一種疊合板串聯(lián)吊裝裝置在房屋建筑施工現(xiàn)場中的應(yīng)用

高錦龍 周 奇 李 明 程 坤 趙鵬鵬

（中建八局第二建設(shè)有限公司陜西公司，陜西 西安 710000）

隨著建筑業(yè)裝配率逐漸提升，傳統(tǒng)單一的預(yù)制混凝土構(gòu)件（PC）構(gòu)件的應(yīng)用已無法滿足國家及地方裝配式評價計算規(guī)則的要求，同時受工程業(yè)態(tài)、工期進度，深化設(shè)計[1]等多方面的限制，裝配式應(yīng)用項中的大多數(shù)無法做到大范圍推廣。其中，裝配式疊合板在工程中已得到廣泛的應(yīng)用，但常規(guī)疊合板吊裝作業(yè)單次只能吊裝一塊板材，且吊裝時長隨樓層升高而增長，使得傳統(tǒng)疊合板吊裝過程占用大量垂直運輸機械吊次，直接或間接導(dǎo)致整體施工效率下降，同時導(dǎo)致機械、材料及人工成本增加，甚至會造成工期延誤[2]。

基于此，項目自主研發(fā)了一種在保證吊裝作業(yè)安全前提下實現(xiàn)疊合板雙層或多層一次串聯(lián)吊裝的疊合板串聯(lián)吊裝雙向預(yù)埋裝置（已申報專利），同時采用裝配式疊合板串聯(lián)吊裝施工工藝，實現(xiàn)疊合板的雙板一次串聯(lián)吊裝，工序簡單、施工方便，該工程實踐證明應(yīng)用該技術(shù)體系可明顯提升裝配式疊合板吊裝效率。該文以項目實際工程案例出發(fā)，從裝配式疊合板（預(yù)埋雙向吊裝裝置）的串聯(lián)吊裝、工藝原理、施工技術(shù)準備及操作工藝流程、安裝操作細節(jié)和質(zhì)量控制等方面進行論述，以供同行參考。

1 工程概況

該項目為陜西省西安市某綜合體項目，主要由商業(yè)綜合樓、住宅樓及人才公寓等業(yè)態(tài)組成。項目總建筑面積為99999m2，其中地上建筑面積為78137m2，地下建筑面積為21862m2；其中綜合商業(yè)樓建筑面積為13164m2，結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)，地上11層地下1層，總高為47.80m；住宅樓建筑面積為25438m2，結(jié)構(gòu)類型為剪力墻結(jié)構(gòu)，地上17層地下2層，總高為58.20m；人才公寓建筑面積為43320m2，結(jié)構(gòu)類型為剪力墻結(jié)構(gòu)，地上26層地下2層，總高為86.75m；地下車庫及其他（疏散樓梯）建筑面積為18029m2。項目共計安裝疊合板3008塊。

2 串聯(lián)吊裝裝置現(xiàn)場應(yīng)用分析

2.1 疊合板串聯(lián)吊裝

項目共計吊裝疊合板3008塊，采用傳統(tǒng)的吊裝方法，一次只能吊裝一塊板材，并且吊裝時長隨樓層升高而不斷增長。因此，項目為提高疊合板吊裝效率，降本增效，自主研發(fā)了多塊疊合板串聯(lián)吊裝的雙向預(yù)埋裝置。

2.2 雙向預(yù)埋裝置特點

疊合板雙向預(yù)埋裝置如圖1所示。1）采用新型的雙向承重預(yù)埋螺栓代替?zhèn)鹘y(tǒng)疊合板中利用圓鋼支架或者桁架筋作為吊點的傳統(tǒng)作業(yè)方式，通過上下軸心受力的預(yù)埋螺栓實現(xiàn)串聯(lián)吊裝，滿足項目降本增效原則。2）首層疊合板采用平衡架吊裝，平衡架吊裝作業(yè)方式能確保起吊點鋼絲繩垂直傳力，相較于傳統(tǒng)45°四點同心吊裝方式，平衡架垂直起吊避免了水平分力對鋼絲繩起吊質(zhì)量的削弱，同時確保每個預(yù)埋螺母及旋轉(zhuǎn)吊環(huán)受力處于絕對安全范圍內(nèi)。3）上下層疊合板通過雙向承重預(yù)埋螺栓配合鋼絲繩及旋轉(zhuǎn)吊環(huán)連接，首層起吊鋼絲繩及板間連接鋼絲繩豎向軸線重合，確保受力穩(wěn)定，進而保證安全性。4）疊合板串聯(lián)吊裝雙向預(yù)埋裝置組裝簡單，定位方便，且無須復(fù)雜操作只要在疊合板澆筑前準確定位放置在板內(nèi)即可，起吊連接采用螺栓連接方式，安全、便捷、穩(wěn)定。

