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(jià)計(jì)算規(guī)則的要求,同時(shí)受工程業(yè)態(tài)、工期進(jìn)度,深化設(shè)計(jì)[1]等多方面的限制,裝配式應(yīng)用項(xiàng)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(shí)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(yùn)輸機(jī)械吊次,直接或間接導(dǎo)致整體施工效率下降,同時(shí)導(dǎo)致機(jī)械、材料及人工成本增加,甚至?xí)斐晒て谘诱`[2]。
基于此,項(xiàng)目自主研發(fā)了一種在保證吊裝作業(yè)安全前提下實(shí)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(bào)專利),同時(shí)采用裝配式疊合板串聯(lián)吊裝施工工藝,實(shí)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(shí)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(xiàng)目實(shí)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(zhǔn)備及操作工藝流程、安裝操作細(xì)節(jié)和質(zhì)量控制等方面進(jìn)行論述,以供同行參考。
該項(xiàng)目為陜西省西安市某綜合體項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)目共計(jì)安裝疊合板3008塊。
項(xiàng)目共計(jì)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(shí)長隨樓層升高而不斷增長。因此,項(xiàng)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。
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(diǎn)的傳統(tǒng)作業(yè)方式,通過上下軸心受力的預(yù)埋螺栓實(shí)現(xiàn)串聯(lián)吊裝,滿足項(xiàng)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(diǎn)鋼絲繩垂直傳力,相較于傳統(tǒng)45°四點(diǎn)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(shí)確保每個(gè)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(jìn)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(zhǔn)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
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(shí)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(shí)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(jì)算,該工藝?yán)碚摽梢淮涡源?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(shí),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(jì)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(shí),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(gè)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(gè)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(gè)吊裝點(diǎn)均按照上述方法連接并檢查完成后即可進(jìn)行疊合板的串聯(lián)吊裝作業(yè),現(xiàn)場具體操作細(xì)節(jié)見2.4.6。
圖2 疊合板串聯(lián)吊裝示意圖
2.4.1 現(xiàn)場準(zhǔn)備
疊合板堆放場地應(yīng)堅(jiān)實(shí)平整,并有排水措施;疊合板頂?shù)跫?yīng)朝上,標(biāo)識宜朝向堆垛間的通道;疊合板下方墊塊應(yīng)堅(jiān)實(shí),位置準(zhǔn)確;重疊堆放疊合板時(shí),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(qiáng)現(xiàn)場管控;同時(shí),堆放疊合板時(shí),應(yīng)根據(jù)構(gòu)件起拱值的大小和堆放時(shí)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(shí)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(yán)禁超限吊裝。
2.4.2 技術(shù)準(zhǔn)備
首先聯(lián)系裝配式構(gòu)件廠家配合進(jìn)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(rèn);疊合板內(nèi)置雙向承重預(yù)埋螺栓連接裝置吊點(diǎn)定位設(shè)計(jì);疊合板堆碼設(shè)計(jì)。
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(hù)、運(yùn)輸、進(jìn)場驗(yàn)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(shí),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(diǎn)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(jìn)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(yàn)收澆筑。
雙向承重預(yù)埋螺母連接裝置與桁架筋采用點(diǎn)焊連接,澆筑前對預(yù)埋件位置及水平度做驗(yàn)收復(fù)核,確保上下螺母垂直。澆筑時(shí)預(yù)制構(gòu)件廠應(yīng)采用流水線自帶平板振動臺振搗,嚴(yán)禁使用振搗棒插搗,避免預(yù)埋偏位。
2.4.6 安裝操作細(xì)節(jié)
疊合板澆筑完成達(dá)到養(yǎng)護(hù)期后,將其運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,驗(yàn)收合格后,即可根據(jù)疊合板樓層拆分布置圖進(jìn)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(xì)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(diǎn)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(diǎn)與首層疊合板的吊點(diǎn)垂直連接。
吊點(diǎn)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(diǎn)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?fàn)顟B(tài),通過塔吊及人工微調(diào),使每根鋼絲繩垂點(diǎn)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(jìn)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(diǎn)及板材質(zhì)量進(jìn)行檢查,檢查無誤后,待掛鉤人員撤離至安全區(qū)域時(shí),由信號工確認(rèn)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(shí),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(shí)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(zhǔn)平彈線緩慢下降,避免沖擊;應(yīng)按設(shè)計(jì)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(shí)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(jì)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(hù)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(shí)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(dāng)調(diào)整支撐體系,使板的底面保持平整,無縫隙。確認(rèn)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)。
2.5.1 驗(yàn)收依據(jù)
疊合板生產(chǎn)驗(yàn)收應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《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(yàn)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(diǎn):1)鋼筋桁架應(yīng)由專用焊接機(jī)械制造,腹桿鋼筋與上、下弦鋼筋的焊接采用電阻點(diǎn)焊。2)鋼筋桁架焊點(diǎn)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(diǎn)處熔化金屬應(yīng)均勻,焊點(diǎn)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(diǎn)開焊數(shù)量不應(yīng)超過下弦焊點(diǎn)總數(shù)的4%,且相鄰兩焊點(diǎn)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
該文以實(shí)際工程案例為載體,詳細(xì)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(zhǔn)備及操作工藝流程、安裝操作細(xì)節(jié)和質(zhì)量控制等要點(diǎn)。工程實(shí)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(shí)間,提高施工效率,但仍須進(jìn)一步研究完善。