构和砌体结构外，大部分都是混凝土结构。从全国主要城市反馈的情况看，预制混凝土结构在市场上占有的份额非常少，在住宅领域占比更是有限。预制构件往往被看作是生产简单、技术含量不高、性能不好的粗糙产品，除了盾构管片、预制看台等新型预制构件外，市场地位不高。

2）市场竞争激烈，产业升级困难。

虽然近几年已经有一些工程开始采用新型高品质的预制构件，但大多数构件厂目前仍然以传统标准化产品为主。这些产品的生产工艺相对成熟，容易被模仿，导致先进企业没有合理的利润，缺乏创新的动力。

3）产品种类较多，技术含量有限。

目前市场上的混凝土预制构件产品种类非常多，基础设施构件类、建筑构件类、地基类是主要的三大类产品。近几年兴起的预制复合(装饰、保温)挂板、预制清水看台、预制景观构件(护栏、灯杆、座椅等)虽然技术含量较高，但还不是主流。

4）经营状况一般，面临压力不小。

由于产品技术含量不高、成本压力较大、市场竞争无序等多方面原因，总体上国内预制构件厂的经营状况并不乐观。由于建筑业本身的特点限制，即使是参与大型工程建设，回款不及时也是普遍存在的问题。

5）积极寻求突破，大多未雨绸缪。

正因为行业发展状况不甚理想，一些大型构件厂早有转型升级的想法。很多构件厂开始兼营预拌混凝土等产品，但仍然突破不了发展瓶颈。最近两年新型建筑预制构件的复苏，让很多业内人士看到了发展的希望。他们积极调研相关情况，努力改进生产工艺，积极配合试点项目实施，力求在下一波市场需求到来之前占据一个相对较好的位置。

6）业内观望不少，业外已然出手。

如果把预制构件看作一个相对独立的行业，目前可以看到一个现象：尽管业内很多构件厂还在观望，不知道如何在新型构件领域落子，但业外的很多企业却已经大干快上，摆出力拔头筹的架势。

采用钢筋混凝土剪力墙结构体系，除承重结构外，墙体、楼板等都是在工厂生产、配送的预制件，传统的建筑工地变成住宅工厂的“总装车间”。产业化流水预制构件工业化程度高，成型模具和生产设备一次性投入后可重复使用，耗材少，现场装配和连接使得劳动力资源投入相对减少。住宅的构件部品在工厂成批量生产，现场施工实行高度机械化装配——这种全新的现代建筑产业将真正成为支柱业。中国混凝土与水泥制品协会预制混凝土构件分会正式成立，建筑工业化趋势之下，PC构件首次以一个独立行业的姿态，开始发声。

第二章生产线的建设内容

项目建设主要包括：一条多功能构件生产车间（可生产叠合板、墙板）；阳台、楼梯构件生产车间及钢筋加工车间；实验室；材料、成品等辅助储存区域；锅炉房、变配电室等辅助设施；办公设施等

一、多功能构件生产车间

多功能生产线采用循环流水步进的方式进行生产，模台操作工位为双线拼排布置，利用摆渡系统实现双线之间循环流水作业，蒸养房设在流水线的末端，即车间的中间位置。步进模台的长度为9.0m，宽度为3.5m，每次可生产两块小于4.5m宽的构件。叠合楼板或标准墙板的边模全部采用强磁装置固定。生产线按照模具清理与输送、布料、振捣、养护、脱模等生产工艺，采用自动/手动两种控制方式进行运作，车间内共设24张模准模台。该车间外侧设单独1.5立方搅拌站供应混凝土。

二、阳台、楼梯构件生产车间及钢筋加工车间

阳台、楼梯构件生产与钢筋加工布置在长198m，宽2×24m的厂房内。行车起升高度不小于7m，钢结构厂房，硬化采用C30混凝土。阳台、楼梯构件生产台座需特殊处理。蒸汽养护。

阳台、楼梯构件采用台座法生产。分别布置14个阳台构件台座和21个楼梯构件区，生产按照模具清理、布料、振捣、养护、脱模等生产工艺，台座法生产。

在办公楼的一层建立实验室，实现主要原材料及生产过程的检验与记录，实验室可实现对于诸如钢筋强度、混凝土强度等主控项目的自动测量和记录，不能人工干预，可实现每个构件关键数据的可追溯性。

四、材料、成品等辅助储存区域

材料储存区域主要用于钢材储存、砂石料储存、成品储存，分为三个场区，每个成品场配置16t天车一台。

五、锅炉房、变配电室等辅助设施

厂内建立锅炉房、变配电室等辅助设施，用于厂内供气、供暖、供电等。

一、多功能构件生产车间

构件生产线运行节拍按照10～15分钟设计，每天两班生产，每班12h。根据生产组织和循环模具的数量，生产线的机械设计能达到连续2班并按300天工作日/年的要求。可以实现最高160余块叠合板或墙板的日产量，年产量可达48000余块。详细计算见表1。