圖1 雙向承重預(yù)埋螺母連接裝置效果圖

2.3 工藝原理

裝配式疊合板串聯(lián)吊裝如圖2所示。施工工藝核心原理是通過疊合板內(nèi)置的雙向承重預(yù)埋螺栓連接裝置在確保板頂?shù)跹b功能的前提下，實現(xiàn)板底吊裝承重，基于此，在滿足預(yù)埋螺栓及吊具安全的前提下實現(xiàn)裝配式疊合板的雙層（多層）板材一次串聯(lián)吊裝。其中雙向承重預(yù)埋螺栓連接裝置由150mm×150mm×8mm方形鋼板連接片及上下部預(yù)埋螺栓（吊環(huán)配套）組成，三者采用焊接連接，疊合板澆筑前直接放置在吊點定位處即可。板頂?shù)牡醐h(huán)采用YD083-M16-NAL31.8型旋轉(zhuǎn)吊環(huán)，單根豎向起重2.6t，垂直方向四點起吊最大荷載為10.4t，螺栓長度31.8mm。板底的吊環(huán)采用YD083-M12-NAL19型旋轉(zhuǎn)吊環(huán)，單根豎向起重1.2t，垂直方向四點起吊最大荷載為4.8t。雙向承重預(yù)埋螺母連接裝置如圖2所示。按照目前常用疊合板尺寸最大板材質(zhì)量≤2t計算，該工藝理論可一次性串聯(lián)起吊三層板材，但為考慮安全儲備及人員操作安全儲備，該工藝僅應(yīng)用于雙層疊合板的吊裝作業(yè)。使用時，先將焊接完成的預(yù)埋吊裝板分被安裝于疊合板四角的設(shè)計吊裝位置并澆筑疊合板混凝土，待疊合板施工完成具備吊裝安裝條件時，起重平衡架鋼絲繩通過萬向吊環(huán)分別與首層疊合板四個預(yù)埋螺母擰緊起吊，然后將單腿壓制鋼絲繩的兩端具分別連接一個旋轉(zhuǎn)吊環(huán)，將其中一端旋轉(zhuǎn)吊環(huán)螺栓與首層疊合板板底預(yù)埋螺母擰緊，另一端與對應(yīng)位置的第二塊疊合板板頂預(yù)埋螺母擰緊，四個吊裝點均按照上述方法連接并檢查完成后即可進行疊合板的串聯(lián)吊裝作業(yè)，現(xiàn)場具體操作細節(jié)見2.4.6。

圖2 疊合板串聯(lián)吊裝示意圖

2.4 施工準備及操作工藝流程

2.4.1 現(xiàn)場準備

疊合板堆放場地應(yīng)堅實平整，并有排水措施；疊合板頂?shù)跫?yīng)朝上，標識宜朝向堆垛間的通道；疊合板下方墊塊應(yīng)堅實，位置準確；重疊堆放疊合板時，每層疊合板間的墊塊應(yīng)保證上下對齊，堆垛層數(shù)應(yīng)根據(jù)構(gòu)件、墊塊的承載力確定，并應(yīng)制定防止堆垛傾覆的措施，加強現(xiàn)場管控；同時，堆放疊合板時，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件起拱值的大小和堆放時間采取相應(yīng)的具體措施，不同的疊合板構(gòu)件應(yīng)分類堆放，且堆放時間不宜過長，一般不能超過60d；墊木放置在桁架側(cè)邊，板兩端（至板端200mm）及跨中位置均須要設(shè)置墊木且間距不大于1.6m，墊木應(yīng)上下對應(yīng)，墊木的長、寬、高均不宜小于100mm；堆放區(qū)應(yīng)處于疊合板安裝區(qū)域塔吊覆蓋范圍內(nèi)，且位于塔吊有限起重范圍內(nèi)，嚴禁超限吊裝。

2.4.2 技術(shù)準備

首先聯(lián)系裝配式構(gòu)件廠家配合進行疊合板圖紙深化，主要深化內(nèi)容如下：疊合板吊裝順序及串聯(lián)順序確認；疊合板內(nèi)置雙向承重預(yù)埋螺栓連接裝置吊點定位設(shè)計；疊合板堆碼設(shè)計。

