山东万斯达科技股份有限公司

一、内容要求

（一）案例简介

　　山东万斯达科技股份有限公司针对国内传统桁架叠合板存在的问题，研发了“钢管桁架预应力混凝土叠合板(简称PK3型板)”。通过对PK3型板制造中钢筋张拉、混凝土浇筑、振捣、养护、脱模起板、转运储存及施工安装等关键节点的研究，公司研发了“模块化自承式预应力构件生产线”，实现了PK3型板的工业化生产。公司拥有整条智能流水线的设计、制造、安装等全套关键工艺和知识产权，该生产线也已在国内十多个省市投入使用。本案例介绍生产线成套设备在安徽晶宫绿建集团有限公司的应用成果，便于国内对创新专利技术 PK3 型板在新型建筑工业化中的推广应用起到借鉴和助推作用。

（二）申报单位简介

　　山东万斯达科技股份有限公司成立于2010年6月，是一家从事装配式建筑系统技术研发和输出，自主专利成套设备销售，预制构件产品生产销售，为客户提供工程设计、技术优化和流程再造一体化解决方案的高新技术企业，是国家、省级“装配式建筑产业基地”，省级“一企一技术”、“专精特新”、“瞪羚企业”和“单项冠军企业”。

二、案例应用场景和技术产品特点

（一）技术方案要点

　　模块化自承式预应力构件生产线(如图1、2所示)由固定生产线系统和跨线运行设备两部分组成。

　　图1生产线功能组成图

　　图2生产线实景图

　　1.固定生产线系统

　　由PK3型板构件生产台面预应力自承系统、循环加热系统、喷淋加湿系统、钢筋调直下料输送系统、摆渡系统、防护系统、动力系统和模具系统组成(如图3、4、5、6所示)。以模块化自承式台座作为固定生产线系统的主体承载设备，集成应力自承、循环加热、喷淋加湿防护、动力和模具系统，通过钢筋截断机和摆渡车的合理组合，完成钢筋调直下料输送和跨线设备摆渡，实现流水作业。

　　图3固定生产线系统组成

　　图4固定生产线系统实景图(多条)

　　图5摆渡车

　　图6钢筋截断机

　　2.跨线运行设备

　　由数控布料振捣机、涂油机、篷布梳筋机、起板机和运板机等集成功能的单机设备组成(如图7、8、9、10、11所示)。跨线运行设备在固定生产线台座上沿轨道运行，完成台座清理、涂油，混凝土数字化布料、振捣，覆盖、养护，起板、运板等流水化功能作业，通过摆渡车实现任意固定生产线间的跨线摆渡，实现多条共用，减少设备投入，提高生产效率。

　　图7数控布料振捣机

图8涂油机

　　图9篷布梳筋机

　　图10起板机

　　图11运板机

（二）关键技术和创新点

　　1.关键技术

　　(1)模块化自承式台座

　　作为固定生产线长度组合的标准化主体承载设备，在设计上选用定制高强合金矩管作主受力构件，中间铺设工字钢龙骨、上面铺设台面钢板，采用焊接将三者组合为整体,形成台座主体。双侧合金矩管上部铺装双列运行轨道、内部灌注高强砂浆增加结构受力、两端设置标准端板、侧面敷设动力输送和走台挂架，在台座下部工字钢龙骨铺设养护管路，为构件生产过程中的应力承受、循环加热、跨线设备运行和功能性作业提供保障。在制作工艺上采用板材数控激光下料，部件精密加工，整体反变形焊装，台座对铣两端的整体加工方式，确保台座的加工精度及标准化，为构件生产提了供高精度台面和模具。

　　(2)数控布料振捣机

　　采用多螺旋输送数控同步布料方式，通过优化材料配比、减重计量回馈、综合振捣排布设计和数字化辅助控制软件应用等手段，控制行走、吐料和闸门开关，实现布料均匀和同步振实一次完成，提升了生产线整体的工作效率。

