装配式建筑预制构件的吊装速率提升分析

段立玲 李佳骏

(1.内蒙古科技大学土木工程学院，内蒙古 包头 014010; 2.中铁十四局集团有限公司，山东 济南 250101)

1 研究背景

北京市门头沟区永定镇西山梧桐项目全程采用装配式构件进行施工，其中主体采用预制装配式主体结构、二次结构采用预制轻质隔墙板进行施工。本工程的3栋21层住宅主体结构装配率可达43%，包括预制叠合板、楼梯板、空调板、预制外墙、PCF板、预制内墙、楼梯间隔墙等预制PC构件；其中预制外墙采用夹心保温外墙(自重较大，易破损)。由于施工工期非常紧张，本工程高预制率、品种繁多的预制构件，使预制构件吊装过程占用时间过长，导致施工进度缓慢，项目从装配式预制构件的生产、养护、运输、安装等各项施工环节进行监控，并通过BIM建筑信息模型技术合理安排预制构件的吊装顺序等措施，提高预制构件吊装效率，保证项目施工进度，为项目创益增效。

2 影响预制构件吊装速率的因素分析

通过对项目1号楼的预制构件吊装情况进行观察统计，影响因素主要包括：

1)劳务人员的施工经验不足，由于装配式建筑是新兴产业，而施工现场工作人员大多是农民工，对预制构件的施工缺乏经验。2)预制构件本身的生产质量不高，经常会遇到吊孔被砂浆堵塞；吊孔内螺栓因预制构件出厂前的养护造成的生锈不能顺畅的将吊具拧紧，需要人工清理干净才能进行吊装。3)塔吊吊装任务繁琐，因为本工程是流水段作业，1号楼分为2个施工段，在其中一个施工段进行预制构件吊装作业时，另一个施工段需要进行其他施工物资的吊运作业以及对新进场的预制构件进行卸车倒运吊装作业。4)易损预制构件的影响，本工程使用的是夹心保温预制外墙及PCF板，在吊装过程中需要严格控制构件的旋转惯性，因为此类构件发生轻微碰撞就会产生破损，为以后的工程施工造成质量隐患。5)预制构件的吊装顺序不合理，没有计划的吊装预制构件，构件吊装到工作面后再进行扫码、对比图纸、确定安装位置，浪费了大量时间以及容易造成安装位置错误的情况。6)尺寸、自重大的构件吊装，预制楼梯板、长度超过4 m的预制外墙在吊装作业时，塔吊会很吃力，需要不断的调整塔吊大臂的弯矩，以保证吊装作业的安全。7)预留插筋不准确，构件吊运到安装位置后，由于插筋的位置不正确，不能吻合的将构件一次性安装到位，造成吊装时间的浪费。8)预制构件安装过程繁琐，尤其是预制墙体安装调平、定位时需要占用塔吊很长时间。预制叠合板板缝的支模过程也较为繁琐，影响工期进度。

3 提高预制构件吊装速率的对策

1)提高劳务人员专业素质。预制构件在安装过程中对于安装位置精度的要求很高，操作人员的技术水平将很大程度上影响安装的准确性及安装效率。需要项目的技术管理人员对劳务人员进行专业、细心的指导，对吊装人员及安装人员进行详细的技术交底，提高劳务人员的专业水平。并组织管理人员及施工班组进行现场参观学习。加大力度推进施工工人的转型，为农民工提供实用及高效的培训。打造一流产业施工工人，以适应建筑工业化发展大趋势。

施工现场预制构件在初期吊装施工前，由生产经理、总工程师对项目现场管理人员以及劳务人员进行详细的现场技术交底。在之后的预制构件施工过程时，每道施工工序由专业监理工程师、项目现场管理人员进行旁站监督指导，严格按照施工技术交底进行预制构件的吊装及安装作业。及时发现、总结现场预制构件施工过程中遇到的问题，让劳务人员能够更加顺畅的进行施工作业。

2)提高预制构件的生产质量。派专人驻厂进行预制构件的生产监督或严格控制进场构件的质量，保证预制构件的预埋吊孔内部干净、套丝光滑，如发现吊孔堵塞情况，在出厂前责令生产单位进行清理或吊装前清理完成，以免影响吊装过程中的时间及安全。

