裝配式建筑墻板吊裝吊點(diǎn)計(jì)算及施工技術(shù)

蔣峰

（江蘇城鄉(xiāng)建設(shè)職業(yè)學(xué)院，江蘇常州 213147）

吊裝作業(yè)是高層裝配式建筑施工的關(guān)鍵步驟，將預(yù)制的墻板從地面吊升至高空作業(yè)平臺(tái)然后完成安裝，這種機(jī)械作業(yè)模式極大地提高了裝配效率，對(duì)保障施工安全也大有裨益。在吊裝作業(yè)中，吊點(diǎn)的位置選擇和受力計(jì)算是重要內(nèi)容，也是保障墻板安全吊裝的前提條件。此外，還要樹(shù)立精益化的管理理念，對(duì)吊裝各個(gè)環(huán)節(jié)的施工技術(shù)加以控制，尤其是安裝臨時(shí)支撐、套筒灌漿等工藝，只有落實(shí)好現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)督，消除質(zhì)量隱患，才能順利完成高層建筑的裝配任務(wù)。

1 工程概況

某商業(yè)住宅項(xiàng)目占地面積50168m2，共12 棟樓。其中8#-12#棟為16 層的高層住宅樓，建筑總高度為51.4m。地下2層，為車庫(kù)和設(shè)備間；地上14 層，采用裝配式套筒剪力墻結(jié)構(gòu)。工程選用混凝土剪力墻板，提前預(yù)制后由運(yùn)輸車運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)保存，使用塔式起重機(jī)完成吊裝作業(yè)。

2 高層裝配式建筑墻板吊裝吊點(diǎn)的計(jì)算

2.1 確定吊點(diǎn)位置

吊點(diǎn)是墻板吊裝時(shí)，吊物與吊鉤相連的點(diǎn)。由于此處受力集中，為防止吊裝過(guò)程中出現(xiàn)拉裂、斷開(kāi)的問(wèn)題，繼而導(dǎo)致墻板高空墜落，必須要科學(xué)設(shè)計(jì)吊點(diǎn)位置。以形狀規(guī)則、質(zhì)量均勻分布的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件為例，設(shè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)，吊點(diǎn)與端部距離為s，則參照最小彎矩原理，采用單點(diǎn)調(diào)裝時(shí)，吊點(diǎn)位置s=0.3L；采用兩點(diǎn)吊裝時(shí)，吊點(diǎn)位置s=0.15；采用三點(diǎn)吊裝時(shí)，左右兩點(diǎn)與構(gòu)件邊緣距離s=0.15L，第三點(diǎn)為構(gòu)件中心線上的中點(diǎn)。本次工程中，對(duì)于面積較大的剪力墻板，采用四點(diǎn)吊裝，吊點(diǎn)布置如圖1 所示。

圖1 吊點(diǎn)位置布置圖

2.2 荷載計(jì)算

預(yù)制墻板從生產(chǎn)到吊裝，整個(gè)過(guò)程中要經(jīng)過(guò)多次吊運(yùn)。因此荷載計(jì)算時(shí)要針對(duì)每一種情況進(jìn)行計(jì)算：情況之一是預(yù)制構(gòu)件的脫模起吊。計(jì)算脫模起吊荷載，需要重點(diǎn)關(guān)注脫膜吸附系數(shù)。根據(jù)美國(guó)PCI 制定標(biāo)準(zhǔn)，不同構(gòu)件的脫模系數(shù)如表1 所示。

表1 脫膜吸附系數(shù)表

在構(gòu)件脫模起吊時(shí)，要想使預(yù)制構(gòu)件順利脫模，必須要達(dá)到脫模起吊荷載（F1），其計(jì)算公式為：

式（1）中，γ 為脫膜吸附系數(shù)，G 為預(yù)制構(gòu)件的重量，單位為kN。

情況之二是預(yù)制構(gòu)件的吊運(yùn)，具體又可分為平吊、直吊，以及比較特殊的翻轉(zhuǎn)吊等。計(jì)算吊運(yùn)荷載時(shí)，則需要引入動(dòng)力系數(shù)λ。構(gòu)件吊運(yùn)荷載（F2）的計(jì)算公式為：