2.4.3 工藝流程

裝配式圖紙深化→預(yù)埋件制作→預(yù)埋件安裝澆筑→疊合板養(yǎng)護、運輸、進場驗收→首層疊合板起吊→首層、二層疊合板連接→串聯(lián)起吊→二層疊合板安裝就位→首層疊合板安裝就位。

2.4.4 預(yù)埋件制作

雙向承重預(yù)埋螺母連接裝置主要由板頂螺母、連接板及板底螺母組成。其中板頂預(yù)埋螺母為PC構(gòu)件專用吊裝預(yù)埋螺母，直徑16mm，螺母長度31.8mm，6g精度；板底預(yù)埋螺母也為PC構(gòu)件專用吊裝預(yù)埋螺母，直徑12mm，螺母長度19mm，6g精度；連接板采用150mm（長）×150mm（寬）×8mm（厚）Q235方形鋼板。制作時，將板頂預(yù)埋螺栓絲口向上焊接于連接板上方，板底預(yù)埋螺母絲口向下焊接于連接板下方，要求板頂預(yù)埋螺母與板底預(yù)埋螺母焊接后的吊裝點位置位于連接板中心。

2.4.5 預(yù)埋件安裝澆筑

預(yù)埋件的安裝定位須根據(jù)深化完成的疊合板拆分布置圖進行施工，主要施工流程：疊合板模具支設(shè)→鋼筋綁扎→預(yù)埋線盒定位安裝→雙向承重預(yù)埋螺母連接裝置定位安裝→驗收澆筑。

雙向承重預(yù)埋螺母連接裝置與桁架筋采用點焊連接，澆筑前對預(yù)埋件位置及水平度做驗收復(fù)核，確保上下螺母垂直。澆筑時預(yù)制構(gòu)件廠應(yīng)采用流水線自帶平板振動臺振搗，嚴禁使用振搗棒插搗，避免預(yù)埋偏位。

2.4.6 安裝操作細節(jié)

疊合板澆筑完成達到養(yǎng)護期后，將其運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，驗收合格后，即可根據(jù)疊合板樓層拆分布置圖進行吊裝作業(yè)。疊合板串聯(lián)吊裝示意圖如圖2所示。

具體吊裝操作細節(jié)如下所述。

2.4.6.1 首層疊合板起吊

平衡架安裝：首層疊合板的起吊采用與平衡架連接的方式，應(yīng)保證各鋼絲繩吊點垂直受力，平衡架上部通過鋼絲繩與塔吊吊鉤連接，下部通過四根鋼絲繩將桁架鉤掛點與首層疊合板的吊點垂直連接。

吊點連接：鋼絲繩上端與平衡架連接，下端采用YD083-M16-NAL31.8型旋轉(zhuǎn)螺栓與首層疊合板板頂預(yù)埋螺母連接。旋轉(zhuǎn)吊環(huán)示意圖如圖3所示。

圖3 旋轉(zhuǎn)吊環(huán)示意圖

起吊：吊環(huán)連接完成后，檢查各吊點連接緊固情況，檢查鋼絲繩是否存在打結(jié)、偏位、開扣的問題，檢查無誤后由信號工指揮塔吊將首層疊合板吊起，起吊方式為垂直起吊，為方便板間的連接作業(yè)，首層疊合板吊起高度距離下層板約2m。

2.4.6.2 二層疊合板連接

連接繩組裝：首層板與二層板連接采用Φ14mm單腿壓制鋼絲繩鎖具，單根鋼絲繩起重荷載為2.25t，鋼絲繩結(jié)構(gòu)為6×37+IWRC，鍍鋅鋼絲繩，1770級（1770kN/m2），鋼壓套壓制，5倍安全系數(shù)。鋼壓套壓制前在鋼絲繩兩端吊環(huán)處分別連接YD083-M16-NAL31.8型及YD083-M12-NAL19型旋轉(zhuǎn)吊環(huán)，然后將鋼壓套壓制緊固。

雙板連接：首先將四根鋼絲繩上端的YD083-M16-NAL31.8型旋轉(zhuǎn)吊環(huán)與首層疊合板板底預(yù)埋螺母分別擰緊，擰緊后四根鋼絲繩處于自然下垂狀態(tài)，通過塔吊及人工微調(diào)，使每根鋼絲繩垂點對應(yīng)二層板板頂預(yù)埋螺母，塔吊吊鉤下落至下端吊環(huán)與二層板螺母接觸，人工分別將鋼絲繩下端YD083-M12-NAL19型旋轉(zhuǎn)吊環(huán)與二層板板頂預(yù)埋螺母進行擰緊連接。

