装配式墙板正交组合定位吊装施工技术

韩丽丽

(青岛市建筑工程管理服务中心，山东 青岛 266071)

0 引言

近年来，为降低建筑业能耗，实现绿色生产，国家和地方政府积极倡导节能减排与绿色施工理念，积极推动绿色建筑发展。装配式建筑作为绿色建筑的重要组成部分，是实现绿色发展、建筑工业化的关键举措，能有效推动绿色建筑发展，降低行业能耗，减少环境污染。相比于传统现浇模式，装配式建筑具有工业化程度高、施工工期短、节能、绿色等优点[1-2]。

传统的装配式墙板吊装安装施工，现场需安排专人监测、协助预留钢筋的对孔就位，及时灌浆堵孔[3]。预制墙板安装时，工人对板底部预留孔的可视度近乎为零，全靠专职监测人员利用反光镜目测和手势指挥，安装工人利用吊装件的前后左右摇摆微调实现定位、就位。受风力、重力影响，安装过程缓慢，专职监测人员易疲劳，安装效率低且预留孔易损，对安全有一定影响[4]。因此，探索安全性更高的装配式墙板安装施工技术成为重中之重。近年来，大量学者对装配式外墙施工技术进行了研究，樊裕华等[5]提出一体化型钢节点+高强混凝土封锚技术，提高了预制墙板的安装精度和效率。张党生[6]分析了装配式墙板施工重难点，提出外挂板预埋可调节水平位移的三角钢板和平面钢板施工技术，简化了板缝施工工艺，提高了防水性能。此外，张利健[7]和黄清春等[8]均对装配式建筑墙板施工工艺进行了深入探讨，有针对性地对施工重难点提出处理措施。

综上所述，装配式墙板安装作为装配式建筑施工的重要工艺流程，其定位吊装固定是该环节的重中之重，直接决定装配式建筑的安装质量。因此如何控制预制墙板准确就位，有效提高安装质量和工效，成为装配式墙板吊装施工中的重要问题。鉴于此，提出一种装配式墙板正交组合定位吊装施工技术，有效提高装配式墙板的安装精度和效率，降低安全事故发生率。

1 工程概况

WZ装配式建筑项目位于青岛市黄岛区，总建筑面积约134 333m2。其中，地上约99 447.6m2，地下设备夹层面积约2 651.03m2，地下车库面积约 32 234.33m2。本项目为装配式剪力墙结构，包括预制PCF板、预制夹芯保温墙等成品构件，设计预制装配率为50.21%。预制外墙体系如图1所示。

图1 预制外墙体系

2 施工重难点分析

1)预制墙板构件较多，种类复杂。墙板安装过程中，各节点及吊装方式不同，在实际吊装过程中，往往需根据预制墙板尺寸及种类选择不同的起吊、安装工具。此外，预制装配式墙板吊装需专人监测、配合预留钢筋的对孔就位，然后灌浆堵孔，将预留钢筋锚锁在预制墙板中，仅人工安装预制墙板，效率低，且对预制墙板的一些细微摆动，仅人力达不到安装精度。

2)预制墙板安装过程中需按照各层设计图纸进行安装，预制墙体通过套筒灌浆锚与系统结构连接形成整体，在实际施工过程中，预埋钢筋位置可能会发生偏移，影响墙板安装。

考虑到该项目装配式面积较大，工期要求紧，亟需开发一种吊装技术提高装配式预制墙板的安装精度和效率。针对该项目的吊装施工重难点，创新性地设计出一种折线形三角构造定位工具，形成一种装配式墙板正交组合定位吊装施工技术。

3 正交组合定位吊装技术原理

折线形三角构造定位工具利用三角机构稳定原理，用钢板、斜撑组成三角内敛式限位和地面三点无扭固定体系，定位工具形状、位置固定，抗撞击力强、安全性高、安装质量可靠。采用双向正交、3件定位工具组合定位的方式，具有吊装墙板对孔精准、一次快速就位、安装效率高、工期短等优点。

3.1 折线形三角构造定位工具

折线形三角构造定位工具由4部分组成(见图2)。①后仰型导向板 形成外张式半喇叭口，可收纳上方吊装墙板，将吊装墙板轻松导入定位装置中；②垂直限位板 垂直限位板对碰吊装墙板正、侧面，与已导入定位装置的吊装墙板紧密接触，限定位置，从而使构件精准、快速就位；③居中斜撑 将垂直限位板、三孔水平底板与斜撑形成三角形空间，提供稳定、抗变形能力强的结构体系，以抵抗吊装就位过程中墙板对构造装置撞击造成的变形；④三孔水平底板 3点确定唯一平面，平板上的3个孔，对应3个固定螺栓，既使水平板固定牢靠，又能防止扭转变位，简约可靠。

图2 折线形三角构造定位工具

3.2 装配式墙板正交组合吊装定位技术

装配式墙板正交组合吊装定位技术利用双向限位具有落点唯一性，正、侧向正交布置的定位工具限制吊装墙板前后、左右的摇摆位移，可使其底部预留的穿筋孔精准对中楼面预留钢筋，一次下落，精准穿插就位，装配式墙板正交组合如图3所示。