3)合理安排构件吊装任务。在施工作业时，根据施工任务计划、工期安排，合理计划构件吊装任务，例如在每日下班后将明日需用施工物资吊运到作业面，新进场的预制构件卸车工作可以由有交叉作业半径的其他塔吊进行吊运，尽可能地把塔吊的吊装任务安排合理、减少冲突。不断地积累塔群作业的经验，找到预制构件吊装与其他施工材料垂直运输的合理施工工序，既能有效的提升施工速度，又能保证大型机械的施工安全，同时要保证其他交叉作业的有序进行。加强沟通，提高各工种间的协同配合能力，确保后续施工有序进行。高效的协同配合能力将有效提高吊装效率并降低工期。

4)易损构件的吊装。在吊装易损构件时，对预制构件易损部位进行包装保护，减少磕碰造成的影响，例如可以用泡沫板进行缠绕粘贴；注意吊装规范，在垂直起吊时严禁旋转，以免造成过大的惯性形成磕碰。

5)BIM技术的应用。根据现场的预制构件到场情况，利用BIM软件进行装配式建筑模拟施工，实时总结、规划构件的吊装次序，以免出现预制构件到达作业面时找不到需要安装的位置。还可以利用BIM技术进行统计构件的到场情况及应到场情况，这样就可以第一时间将现场需用构件情况及时的通知到预制构件生产厂家，及时安排构件的物流运输任务，节约了因现场需用信息不准确造成的物流运输时间的浪费(如图1所示)。

6)合理选择塔吊型号。在塔吊租赁或购买前，根据装配式建筑深化后的图纸，计算出最大构件的重量，规划好构件的存放位置(尺寸较大的构件尽可能存放在塔吊大臂近端)，预先进行分析塔吊的需用型号；预先计划塔吊的安装位置；预先准备埋设好塔吊需用电源，以免因构件过大或过重给塔吊带来超负荷的危险操作，造成塔吊的停运从而影响吊装的速率。

7)预留插筋质量复合。对预埋插筋等工序的定位复合问题，组织专题讨论会，采取混凝土浇筑前提前校正预埋插筋等应对保护措施，同时将现浇节点的钢筋进行有效的固定，确保节点钢筋与预制墙体的准确定位，有效的减少吊装前的准备工作及吊装过程中现浇段钢筋偏位带来的干扰。提前校正预留插筋的长度，以免安装时因预留插筋过长，构件安装时不能落地的情况发生，造成时间的延误。

8)提高预制构件的安装速度。在预制墙体等竖向构件的吊装时，采用扁担梁等吊装工具，快速的调正预制墙体的平衡度，减少吊装过程中的调整时间；对于竖向构件安装校正速度慢，影响吊装速度的问题，采用项目设计制作的能够在预制墙板安装过程中快速测量调整垂直度的工具(如图2所示)，快速测量调整预制墙板的垂直度，并与靠尺配合使用，有效的提高了精确度和校正速度。

本工程支撑架体采用独立支撑体系，在叠合板、空调板等预制水平构件吊装前，将支撑架体的顶部水平梁调整到规定标高，且在预制墙体及现浇梁顶部弹出每块构件的控制线。构件吊装过程中，可在楼板承载力允许的条件下，一次性吊3块～4块叠合板上楼进行放置，节约塔吊的施工时间。预制叠合板的水平现浇段，采用项目设计制作的T型螺杆吊模体系(如图3所示)，减少叠合板现浇带的支模时间。

4 结语

装配式建筑是未来建筑业的发展趋势，是实现建筑产业化的重要手段和途径。本文以西山梧桐项目为研究背景，总结了装配式建筑预制构件吊装速率的影响因素和提升对策。在改进的各项措施实施之后进行统计、分析各构件的安装时间，发现1号楼每层的施工时间较改进前提高了1.5 d。预制构件的吊装速率提高后有效增强了预制率较高的装配式建筑市场竞争力，对装配式建筑工业化进程提供了强劲的推动力。