2.4.6.3 串聯(lián)起吊

吊裝前對所有鋼絲繩、吊環(huán)、吊點及板材質(zhì)量進行檢查，檢查無誤后，待掛鉤人員撤離至安全區(qū)域時，由信號工確認構(gòu)件四周安全情況，指揮緩慢起吊，起吊到距離起吊面0.5m左右時，暫停1～2min，觀察塔吊起吊裝置確定安全后，繼續(xù)起吊至安裝作業(yè)面。

2.4.6.4 二層疊合板安裝

吊裝時先吊鋪邊緣窄板，然后按照順序吊裝剩下來的板。疊合板吊裝應(yīng)對準平彈線緩慢下降，避免沖擊；應(yīng)按設(shè)計圖紙或疊合板拆分布置圖對號入座，用撬棍按圖紙要求的支座處擱置長度輕輕地調(diào)整對線，必要時借助塔吊繃緊吊繩（但板不離支座），人工用撬棍調(diào)整長度，保證疊合板之間及板與梁、墻、柱之間的間距符合設(shè)計圖紙的要求，且保證疊合板與墻、柱、梁的凈間距大于鋼筋保護層。

安裝疊合板前要先將疊合板一端伸出的鋼筋向下彎90°，安裝時先將伸出鋼筋未向下彎的一端伸入梁內(nèi)，將板端擱置在梁側(cè)模上，然后將另一端（伸出鋼筋向下彎90°的一端）的伸出鋼筋伸入梁內(nèi)，將板端擱置在梁側(cè)模上，再將鋼筋調(diào)直。疊合板鋪設(shè)完成后，板的下邊緣不應(yīng)出現(xiàn)高低不平的情況，也不應(yīng)出現(xiàn)空隙，局部無法調(diào)整的支座處出現(xiàn)的空隙應(yīng)做封堵處理；適當調(diào)整支撐體系，使板的底面保持平整，無縫隙。確認二層疊合板安裝就位后拆除板間連接吊環(huán)及鋼絲繩。即完成了二層疊合板的安裝作業(yè)。

2.4.6.5 首層疊合板安裝

重復(fù)上述（2.4.6.4）的安裝步驟，即可完成首層疊合板的安裝作業(yè)。

2.5 質(zhì)量保證措施

2.5.1 驗收依據(jù)

疊合板生產(chǎn)驗收應(yīng)符合國家標準《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 1—2014）[3]和《裝配中混凝土結(jié)構(gòu)工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)程》（DB11/T 1030—2021）[4]有關(guān)規(guī)定；疊合板鋼筋作業(yè)應(yīng)滿足《桁架鋼筋混凝土疊合板（60mm厚底板）》（15G366—1）[5]的質(zhì)量要求。

2.5.2 桁架鋼筋質(zhì)量控制

桁架鋼筋質(zhì)量控制包括以下5點：1）鋼筋桁架應(yīng)由專用焊接機械制造，腹桿鋼筋與上、下弦鋼筋的焊接采用電阻點焊。2）鋼筋桁架焊點的抗剪力應(yīng)不小于腹桿鋼筋規(guī)定屈服力值的0.6倍。3）焊點處熔化金屬應(yīng)均勻，焊點應(yīng)無裂紋、多孔性缺陷和明顯的燒傷現(xiàn)象。4）每件制品的上弦不得開焊。下弦焊點開焊數(shù)量不應(yīng)超過下弦焊點總數(shù)的4%，且相鄰兩焊點不得有連續(xù)開焊現(xiàn)象。5）鋼筋桁架的尺寸、質(zhì)量和允許偏差見表1。

表1 桁架偏差允許值

3 結(jié)論

該文以實際工程案例為載體，詳細介紹了疊合板串聯(lián)吊裝裝置在房屋建筑施工現(xiàn)場中的應(yīng)用，具體分析了疊合板串聯(lián)吊裝、工藝原理、施工技術(shù)準備及操作工藝流程、安裝操作細節(jié)和質(zhì)量控制等要點。工程實際應(yīng)用結(jié)果表明，使用疊合板串聯(lián)吊裝裝置不僅節(jié)省工期、而且能降本增效。

目前，盡管疊合板串聯(lián)吊裝裝置的使用縮短了施工時間，提高施工效率，但仍須進一步研究完善。