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》（GB50666-2011）中的規(guī)定，λ 通常取1.5。

3 高層裝配式建筑墻板吊裝工藝的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 預(yù)制剪力墻板脫模起吊的必要條件

脫模起吊之前必須要先檢查預(yù)制墻板的強(qiáng)度，要求實(shí)際強(qiáng)度必須高于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%。為防止預(yù)制構(gòu)件損壞，必須要加入試吊環(huán)節(jié)。隨機(jī)選出幾塊預(yù)制墻板，保證能夠正常吊升，并且檢查吊升之后預(yù)制墻板吊點(diǎn)周圍無(wú)裂紋、變形后，方可正式起吊。脫模起吊前，必須要在建筑外墻側(cè)安裝臨時(shí)支撐，具體又分為兩種，一種是與水平樓板呈50°夾角的臨時(shí)斜撐，另一種是與預(yù)制外墻的墻角呈垂直的臨時(shí)水平支撐，布置方式如圖2 所示。

圖2 預(yù)制外墻板臨時(shí)支撐示意圖

3.2 預(yù)制剪力墻板的吊裝就位

3.2.1 吊裝準(zhǔn)備事項(xiàng)

為保證吊裝順利，預(yù)制墻板吊裝前要做好以下準(zhǔn)備：

（1）技術(shù)準(zhǔn)備。參考設(shè)計(jì)圖紙，仔細(xì)核對(duì)墻板的實(shí)際尺寸與設(shè)計(jì)尺寸是否一致，按照施工順序?qū)︻A(yù)制墻板進(jìn)行編號(hào)，防止錯(cuò)用。

（2）物料準(zhǔn)備。將預(yù)制墻板運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，檢查墻板并確定無(wú)缺裂等質(zhì)量問(wèn)題。檢查塔式起重機(jī)的吊抓、吊鉤、防墜器、電動(dòng)/手動(dòng)扳手等全部正常，設(shè)備工況良好。本次工程中選用STT293 型塔式起重機(jī)，基本參數(shù)如表2 所示。

表2 STT293 型塔式起重機(jī)的基本參數(shù)

3.2.2 吊裝工藝

完成上述準(zhǔn)備事項(xiàng)后，進(jìn)行測(cè)量放線。安排專人復(fù)核預(yù)留的豎向鋼筋位置是否精確，如果存在預(yù)留鋼筋彎曲、位移的，應(yīng)聯(lián)系相關(guān)人員及時(shí)處理。經(jīng)檢查不存在問(wèn)題的，要清理表面灰塵、浮漿，鋼筋表面有銹跡的還要進(jìn)行除銹。在墻板與樓面結(jié)合的部位，要進(jìn)行鑿毛處理，鑿毛之后吹灰，營(yíng)造良好的結(jié)合面。在預(yù)制墻板下方，留出約15-25mm 高度的空隙，用于放置金屬墊片，其作用是控制預(yù)制墻板的標(biāo)高，方便進(jìn)行找平。使用塔吊的吊爪連接吊點(diǎn)，緩慢吊起。待構(gòu)件平穩(wěn)之后，逐步提升至標(biāo)準(zhǔn)速度，然后勻速上升。在靠近目標(biāo)樓層后，開(kāi)始緩慢減速，并在現(xiàn)場(chǎng)人員的配合下，將預(yù)制墻板精確放置到指定的位置處。利用臨時(shí)支撐加固預(yù)制墻板，確保安裝牢固后再撤去吊鉤。

3.3 吊裝就位后的套筒灌漿技術(shù)

3.3.1 施工準(zhǔn)備

裝配式剪力墻與樓層的連接分為種形式，上部分選擇直螺紋鋼筋固定，下部分通過(guò)灌漿方式進(jìn)行固定。本次工程中采用套筒灌漿技術(shù)，灌漿前做好以下準(zhǔn)備事項(xiàng)：

