裝配式墻板正交組合定位吊裝施工技術(shù)

韓麗麗

(青島市建筑工程管理服務(wù)中心，山東 青島 266071)

0 引言

近年來，為降低建筑業(yè)能耗，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)，國家和地方政府積極倡導(dǎo)節(jié)能減排與綠色施工理念，積極推動(dòng)綠色建筑發(fā)展。裝配式建筑作為綠色建筑的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展、建筑工業(yè)化的關(guān)鍵舉措，能有效推動(dòng)綠色建筑發(fā)展，降低行業(yè)能耗，減少環(huán)境污染。相比于傳統(tǒng)現(xiàn)澆模式，裝配式建筑具有工業(yè)化程度高、施工工期短、節(jié)能、綠色等優(yōu)點(diǎn)[1-2]。

傳統(tǒng)的裝配式墻板吊裝安裝施工，現(xiàn)場需安排專人監(jiān)測、協(xié)助預(yù)留鋼筋的對孔就位，及時(shí)灌漿堵孔[3]。預(yù)制墻板安裝時(shí)，工人對板底部預(yù)留孔的可視度近乎為零，全靠專職監(jiān)測人員利用反光鏡目測和手勢指揮，安裝工人利用吊裝件的前后左右搖擺微調(diào)實(shí)現(xiàn)定位、就位。受風(fēng)力、重力影響，安裝過程緩慢，專職監(jiān)測人員易疲勞，安裝效率低且預(yù)留孔易損，對安全有一定影響[4]。因此，探索安全性更高的裝配式墻板安裝施工技術(shù)成為重中之重。近年來，大量學(xué)者對裝配式外墻施工技術(shù)進(jìn)行了研究，樊裕華等[5]提出一體化型鋼節(jié)點(diǎn)+高強(qiáng)混凝土封錨技術(shù)，提高了預(yù)制墻板的安裝精度和效率。張黨生[6]分析了裝配式墻板施工重難點(diǎn)，提出外掛板預(yù)埋可調(diào)節(jié)水平位移的三角鋼板和平面鋼板施工技術(shù)，簡化了板縫施工工藝，提高了防水性能。此外，張利健[7]和黃清春等[8]均對裝配式建筑墻板施工工藝進(jìn)行了深入探討，有針對性地對施工重難點(diǎn)提出處理措施。

綜上所述，裝配式墻板安裝作為裝配式建筑施工的重要工藝流程，其定位吊裝固定是該環(huán)節(jié)的重中之重，直接決定裝配式建筑的安裝質(zhì)量。因此如何控制預(yù)制墻板準(zhǔn)確就位，有效提高安裝質(zhì)量和工效，成為裝配式墻板吊裝施工中的重要問題。鑒于此，提出一種裝配式墻板正交組合定位吊裝施工技術(shù)，有效提高裝配式墻板的安裝精度和效率，降低安全事故發(fā)生率。

1 工程概況

WZ裝配式建筑項(xiàng)目位于青島市黃島區(qū)，總建筑面積約134 333m2。其中，地上約99 447.6m2，地下設(shè)備夾層面積約2 651.03m2，地下車庫面積約 32 234.33m2。本項(xiàng)目為裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)，包括預(yù)制PCF板、預(yù)制夾芯保溫墻等成品構(gòu)件，設(shè)計(jì)預(yù)制裝配率為50.21%。預(yù)制外墻體系如圖1所示。

圖1 預(yù)制外墻體系

2 施工重難點(diǎn)分析

1)預(yù)制墻板構(gòu)件較多，種類復(fù)雜。墻板安裝過程中，各節(jié)點(diǎn)及吊裝方式不同，在實(shí)際吊裝過程中，往往需根據(jù)預(yù)制墻板尺寸及種類選擇不同的起吊、安裝工具。此外，預(yù)制裝配式墻板吊裝需專人監(jiān)測、配合預(yù)留鋼筋的對孔就位，然后灌漿堵孔，將預(yù)留鋼筋錨鎖在預(yù)制墻板中，僅人工安裝預(yù)制墻板，效率低，且對預(yù)制墻板的一些細(xì)微擺動(dòng)，僅人力達(dá)不到安裝精度。

2)預(yù)制墻板安裝過程中需按照各層設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行安裝，預(yù)制墻體通過套筒灌漿錨與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)連接形成整體，在實(shí)際施工過程中，預(yù)埋鋼筋位置可能會發(fā)生偏移，影響墻板安裝。

考慮到該項(xiàng)目裝配式面積較大，工期要求緊，亟需開發(fā)一種吊裝技術(shù)提高裝配式預(yù)制墻板的安裝精度和效率。針對該項(xiàng)目的吊裝施工重難點(diǎn)，創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)出一種折線形三角構(gòu)造定位工具，形成一種裝配式墻板正交組合定位吊裝施工技術(shù)。