A．上表按40张标准模台，每张模台同时生产2块构件计算。

B．因工厂管理，工人熟练性，工艺标准，设备维护，原材料的可用性等因素都有可能影响到生产率（如节拍时间/模具数量）。

C．实际需求生产量小于最大生产量时，可适当减少模具数量和生产人员数等。

二、阳台、楼梯构件生产线

（1）阳台构件采用台座法生产，车间内布置14个阳台构件生产台座，每天两班生产，每班12h，可以实现每天28块的日产量，年产量可达最大约8400余块。

（2）楼梯构件采用台座法生产，车间内布置21个楼梯构件生产台座，每天两班生产，每班12h，可以实现每天42块的日产量，年产量可达最大约12600余块。

一、项目技术的主要特点

生产线必须采用高精度、高结构强度的成型模具，经自动布料系统把混凝土浇注其中，经振动工位振捣后送入立体蒸养房进行蒸汽养护，使构件强度≥40Mpa时，从蒸养房取出模台，步进至脱模工位进行脱模处理，墙板需在蒸养2小时后取出进行表面磨平，再送进蒸养房继续蒸养。脱模后的构件经构件运输平台运至堆放场继续进行自然养护。而空模台沿线自动返回，进入下一道生产准备。在模台返回输送线上设置了自动清理机、自动喷油机（脱模剂）、划线机、构件模具边模安装、钢筋、桁架筋安装、检测等工位，达到了自动化循环流水作业。

为使整个生产线高效运转，实现流水作业，除了各工序环节正常生产外，还应控制以下几个环节：混凝土配合比设计、振动参数设计、蒸养参数设计、布料和脱模。

多功能构件生产线具有以下特点：

1）效率高、生产节拍10分钟。

2）自动化、程序化、柔性化。

3）工作可靠性高，蒸汽养护采用PLC控制，保证了产品质量。

4）可生产叠合楼板和标准墙板（带保温，无飘窗）。

5）通用底模配用不同的侧边模板，可生产多种不同规格的构件。

6）模台有效长度9m，可同时生产宽度少于4.5m的构件。

7）模台数量可根据产能要求及蒸养房仓位数量合理布置，必须满足各工位的布置要求，一般不少于40张。

1）叠合板生产工艺流程

叠合板流水线生产分为七大系统：混凝土拌合供给系统、布料振捣系统、养护系统、脱模系统、附件安装与成品叠合板输送系统、模具返回系统、叠合板检测堆码系统。

流水生产线工艺流程如下所示：

清扫台模→自动标线系统→安放边模→自动喷洒脱模剂→安放钢筋→安放预留预埋件→进入浇注混凝土工位→浇注混凝土→振捣振实→预养护工位静养1小时→拉毛工位制作毛糙面→进入养护房（养护8小时）→送到脱模工位脱除边模→液压顶升侧立构件进行脱模→运输到成品堆放区→修饰并标注编码。

叠合板具有规格及形状简单，出筋统一，工序较少等特点，特别适合流水生产。生产线除了采用混凝土输送系统，自动布料工位系统，振动工位系统，立体蒸养系统等主要设备外，还设置自动清扫、自动喷油、数控划线、磁性边侧模等辅助设备进行循环流水自动化生产，通过设备的功能柔性和模具的结构柔性，可适应板型多尺寸规格变化，进行批量生产。生产线建立基于网络的监视系统，实现关键工序的远程监控。

墙板的规格型号多变、生产过程工序繁多并且复杂、作业周期长。标准墙板（无飘窗、无特殊位置出筋，出筋不超长）的生产也可采用流水生产。墙板生产线比叠台楼板生产线增加了保温材料及其保护层网块放置工位、立起脱模工位、磁性装置取出工位等，增加了二次浇筑保温材料保护层混凝土工序，蒸养过程中增加了取出表面磨平工序。

通过设备的功能柔性和模具的结构柔性，可适应墙板多尺寸规格变化。墙板侧边模、门模、窗模、预留洞口、预埋件等都可采用磁性装置固定于模台，进行各种规格种类的墙板模具组装，采用循环流水方式批量生产。生产线建立基于网络的监视系统，实现关键工序的远程监控。

（1）墙板配筋较复杂性，除了构造配网片外，两侧布置加强钢筋、U筋及伸出墙外的胡子筋，底部有加强钢筋及U筋、中间梅花状布置U筋、上部有暗梁钢筋及伸出墙外的箍筋。剪力墙还需在底部设钢筋连接套筒。必须按产能配备足够的钢筋工人，提前完成钢筋扎安工作。

（2）预埋件的多变性和复杂性，墙板除了设脱模起吊预埋件外，还有安装临时支撑连接螺栓、墙脚临时固定螺栓、水平调整件、标高调整件、水电预留预埋件及预留孔洞等。预埋件于钢筋安装工位后进行，应根据预埋件设置的复杂程度配备装配人员，或及时调整装配工位数量。