　　2.创新点

　　(1)模块化自承式台座具有模块化、集成化、标准化特点，安装快捷方便，组线长度可调，可适应各种生产作业环境，满足客户需求。

　　(2)模块化自承式台座采用整体加工制造，设备精度高。台面平面度≤3mm/2m，可为构件生产提供高精度生产台面和模具，使产品质量稳定可控。

　　(3)模块化自承式台座结构受力合理简洁。通过两侧合金矩管和连接法兰，自身承载张拉反力,减少常规台座式预应力构件生产线大土方反力墩中钢筋及混凝土的使用量,降低了基础设施的复杂性，提高车间的通用性。

　　(4)跨线运行设备具有多功能集成、数控高效的特点。跨线设备运行在固定生产线台座轨道上，单机多功能、流水化完成各项工序作业，自动化程度及生产效率高。

（三）应用场景

　　模块化自承式预应力构件生产线是PK3型板产品生产的高质高效智能化流水线装备。该生产线已在河北、山西、山东、新疆、安徽、河南、浙江、江苏、重庆等地安装投产，共建成年产能达1000万m2的PK3型板生产基地。截止目前，各基地生产的PK3型板已大量用于万科、碧桂园、龙湖、融创、保利、中海和上海外高桥等企业的项目。

三、案例实施情况

（一）应用过程

　　为更加经济高效地生产预制叠合板，晶宫绿建集团通过专利授权引进了“PK3型板技术和生产线成套装备”，由万斯达为晶宫绿建进行生产线工厂工艺布局设计(见图12、13所示)、设备制造安装，对晶宫绿建技术、生产、施工等相关人员进行生产线设备使用、关键制造工艺控制、施工工法等专业培训，直至熟练掌握PK3型板生产技术、设备操控使用及施工安装工法。

　　图12、13生产线工艺布局设计

（二）设备投产、效益显现

　　截止目前，晶宫绿建集团有限公司已在阜阳晶宫绿建基地安装10条WSDPK-2100型生产线成套装备，设计产能100万㎡;颍上晶宫绿建基地安装4条WSDPK-3500、4条WSDPK-4200新型产线成套设备，设计产能120万㎡。以上两处基地的生产线均已投产使用(如图14、15、16、17、18、19、20、21所示)且取得较好效果，其中颍上基地WSDPK-3500生产线已量产PK3型板系列产品，该产品尺寸长12m、宽3.5m;后续合肥晶宫绿建、芜湖晶宫绿建2处基地设计产能120万m2的生产线设备合同也已经签订，正在制造中。

　　近三年来，阜阳晶宫绿建和颍州晶宫绿建基地模块化自承式预应力构件生产线已生产PK3型板产品200多万m2，产品应用于晶宫绿建集团承建的钢结构住宅及剪力墙结构住宅等装配式建筑项目中。

　　图14晶宫绿建阜阳晶宫宝能厂生产线应用

　　图15应力钢筋、桁架就绪

　　图16混凝土数字化布料振捣

　　图17覆盖升温养护

　　图18多线流水作业

　　图19成品质量检测

　　图20起板、转运

　　图21 PK3型板构件成品

四

（一）解决的实际问题

　　1.提升生产效率。模块化自承式生产线具备模块化、集成化、标准化的特点，其固定生产线协同配套功能集成的跨线运行设备可进行分工序长线流水作业，从而实现高效数控布料、自动化生产。等量产品比传统叠合板生产节约人工成本三分之二，解决传统叠合板操作繁杂用工多，人工控制精度低费时费力，生产效率的现状。

　　2. 节约成本和时间。传统叠合板需要产品、模具深化设计，设计成本10～16元/m2，模具定制加工导致产品延迟投产15-30天。PK3型板的行业标准和图集已颁布执行，相比传统叠合板，PK3型板可实现产品无需深化设计，可直接标准化选用。配套生产线的台座采用整体加工制造、设备精度高，自带标准模具，可实现大批量长线生产，从而使接单采购周期小于 5 天，提高企业的投标竞争力。

（二）应用价值

　　截止目前，模块化自承式预应力构件生产线成套设备已销售、安装投产100余条，实现销售2亿元，分布于国内10多个省市，共建成12处生产基地，形成年产PK3型板1000万m2的产能，为社会创造经济效益15亿元。

　　执笔人:

　　山东万斯达科技股份有限公司(臧洪涛、张波、张树辉、桑逢臣、孙滢雪)

　　审核专家:

　　张声军(中国建筑科学研究院，研究员)

　　骆汉宾(华中科技大学，教授)