3 正交組合定位吊裝技術(shù)原理

折線形三角構(gòu)造定位工具利用三角機(jī)構(gòu)穩(wěn)定原理，用鋼板、斜撐組成三角內(nèi)斂式限位和地面三點(diǎn)無扭固定體系，定位工具形狀、位置固定，抗撞擊力強(qiáng)、安全性高、安裝質(zhì)量可靠。采用雙向正交、3件定位工具組合定位的方式，具有吊裝墻板對孔精準(zhǔn)、一次快速就位、安裝效率高、工期短等優(yōu)點(diǎn)。

3.1 折線形三角構(gòu)造定位工具

折線形三角構(gòu)造定位工具由4部分組成(見圖2)。①后仰型導(dǎo)向板 形成外張式半喇叭口，可收納上方吊裝墻板，將吊裝墻板輕松導(dǎo)入定位裝置中；②垂直限位板 垂直限位板對碰吊裝墻板正、側(cè)面，與已導(dǎo)入定位裝置的吊裝墻板緊密接觸，限定位置，從而使構(gòu)件精準(zhǔn)、快速就位；③居中斜撐 將垂直限位板、三孔水平底板與斜撐形成三角形空間，提供穩(wěn)定、抗變形能力強(qiáng)的結(jié)構(gòu)體系，以抵抗吊裝就位過程中墻板對構(gòu)造裝置撞擊造成的變形；④三孔水平底板 3點(diǎn)確定唯一平面，平板上的3個(gè)孔，對應(yīng)3個(gè)固定螺栓，既使水平板固定牢靠，又能防止扭轉(zhuǎn)變位，簡約可靠。

圖2 折線形三角構(gòu)造定位工具

3.2 裝配式墻板正交組合吊裝定位技術(shù)

裝配式墻板正交組合吊裝定位技術(shù)利用雙向限位具有落點(diǎn)唯一性，正、側(cè)向正交布置的定位工具限制吊裝墻板前后、左右的搖擺位移，可使其底部預(yù)留的穿筋孔精準(zhǔn)對中樓面預(yù)留鋼筋，一次下落，精準(zhǔn)穿插就位，裝配式墻板正交組合如圖3所示。

圖3 裝配式墻板正交組合

3.3 施工技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

1)導(dǎo)向靈活 后仰型導(dǎo)向板可在吊裝墻板存在較大落位偏差的情況下，順坡導(dǎo)入吊裝板就位，導(dǎo)向性好、靈活性高。

2)定位準(zhǔn)確 垂直限位板平直順滑，表面誤差小，可依托度高，定位準(zhǔn)確。

3)高效經(jīng)濟(jì) 采用雙向正交、3件定位工具組合定位，3人輔助牽引導(dǎo)向，可使吊裝墻板精準(zhǔn)對孔、一次快速就位，安裝效率高、工期短、人工費(fèi)用低。

4)穩(wěn)定可靠 根據(jù)三角機(jī)構(gòu)穩(wěn)定原理，用鋼板、斜撐組成三角內(nèi)斂式限位和地面三點(diǎn)無扭固定體系，定位工具形狀位置固定，抗撞擊力強(qiáng)，安全性高，安裝質(zhì)量可靠。

4 主要施工技術(shù)

4.1 施工工藝流程

主要施工工藝流程為：預(yù)制墻板定位放線→定位工具放線→定位工具固定→預(yù)制墻板吊裝就位→拆除定位工具→預(yù)制墻板固定。

4.2 施工要點(diǎn)

4.2.1預(yù)制墻板定位放線

1)預(yù)制外墻板采用預(yù)留管孔連接新技術(shù)，有效連接上、下PC結(jié)構(gòu)。半灌漿套筒設(shè)置灌漿孔，灌漿孔采用聯(lián)通軟管保護(hù)，避免雜物進(jìn)入套筒影響灌漿作業(yè)，如圖4所示?，F(xiàn)場灌漿前，應(yīng)用工具刀割開軟管，開始灌漿。

圖4 預(yù)制前半灌漿套筒

2)預(yù)制外墻板吊裝前，先將吊裝現(xiàn)場地面清理干凈。

3)根據(jù)結(jié)構(gòu)施工圖，在樓板上放出300mm控制線，在上、下層預(yù)制墻體保溫層連接處粘貼橡塑棉條[9]。

4)調(diào)整并檢驗(yàn)墊片標(biāo)高。

5)檢驗(yàn)下層板上翻預(yù)留鋼筋的垂直度及標(biāo)高，對不合格鋼筋重新校正。

4.2.2定位工具放線

1)裝配式墻板雙向正交組合吊裝定位，在相互垂直的2個(gè)方向同時(shí)布置定位折線形三角構(gòu)造定位工具，需3～4件定位裝置，其中正面2件，側(cè)面1～2件(兩側(cè)邊都自由時(shí)，需2件)。

