装配式|为什么日本PC工厂在中国不合格

编按：

在政府的大力推动下，中国装配式建筑大潮汹涌而至。

国家对装配式建筑的全力推动已经成为实现建筑业由过去的简单粗放式发展向精细化、模块化、标准化、集成化、产业化、工业化转型升级的重要抓手和着力点。许多企业和投资者积极地投入到了装配式建筑领域，新建和正在新建许多流水线，甚至有企业花巨资引进了世界上最先进的自动化流水线。

对此现象，郭学明先生提出了“避免供给侧大跃进”的观点，提出了要借鉴国外成熟经验，结合国内建筑结构体系的实际情况，进行装配式建筑的工艺选择，把重点放在质量、成本和节能上，而不是一味地不切实际地追求高大上。

郭先生的观点只是一家之言，但兼听则明，任何一项产业的健康发展，都离不可广大从业者的建言建议和积极参与，编者认为本文对于避免当前装配式混凝土建筑快速发展过程中可能出现的头脑发热、盲目投资或许是一剂及时的良药。

为什么日本PC工厂在中国不合格

1、日本是世界上装配式混凝土技术最先进最成熟且应用最广的国家，日本装配式混凝土建筑抗震性能是最可靠的，经历了多次大地震的考验；日本超高层装配式混凝土建筑是全世界最多的；世界最高的装配式混凝土建筑（208米）是日本鹿岛公司建造的；日本的PC工厂的一流品质是全世界公认的。

但是，但是，但是，日本的PC工厂搬到中国来，按照一些管理者和开发商的标准，是不合格的，甚至连参加投标的机会都没有。其实，不仅是日本，把美国、澳洲、东南亚地区大多数PC工厂（也包括欧洲的部分PC工厂）搬到中国来，都是不合格的。

为什么呢？

因为日本、美国、澳洲大多数PC工厂采用固定模台工艺，而许多中国装配式建筑领域的业内人士却认为：固定模台工艺是落后的手工制作工艺，是不入流的。PC构件制作必须采用流水线工艺，流水线工艺才是机械化、自动化和智能化，才能确保PC构件的质量。一些地方政府管理者在决定对装配式混凝土企业的支持力度和开发商选择PC构件供货商时，把上不上、有没有流水线作为先决条件。

2、我是沈阳兆寰现代建筑产业园有限公司的创始人之一，首任董事长。我在2009年进入装配式领域前后，全面了解、考察、分析了世界装配式建筑领域的历史沿革和现状。我多年来去过约50个国家考察建筑，拍了几万张建筑照片，包括上万张装配式建筑及其PC工厂的照片。透过分析，我认为：日本装配混凝土建筑技术是最可靠最优秀也最接近中国实际的。所以，我们引进了鹿岛和骊住两大日本建筑界龙头企业（都是世界500强）进入了我们创建的沈阳兆寰现代建筑产业园，完全按鹿岛、骊住和几家日本最优秀的PC工厂派出的专家设计的工艺建造了PC工厂。这座工厂采用的PC制作工艺是日本最常用的固定模台工艺。沈阳最早的几栋高装配率高层PC建筑——万科春河里公寓、安保大厦、南科创投大厦和南科大厦——的PC构件就是在这座工厂里用固定模台工艺生产的。这些高装配率的装配式混凝土高层建筑为中国装配式建筑的发展提供了宝贵的经验。前几天，我带着来自北京的客人去看这些工程，在尚未装修的南科创投大厦内清楚地看到PC构件令人叫绝的质量品质！客人赞不绝口！

但是，就是这座为中国装配式混凝土建筑起步做出了重要贡献的工厂，几年来却被许多来厂考察的开发商判了“死刑”。他们一进车间看到没有流水线，谈都不谈就走：你们连生产线都没有，不具备投标资格！这座工厂制作的构件所建成的建筑，就品质而言，是中国PC领域当之无愧的样板，但是，由于没有所谓的流水线，却没有参与投标的入围资格。

那些考察人员都是精英中的精英，都有专业知识，却对世界混凝土构件制作工艺的情况了解甚少，也不屑于听我们介绍，视而不见这种工艺制作出的令人赞叹的产品，真是悲哀！

3、PC构件制作方式有两种类型：固定方式和流动方式。

（1）固定方式

固定方式是模具布置在固定位置的生产方式，包括：固定模台工艺、立模工艺和预应力工艺等。其中固定模台工艺是最主要的PC制作工艺。

固定模台是一块平整度较高的钢结构平台，作为PC构件的底模，在其上固定构件侧模，组合成完整的模具。固定模台生产工艺的模具是固定不动的，作业人员和钢筋、混凝土等材料在各个模台间“流动”。绑扎或焊接好的钢筋用吊车送到各个固定模台处、混凝土用送料车或送料吊斗送到模台处，养护蒸汽管道也通到各个模台下，在计算机的控制下调控养护温度及其升降速率，PC构件就地养护达到强度，然后构件脱模，再用吊车送到存放区。

固定模台工艺是目前世界PC制作领域应用最广的工艺。用于装配式混凝土建筑上的PC构件有50多种，固定模台工艺可以生产40多种，除了先张法预应力PC构件，绝大多数构件都可以生产。包括柱、梁、楼板、墙板、楼梯、飘窗、阳台板、转角构件、后张法预应力构件等各式构件。它的最大优势是适用范围广，灵活方便，适应性强，启动资金少。世界上最伟大的装配式建筑——悉尼歌剧院，最高的装配式建筑——日本大阪北浜大厦，都是固定模台工艺生产出来的。世界上最著名的PC墙板企业（日本高桥）的所有工厂也都是采用固定模台工艺。

