装配式建筑墙板吊装吊点计算及施工技术

2021-12-14蒋峰

科学技术创新 2021年34期

蒋峰

（江苏城乡建设职业学院，江苏常州 213147）

吊装作业是高层装配式建筑施工的关键步骤，将预制的墙板从地面吊升至高空作业平台然后完成安装，这种机械作业模式极大地提高了装配效率，对保障施工安全也大有裨益。在吊装作业中，吊点的位置选择和受力计算是重要内容，也是保障墙板安全吊装的前提条件。此外，还要树立精益化的管理理念，对吊装各个环节的施工技术加以控制，尤其是安装临时支撑、套筒灌浆等工艺，只有落实好现场质量监督，消除质量隐患，才能顺利完成高层建筑的装配任务。

1 工程概况

某商业住宅项目占地面积50168m2，共12 栋楼。其中8#-12#栋为16 层的高层住宅楼，建筑总高度为51.4m。地下2层，为车库和设备间；地上14 层，采用装配式套筒剪力墙结构。工程选用混凝土剪力墙板，提前预制后由运输车运送至施工现场保存，使用塔式起重机完成吊装作业。

2 高层装配式建筑墙板吊装吊点的计算

2.1 确定吊点位置

吊点是墙板吊装时，吊物与吊钩相连的点。由于此处受力集中，为防止吊装过程中出现拉裂、断开的问题，继而导致墙板高空坠落，必须要科学设计吊点位置。以形状规则、质量均匀分布的标准构件为例，设长度为L，吊点与端部距离为s，则参照最小弯矩原理，采用单点调装时，吊点位置s=0.3L；采用两点吊装时，吊点位置s=0.15；采用三点吊装时，左右两点与构件边缘距离s=0.15L，第三点为构件中心线上的中点。本次工程中，对于面积较大的剪力墙板，采用四点吊装，吊点布置如图1 所示。

图1 吊点位置布置图

2.2 荷载计算

预制墙板从生产到吊装，整个过程中要经过多次吊运。因此荷载计算时要针对每一种情况进行计算：情况之一是预制构件的脱模起吊。计算脱模起吊荷载，需要重点关注脱膜吸附系数。根据美国PCI 制定标准，不同构件的脱模系数如表1 所示。

表1 脱膜吸附系数表

在构件脱模起吊时，要想使预制构件顺利脱模，必须要达到脱模起吊荷载（F1），其计算公式为：

式（1）中，γ 为脱膜吸附系数，G 为预制构件的重量，单位为kN。

情况之二是预制构件的吊运，具体又可分为平吊、直吊，以及比较特殊的翻转吊等。计算吊运荷载时，则需要引入动力系数λ。构件吊运荷载（F2）的计算公式为：

根据《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）中的规定，λ 通常取1.5。

3 高层装配式建筑墙板吊装工艺的关键技术

3.1 预制剪力墙板脱模起吊的必要条件

脱模起吊之前必须要先检查预制墙板的强度，要求实际强度必须高于设计强度的80%。为防止预制构件损坏，必须要加入试吊环节。随机选出几块预制墙板，保证能够正常吊升，并且检查吊升之后预制墙板吊点周围无裂纹、变形后，方可正式起吊。脱模起吊前，必须要在建筑外墙侧安装临时支撑，具体又分为两种，一种是与水平楼板呈50°夹角的临时斜撑，另一种是与预制外墙的墙角呈垂直的临时水平支撑，布置方式如图2 所示。

图2 预制外墙板临时支撑示意图

3.2 预制剪力墙板的吊装就位

3.2.1 吊装准备事项

为保证吊装顺利，预制墙板吊装前要做好以下准备：

（1）技术准备。参考设计图纸，仔细核对墙板的实际尺寸与设计尺寸是否一致，按照施工顺序对预制墙板进行编号，防止错用。

（2）物料准备。将预制墙板运输至施工现场，检查墙板并确定无缺裂等质量问题。检查塔式起重机的吊抓、吊钩、防坠器、电动/手动扳手等全部正常，设备工况良好。本次工程中选用STT293 型塔式起重机，基本参数如表2 所示。

表2 STT293 型塔式起重机的基本参数

3.2.2 吊装工艺

完成上述准备事项后，进行测量放线。安排专人复核预留的竖向钢筋位置是否精确，如果存在预留钢筋弯曲、位移的，应联系相关人员及时处理。经检查不存在问题的，要清理表面灰尘、浮浆，钢筋表面有锈迹的还要进行除锈。在墙板与楼面结合的部位，要进行凿毛处理，凿毛之后吹灰，营造良好的结合面。在预制墙板下方，留出约15-25mm 高度的空隙，用于放置金属垫片，其作用是控制预制墙板的标高，方便进行找平。使用塔吊的吊爪连接吊点，缓慢吊起。待构件平稳之后，逐步提升至标准速度，然后匀速上升。在靠近目标楼层后，开始缓慢减速，并在现场人员的配合下，将预制墙板精确放置到指定的位置处。利用临时支撑加固预制墙板，确保安装牢固后再撤去吊钩。

3.3 吊装就位后的套筒灌浆技术

3.3.1 施工准备

装配式剪力墙与楼层的连接分为种形式，上部分选择直螺纹钢筋固定，下部分通过灌浆方式进行固定。本次工程中采用套筒灌浆技术，灌浆前做好以下准备事项：

（1）选择合适的套筒。JM-GT 系列套筒的内部沟槽采用正反向斜坡设计，提高了注浆效率，有效解决了浆液堵塞问题。另外，套筒高度缩短，提高了构件连接处的密封效果。

（2）灌浆材料的制备。严格按照《钢筋连接用套筒灌浆料》（JG/T408-2013）中有关要求制作。并且对制作的浆料进行质量检查，如流动度、抗压强度、泌水率等，各项指标应满足表3 要求。制备灌浆材料后，还要加强保护，防止温度过低导致浆料分层、流动度差。

表3 套筒灌浆材料的使用标准

3.3.2 灌浆施工

套筒灌浆的施工流程如图3 所示。具体来说：

图3 灌浆施工流程图

（1）使用铲子将预制墙板表面清理干净，保证表面平整，无油污、灰尘等杂物。

（2）对于预制墙板与楼面，以及预制墙板之间的连接处，应重点做好接缝处理。将预留的灌浆腔密封，可以有效防止灌浆过程中出现渗漏的问题，提高灌浆效果。

（3）利用准备好的拌制容器、搅拌工具等，制作接头砂浆。用水泥、砂和水，按照一定比例均匀混合之后充分搅拌，确定流动度、泌水率符合要求后，静置约5min，让内部气泡自然逸出后，开始灌注接头砂浆。

（4）经检查接头密封良好后，开始将准备好的灌浆材料，倒入套筒中。采用机械压力灌浆方式，提高套筒内浆液的密实度。单个套筒灌浆完毕后，进行灌浆检查，检查合格后封堵排浆孔。静置一段时间，等浆液完全硬结后进行终检。

3.4 质量控制措施

在预制墙板吊装施工中，还要采取必要的质量控制措施，从源头上消除质量隐患。例如，墙板吊装后，要进行垂直度检测和位置精度检测。如果检测结果与设计参数之间的误差在允许范围之内，可不做处理。若误差超出允许值，则必须要进行预制墙板的调整。另外，还要加强吊装作业管理，在风力超过5 级的天气下不得进行吊装作业，防止模板晃动出现碰撞、坠落事故。通过落实质量管控措施，为高层装配式建筑的施工创造良好条件，保证工程顺利通过验收。