图3 装配式墙板正交组合

3.3 施工技术优点

1)导向灵活 后仰型导向板可在吊装墙板存在较大落位偏差的情况下，顺坡导入吊装板就位，导向性好、灵活性高。

2)定位准确 垂直限位板平直顺滑，表面误差小，可依托度高，定位准确。

3)高效经济 采用双向正交、3件定位工具组合定位，3人辅助牵引导向，可使吊装墙板精准对孔、一次快速就位，安装效率高、工期短、人工费用低。

4)稳定可靠 根据三角机构稳定原理，用钢板、斜撑组成三角内敛式限位和地面三点无扭固定体系，定位工具形状位置固定，抗撞击力强，安全性高，安装质量可靠。

4 主要施工技术

4.1 施工工艺流程

主要施工工艺流程为：预制墙板定位放线→定位工具放线→定位工具固定→预制墙板吊装就位→拆除定位工具→预制墙板固定。

4.2 施工要点

4.2.1预制墙板定位放线

1)预制外墙板采用预留管孔连接新技术，有效连接上、下PC结构。半灌浆套筒设置灌浆孔，灌浆孔采用联通软管保护，避免杂物进入套筒影响灌浆作业，如图4所示。现场灌浆前，应用工具刀割开软管，开始灌浆。

图4 预制前半灌浆套筒

2)预制外墙板吊装前，先将吊装现场地面清理干净。

3)根据结构施工图，在楼板上放出300mm控制线，在上、下层预制墙体保温层连接处粘贴橡塑棉条[9]。

4)调整并检验垫片标高。

5)检验下层板上翻预留钢筋的垂直度及标高，对不合格钢筋重新校正。

4.2.2定位工具放线

1)装配式墙板双向正交组合吊装定位，在相互垂直的2个方向同时布置定位折线形三角构造定位工具，需3～4件定位装置，其中正面2件，侧面1～2件(两侧边都自由时，需2件)。

2)正面定位装置的垂直限位板与预制墙板内立面平齐，不再重新放线；侧面定位装置的垂直限位板与预制墙板外立面平齐。

3)根据施工图，确定预制墙板侧面位置，放出墙板侧面定位线。

4)将待用的1件定位装置摆放于侧面定位位置，准确标出水平底板上的三孔位置。

5)将待用的2件定位装置摆放于正面定位位置，准确标出水平底板上的三孔位置。

6)移走定位装置，放在旁边备用。现场人员利用经纬仪准确定位各孔位置，弹出十字线(见图5)。

图5 定位装置三孔平面板中心线

4.2.3定位工具固定

1)将冲击钻头对准已确定的各孔中心，在地面钻出φ10膨胀螺栓孔，深100mm。

2)钻孔内分别放入膨胀螺栓，再将定位装置分别放在膨胀螺栓上方，调整位置，使螺栓穿过平板上的三孔。

3)微调折线形三角构造定位装置，使其垂直板面与预制板边线完全平齐。

4)用快速棘轮扳手旋紧膨胀螺栓，固定定位装置。

4.2.4预制墙板吊装就位

1)预制外墙板起吊稳定后缓慢转动吊臂，接近安装楼层后，应由3名吊装工人分别在前、左和右向接住缆风绳，使构件在安装位置上方缓慢下降。

2)构件下放至距楼面0.5m处，通过定位工具的后仰式导向板控制构件大致位置，将构件扶稳，引导降落，如图6所示。

图6 后仰式导向板入孔就位

3)构件底部接近连接钢筋时，缓慢下落使预留钢筋缓缓插入孔洞内，钢丝绳不可脱钩，直至构件落地基本就位。

4)外墙板由斜支撑固定，不能少于2个斜支撑，若外墙板较长，可增加斜支撑。

5)利用靠尺核验墙体垂直度，旋转上部斜支撑，直至垂直。另外，对墙体旋转时，所有斜支撑需同时旋转，严禁一根外旋一根内旋，有效保证外墙两端预制PCF构件准确定位。

4.2.5拆除定位工具

1)预制墙板校正完成，确认支撑牢固后，方可拆除定位工具。

2)用快速棘轮扳手放松折线形三角构造定位工具平面底板上的膨胀螺栓，平稳移出定位装置。

3)清除膨胀螺栓残留部分，防止磕绊。

4)将拆除的折线形三角构造定位工具运送到上一层循环使用。

4.2.6预制墙板固定

1)采用分仓、封仓坐浆法固定预制墙板底部。分仓需严格按施工方案要求，提前在板面上划好分仓范围，并编号，最大分仓距离≤1.5m，备好工具和坐浆料，准备封仓。

2)采用专用工具在内部填出30～50mm的分仓带，分仓带距钢筋边缘≥40mm，操作时应避免灰浆进入灌浆套筒，造成堵塞。

3)分仓完成后进行封仓操作，利用封仓专用挡板，在预制墙体底部周边抹出宽5～10mm的封仓灰浆带。

4)采用灌浆法固定管孔钢筋和整块预制墙板。灌浆固定前，应严格核查各接头处灌浆孔和出浆孔。

5)将搅拌好的浆料静置2min，待消除泡沫后开始使用。浆料应随拌随用，按要求在30min内注浆完毕。

6)灌浆前，每层埋置灌浆饱满度传感器，埋置数量>10个，且不少于灌浆套筒总数的5%。

7)浆料先从灌浆口上部排浆口排出，然后依次从其他灌浆口和排浆口排出，对灌、排浆孔用软木塞按浆料的排放顺序进行封堵，封堵牢固后，用低压力保压约1min，保压时拔出离灌浆枪最远的排浆口木塞，观察到有浆体流出后，立即再次塞紧，保压结束后拔出灌浆枪，然后1s内迅速塞紧木塞，灌浆完成。封仓、灌浆原理如图7所示。

图7 封仓、灌浆原理

5 结语

本文提出一种装配式墙板正交组合定位吊装施工技术，用于装配式墙板安装，并在项目案例中应用，可有效提高装配式墙板安装的精度及效率，同时降低传统装配式墙板施工过程中的安全隐患。