（2）流动方式

流动方式是模具在流水线上移动方式，也称作流水线方式，包括流动模台工艺、半自动流水线和全自动流水线。

流水线工艺是将模台放置在滚轴或轨道上，使其移动。首先在组模区组模；然后移动到放置钢筋和预埋件的作业区段，进行钢筋和预埋件入模作业；然后再移动到浇筑振捣平台上进行混凝土浇筑；完成浇筑后模台下的平台震动，对混凝土进行振捣；之后，模台移动到养护窑进行养护；养护结束出窑后，移到脱模区脱模，构件或被吊起，或在翻转台翻转后吊起，然后运送到构件存放区。

流水线工艺主要适合板式构件。就目前世界各国情况看，品种单一的板式构件、且不出筋和表面装饰不复杂，使用流水线才可以实现自动化和智能化，获得较高效率。但投资非常大。只有在市场需求较大较稳定且劳动力比较贵的情况下才有经济上的可行性。

关于固定模台工艺、流水线方式及其全自动流水线工艺、预应力工艺的适用范围见图1。

中国公共建筑以框架、框剪和筒体结构为主，PC构件主要是柱、梁、装饰性外挂墙板和叠合楼板。除叠合楼板外，其他构件不适宜流水线生产。

中国住宅建筑以剪力墙和框剪结构为主，剪力墙板大都2边甚至3边出直筋和环形筋，一边为套筒或浆锚孔；外墙板或有表面装饰要求或有夹心保温层要求，工序繁杂；一项工程构件品种也比较多，还有一些异形构件，如楼梯板、飘窗、阳台板、挑檐板、转角板等；剪力墙结构体系的构件生产流水线若实现自动化和智能化，还有很长的路要走。世界上目前没有适用的自动化生产线，国内更没有。

目前生产剪力墙板的国产流水线其实就是流动的模台，并没有实现自动化和智能化，与固定模台比并没有技术和质量优势，生产线很难做到匀速流动；一单某个环节出现“卡壳”，整条生产线都受影响，而且与固定模台工艺比较，并不节省劳动力。

流水线方式投资较大，适用范围却很窄。梁、柱不能做，飘窗不能做，转角板不能做，转角构件不能做，各种异形构件不能做。流水线或许是个方向，但至少不是PC化初期的必然选择。只有在构件标准化、规格化、专业化、单一化和数量大的情况下，流水线才能实现自动化和智能化。日本只是普通叠合板用自动化流水线。欧洲也只是普通叠合板、双面剪力墙板和不出筋或出筋很少很简单的非剪力墙墙板用自动化流水线。目前国内应用较多的PC构件中，只有叠合楼板可以实现自动化智能化。但节约的劳动力远远不能补偿巨大的投资。

日本几家PC工厂的简要数据包括工艺情况见表1。

4、人类大规模建造装配式混凝土建筑的历史已经60多年了，目前，世界上装配式混凝土建筑技术最发达的国家能够实现自动化智能化的产品只有几种，占PC构件总种类10%左右，这几种构件多数还不适用中国常用的结构体系和结构抗震措施。

中国装配式领域目前存在对混凝土构件制作自动化、智能化的盲目追崇，把流水线设定为行业门槛，到处上流水线，如此形成了大而不当的供给侧投资大跃进，这是很不明智的。一些业内人士或出于偏好或出于利益目的或由于不很了解，把流动模台说成自动化生产线，是严重的误导，推波助澜了“大跃进”，这对行业的发展是有害的。

我认为：装配式混凝土建筑领域的政绩观和成就感应当建立在建筑质量的提升、消耗的减少、成本的降低和工期缩短上，而不是比谁的投资更大，谁更显得“高大上”。

世界各国装配式混凝土建筑都不比现浇混凝土建筑贵，大多数情况下成本更低一些，唯独中国，装配式建筑的成本高于现浇，必须靠政府强力推动。中国装配式建筑成本高有诸多因素，我会另外专题讨论，这里需要指出的是：各地比拼PC工厂投入，搞流水线大跃进，是重要原因之一。装配式建筑的序幕还没有拉开，供给侧的不当或低效就泛滥起来。

5、我最近影响和指导了两个快速启动PC构件制作的案例，投资几十万甚至更少，用时一个多月，就生产出了漂亮的PC构件。一个被指导的企业是微型企业，以前连想不不敢想进入PC领域，被PC工厂要投资几千万、上亿甚至几亿的门槛所吓住。我给他们培训时说：你们现在就去揽活吧，揽下活来我再教你们“零启动”都来得及！他们还真的谈下了PC楼梯订单，我组织的团队也真的教会这家企业在一个多月的时间里制作出了令人兴奋不已的PC楼梯板。当然，初期投入不是“零”，化了十几装配式结构万，但与成千万甚至上亿的投资比较，可以近似地认为是“零”了。

如何“零启动”我们有许多“招”，这绝不是我们有什么了不起的智慧。8年前我在日本东京大宫的鹿岛高层住宅工地看到，由于通往工地的道路无法通过运送PC构件的大型车辆，鹿岛在工地现场建了临时的露天工厂（图2），制作出了高强度的精致的PC构件。这给了我深深的震撼和启发：装配式混凝土建筑的门槛不是投资，不是高大上的尖端设备，而是技术、管理和意识！

图2 日本东京大宫高层装配式住宅工地的临时PC工厂

我并不反对流水线方式，几年来我对国外自动化生产线如何改进以适用于中国常用PC构件的制作；国内流水线如何提高自动化智能化程度；从使用角度做过一些思考和研究。本文只是指出，目前中国建筑的结构体系所需要的大多数PC构件，还没有适用的自动化流水线，现有的流动模台工艺，远没有达到自动化和智能化的基本要求，无法取代更不应当驱逐目前世界上最主要的PC制作工艺——固定模台工艺。

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