2)正面定位裝置的垂直限位板與預(yù)制墻板內(nèi)立面平齊，不再重新放線；側(cè)面定位裝置的垂直限位板與預(yù)制墻板外立面平齊。

3)根據(jù)施工圖，確定預(yù)制墻板側(cè)面位置，放出墻板側(cè)面定位線。

4)將待用的1件定位裝置擺放于側(cè)面定位位置，準(zhǔn)確標(biāo)出水平底板上的三孔位置。

5)將待用的2件定位裝置擺放于正面定位位置，準(zhǔn)確標(biāo)出水平底板上的三孔位置。

6)移走定位裝置，放在旁邊備用?，F(xiàn)場人員利用經(jīng)緯儀準(zhǔn)確定位各孔位置，彈出十字線(見圖5)。

圖5 定位裝置三孔平面板中心線

4.2.3定位工具固定

1)將沖擊鉆頭對準(zhǔn)已確定的各孔中心，在地面鉆出φ10膨脹螺栓孔，深100mm。

2)鉆孔內(nèi)分別放入膨脹螺栓，再將定位裝置分別放在膨脹螺栓上方，調(diào)整位置，使螺栓穿過平板上的三孔。

3)微調(diào)折線形三角構(gòu)造定位裝置，使其垂直板面與預(yù)制板邊線完全平齊。

4)用快速棘輪扳手旋緊膨脹螺栓，固定定位裝置。

4.2.4預(yù)制墻板吊裝就位

1)預(yù)制外墻板起吊穩(wěn)定后緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)吊臂，接近安裝樓層后，應(yīng)由3名吊裝工人分別在前、左和右向接住纜風(fēng)繩，使構(gòu)件在安裝位置上方緩慢下降。

2)構(gòu)件下放至距樓面0.5m處，通過定位工具的后仰式導(dǎo)向板控制構(gòu)件大致位置，將構(gòu)件扶穩(wěn)，引導(dǎo)降落，如圖6所示。

圖6 后仰式導(dǎo)向板入孔就位

3)構(gòu)件底部接近連接鋼筋時(shí)，緩慢下落使預(yù)留鋼筋緩緩插入孔洞內(nèi)，鋼絲繩不可脫鉤，直至構(gòu)件落地基本就位。

4)外墻板由斜支撐固定，不能少于2個(gè)斜支撐，若外墻板較長，可增加斜支撐。

5)利用靠尺核驗(yàn)墻體垂直度，旋轉(zhuǎn)上部斜支撐，直至垂直。另外，對墻體旋轉(zhuǎn)時(shí)，所有斜支撐需同時(shí)旋轉(zhuǎn)，嚴(yán)禁一根外旋一根內(nèi)旋，有效保證外墻兩端預(yù)制PCF構(gòu)件準(zhǔn)確定位。

4.2.5拆除定位工具

1)預(yù)制墻板校正完成，確認(rèn)支撐牢固后，方可拆除定位工具。

2)用快速棘輪扳手放松折線形三角構(gòu)造定位工具平面底板上的膨脹螺栓，平穩(wěn)移出定位裝置。

3)清除膨脹螺栓殘留部分，防止磕絆。

4)將拆除的折線形三角構(gòu)造定位工具運(yùn)送到上一層循環(huán)使用。

4.2.6預(yù)制墻板固定

1)采用分倉、封倉坐漿法固定預(yù)制墻板底部。分倉需嚴(yán)格按施工方案要求，提前在板面上劃好分倉范圍，并編號，最大分倉距離≤1.5m，備好工具和坐漿料，準(zhǔn)備封倉。

2)采用專用工具在內(nèi)部填出30～50mm的分倉帶，分倉帶距鋼筋邊緣≥40mm，操作時(shí)應(yīng)避免灰漿進(jìn)入灌漿套筒，造成堵塞。

3)分倉完成后進(jìn)行封倉操作，利用封倉專用擋板，在預(yù)制墻體底部周邊抹出寬5～10mm的封倉灰漿帶。

4)采用灌漿法固定管孔鋼筋和整塊預(yù)制墻板。灌漿固定前，應(yīng)嚴(yán)格核查各接頭處灌漿孔和出漿孔。

5)將攪拌好的漿料靜置2min，待消除泡沫后開始使用。漿料應(yīng)隨拌隨用，按要求在30min內(nèi)注漿完畢。

6)灌漿前，每層埋置灌漿飽滿度傳感器，埋置數(shù)量>10個(gè)，且不少于灌漿套筒總數(shù)的5%。

7)漿料先從灌漿口上部排漿口排出，然后依次從其他灌漿口和排漿口排出，對灌、排漿孔用軟木塞按漿料的排放順序進(jìn)行封堵，封堵牢固后，用低壓力保壓約1min，保壓時(shí)拔出離灌漿槍最遠(yuǎn)的排漿口木塞，觀察到有漿體流出后，立即再次塞緊，保壓結(jié)束后拔出灌漿槍，然后1s內(nèi)迅速塞緊木塞，灌漿完成。封倉、灌漿原理如圖7所示。

圖7 封倉、灌漿原理

5 結(jié)語

本文提出一種裝配式墻板正交組合定位吊裝施工技術(shù)，用于裝配式墻板安裝，并在項(xiàng)目案例中應(yīng)用，可有效提高裝配式墻板安裝的精度及效率，同時(shí)降低傳統(tǒng)裝配式墻板施工過程中的安全隱患。