（1）選擇合適的套筒。JM-GT 系列套筒的內(nèi)部溝槽采用正反向斜坡設(shè)計(jì)，提高了注漿效率，有效解決了漿液堵塞問(wèn)題。另外，套筒高度縮短，提高了構(gòu)件連接處的密封效果。

（2）灌漿材料的制備。嚴(yán)格按照《鋼筋連接用套筒灌漿料》（JG/T408-2013）中有關(guān)要求制作。并且對(duì)制作的漿料進(jìn)行質(zhì)量檢查，如流動(dòng)度、抗壓強(qiáng)度、泌水率等，各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)滿足表3 要求。制備灌漿材料后，還要加強(qiáng)保護(hù)，防止溫度過(guò)低導(dǎo)致漿料分層、流動(dòng)度差。

表3 套筒灌漿材料的使用標(biāo)準(zhǔn)

3.3.2 灌漿施工

套筒灌漿的施工流程如圖3 所示。具體來(lái)說(shuō)：

圖3 灌漿施工流程圖

（1）使用鏟子將預(yù)制墻板表面清理干凈，保證表面平整，無(wú)油污、灰塵等雜物。

（2）對(duì)于預(yù)制墻板與樓面，以及預(yù)制墻板之間的連接處，應(yīng)重點(diǎn)做好接縫處理。將預(yù)留的灌漿腔密封，可以有效防止灌漿過(guò)程中出現(xiàn)滲漏的問(wèn)題，提高灌漿效果。

（3）利用準(zhǔn)備好的拌制容器、攪拌工具等，制作接頭砂漿。用水泥、砂和水，按照一定比例均勻混合之后充分?jǐn)嚢瑁_定流動(dòng)度、泌水率符合要求后，靜置約5min，讓內(nèi)部氣泡自然逸出后，開(kāi)始灌注接頭砂漿。

（4）經(jīng)檢查接頭密封良好后，開(kāi)始將準(zhǔn)備好的灌漿材料，倒入套筒中。采用機(jī)械壓力灌漿方式，提高套筒內(nèi)漿液的密實(shí)度。單個(gè)套筒灌漿完畢后，進(jìn)行灌漿檢查，檢查合格后封堵排漿孔。靜置一段時(shí)間，等漿液完全硬結(jié)后進(jìn)行終檢。

3.4 質(zhì)量控制措施

在預(yù)制墻板吊裝施工中，還要采取必要的質(zhì)量控制措施，從源頭上消除質(zhì)量隱患。例如，墻板吊裝后，要進(jìn)行垂直度檢測(cè)和位置精度檢測(cè)。如果檢測(cè)結(jié)果與設(shè)計(jì)參數(shù)之間的誤差在允許范圍之內(nèi)，可不做處理。若誤差超出允許值，則必須要進(jìn)行預(yù)制墻板的調(diào)整。另外，還要加強(qiáng)吊裝作業(yè)管理，在風(fēng)力超過(guò)5 級(jí)的天氣下不得進(jìn)行吊裝作業(yè)，防止模板晃動(dòng)出現(xiàn)碰撞、墜落事故。通過(guò)落實(shí)質(zhì)量管控措施，為高層裝配式建筑的施工創(chuàng)造良好條件，保證工程順利通過(guò)驗(yàn)收。

4 結(jié)論

預(yù)制墻板吊裝是高層裝配式建筑施工中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)于施工單位來(lái)說(shuō)，既要追求工作效率，也要兼顧吊裝質(zhì)量，做好吊裝現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)控制尤其必要。吊點(diǎn)荷載計(jì)算與位置選擇，以及吊裝流程和灌漿方法，都是施工期間需要重點(diǎn)控制的內(nèi)容。只有樹(shù)立精益化的管理理念，才能發(fā)揮裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的綠色發(fā)展。