生产工艺流程如下所示：

清扫台模→自动标线系统→安放边模→自动喷洒脱模剂→安放钢筋→安放预留预埋件→进入浇注混凝土工位→浇注第一层混凝土→振实后到下一工位→安放保温板并浇注第二层混凝土→到下一工位赶平表面→进入养护房（在养护房停留2小时）→取出来后进行磨面处理→再送入养护房（养护时间8～10小时）→送到下一工位脱除边模→液压顶升侧立构件进行脱模→运输到成品堆放区→修饰并标注编码。

墙板生产所需人数及时间如表2所示。

边模清扫及模台细部清理

墙保温材料保护层混凝土浇筑及振捣

首次进入立体蒸养房养护

二次进入立体蒸养房养护

表3其它工种及管理人员所需人数

3）阳台、楼梯及立体墙板构件生产工艺流程

阳台、楼梯及立体墙板构件的外形相对复杂、生产过程周期长，生产采用台座法工艺作业。特点：占地面积大、机械作业率低、生产作业人员多、生产效率低，构件分散养护、热能供应管线厂、能耗高，工艺简单投资小。阳台、楼梯构件生产线主要设备组成：固定模具、混凝土布料系统、插入式振动器、折叠式构件养护罩、混凝土运输车、成品运输车。

清扫台模→安放边模→自动喷洒脱模剂→安放钢筋→安放预留预埋件→浇注混凝土→振捣振实→蒸汽养护8小时→脱除边模→运输到成品堆放区→修饰并标注编码。

总平面布置按照住宅成套设备及构件生产加工企业的生产工艺要求进行布局，总平面布局原则如下：

1）企业不得建在有碍产品的区域，区内不得兼营有碍产品生产、存放的其他产品。

2）区路面平整，无积水，区无裸露地面。

3）区卫生间应当有冲水、洗手、等设施。

4）生产用配件原料、辅料应当符合安全质量规定要求，避免有害物质的污染。

5）生产中产生的废水，废料的排放符合国家有关规定，给排水系统应能适应生产需要，设施合理有效，经常保持畅通。

7）生产区、办公区隔离。

按照以上要求实施，项目以工艺流程为主线，兼顾产品生产企业的环境卫生要求，总平面布置使生产紧凑、占地面积小，建筑系数提高，便于生产的集中控制和管理。

按照项目建设要求，企业不但要拥有先进的生产设备，还要拥有先进的检测设备与检测手段，这样才能为生产高质量的产品提供可靠地设备保证。

主要设备分为五大类：主要生产设备、辅助生产设备、模具、检测设备，其他设备。

多功能构件流水生产线主要生产设备

自动喷油(脱模剂)系统

2、阳台、楼梯构件生产主要生产设备

第四章工程设计建设方案

本设计按照国家及行业制定的有关建筑、消防、规划、环保的各项规定，在满足工艺和生产管理的条件下，尽可能地改善职工的操作环境。对建筑单体从形体到色彩，力求简洁大方，突出现代工业建筑的个性。

由于是新建工厂，在外装饰上各车间尽可能协调一致。按功能分为三大区域：生活办公区、生产区、存放区。总平面布置根据项目各单项工程，工艺流程，物料投入产出，废弃物排出及原料贮存，内外交通运输等情况，按地的自然条件，生产要求与功能以及行业、专业的设计规范进行安排。

生产车间采用钢结构厂房，根据生产工艺要求，结合具体用地条件，设计符合以下要求：

1）车间面积与生产能力相适应，布局合理，排水畅通。

2）车间内位于产品生产线上方的照明设施装有防护罩，工作场所以及检验台的照明符合生产，检验的要求。

3）有温度要求的工序、场所安装温度显示装置。

4）车间供水、供电、供气满足生产需要。

第四节设计建设节能措施

本次设计节能措施如下：

1）各车间用热设备采用有效地保温措施，防止热量散失，降低蒸汽消耗量。

2)设备配置达到能耗低，工效高要求，选型力求采用先进的、高效的工艺设备。

3）车间内部配置计量仪表，对物料和各种能源消耗直接计量。

第五章主要原料配件和动力燃料供应及运输

所供钢材必须是国家定点厂家的产品，钢筋必须批量进货，每批钢材质保书齐全，钢筋捆上的标牌、出厂检验报告及出厂单必须相符。按规范取样，合格的材料方可用于现场。

钢筋翻样时要综合考虑钢筋的弯曲延伸量、对焊预留量、焊缝有效长度、搭接长度，做到准确理解设计意图DB41／T 1168-2015标准下载，执行规范。

钢筋在成型前，必须经过除锈、调直、切断、弯曲成型等加工过程。制作时先按放料单放样，试制合格后才可以成批生产，制作后，分门别类挂号标识牌，整齐堆放。领用时，作好记录。

钢筋绑扎之前，必须将轴线和梁位置定位，复线无误后再绑扎。为保证柱插筋不偏位，先用定位箍筋将插筋定位，然后将插筋与底板面筋点焊固定。

第二节配件和产成品的运输方式

金地国际花园工程临时用水施工方案配件及原材料：汽车或火车运输。产成品：汽车运输。

车间内部由桁车、电动运输车等运输，车间与车间采用电动运输车、叉车运输。

第六章项目的环境保护与安全措施