预制构件运输与吊装管控技术

预制构件运输与吊装管控技术

蒋芳龙,陈玉梅,曾鑫,程后天

中国建筑第二工程局有限公司，湖南长沙 410000

摘要：随着我国建筑行业变革，建筑行业逐渐向工业化、产业化转变，装配式建筑以其高效、节能、环保等特点逐渐代替传统建筑生产方式，装配式建筑是先生产结构预制构件，再将预制构件直接在施工现场进行装配的建筑形式。介绍装配式建筑预制构件在运输与吊装阶段的具体工作流程，针对运输阶段与吊装阶段的具体问题。

关键词：预制构件；运输；吊装；管控

前言：装配式建筑增加了大量的吊装作业和运输作业，吊装作业由于其高空作业的特点，危险性较高，一直是大家重要关注的对象。与之相比，运输的安全问题往往容易被大家忽视。但运输环节安全高效对于装配式建筑安全发展也是不可忽视的。

1. 装配式建筑运输作业风险因素体系构建

装配式建筑是指其某些预制构件按照需求计划在指定工厂生产，然后用专门运输工具运输到施工现场，再使用某种连接技术将预制构件进行现场组装的一种建筑形式。目前，一般在工厂预制的装配式建筑构件有预制的梁、墙和楼板等主要构件，预制的楼梯、飘窗或整体厨房、卫生间等特殊构件。这些主要的建筑构件在传统建筑中大部分是现浇的，而在装配式建筑里都是预制的，因此不可避免地需要大量的运输工作。再加上预制构件的重量大、体积大、形状不规则等特点，都给运输作业造成了困难。为保证评价指标体系的完善性，本文基于装配式建筑运输作业的特点和现有的研究成果，结合传统的建筑安全影响因素“人、材、机、管理和环境”五个方面，同时咨询相关学者和企业工作人员，从运输准备、运输工作和存放工作三个阶段分析装配式建筑运输作业风险因素。

1.1运输准备

运输准备工作对于后续的运输作业至关重要。该阶段的主要风险有：1）运输作业人员培训不到位，缺乏安全意识，不重视劳动保护措施；2）运输管理人员自身能力不足，组织协调能力不高，缺乏足够的管理知识和相应的专业知识；3）缺乏应急方案或应急方案不详细，所制定的方案未进行实地演练，不熟练；4）对运输作业不重视，运输方案制作粗略、不完备。

1.2运输工作

运输中的各种细节工作一直都是需要关注的重点，运输工作能否顺利、安全完成的关键就在于这些细节是否能够做到位。该阶段的风险因素主要有：1）未根据预制构件的规格、形状、重量等选用合适的运输车辆；2）装卸设备选用不合适或者不能满足承载力要求；3）所设计或制作的运输架不能满足相应构件的受力要求；4）预制构件固定措施不到位，未采用保护、减震等措施；5）为减少运输成本，一味地追求运输路线距离短，导致路线规划不合理，或未实地勘察路线来验证道路的特殊位置是否能够满足运输要求，例如道路的回转半径和桥梁的承载能力等；6）未验算在构件最不利截面的抗裂度，以了解预制构件不利截面的受力形式；7）施工现场场地不平整，坑洼不平等容易造成运输车辆颠簸；8）在社会环境方面，运输路线若经过城市主干道等交通繁忙道路，容易造成交通拥挤，对城市交通和人身都会产生巨大安全隐患；9）运输时的天气状况，例如强风、暴雨、大雪等，都会对运输工作造成困难。

1.3存放工作

由于存放工作与运输阶段的装卸工作直接相关，所以也将其考虑在内。若对存放工作敷衍了事，一是对构件造成破坏，从而影响后续工作中的安全问题；二是构件堆放时倾斜或坍塌，难免会对附近的工作人员造成安全隐患。该阶段的主要影响因素有：1）未指明堆放地点或未按照合适的顺序来规划堆放地点，造成构件的二次搬运，其堆放地点的场地不平整，排水措施不到位；2）未按照构件的形状及受力形式采取合适的堆放方式，而对构件造成破坏；3）堆放构件时的保护措施不足。由上述分析可知装配式建筑预制构件运输作业各阶段的风险因素。运输准备阶段：运输作业人员、运输管理人员、应急方案、运输方案。运输工作阶段：运输车辆、装卸设备、运输架、预制构件固定措施、运输路线、验算构件强度、施工现场场地、社会环境、自然环境。存放工作阶段：堆放地点、堆放方式、堆放构件保护措施。

2. 工程概况

广东省广州市某工程的7栋住宅、2栋办公楼均采用预制构件与铝模进行主体结构施工。采用的预制构件包括：预制楼梯、预制叠合楼板、预制沉箱和预制ALC墙板。7栋住宅、2栋办公楼的单体装配率均不低于50%，满足广州市装配式建筑的评价要求。

3．预制构件吊装

3.1预制构件结构优化

梁式预制楼梯由踏步板、斜梁、平台板及平台梁组成，踏步板支承在斜梁上，斜梁再支承于平台梁上。作用于楼梯上的荷载先由踏步板传给斜梁，再由斜梁传至平台梁，梁式预制楼梯施工较复杂且重量较大。板式预制楼梯是斜放的踏步板，板端支承在平台梁上，作用于踏步板上的荷载直接传至平台梁，板式预制楼梯的下表面平整，施工简捷，重量较轻。本工程预制楼梯设计时考虑后期塔式起重机吊装，采用重量较轻的板式预制楼梯，预制楼梯与主体结构采用简支连接，其上端设置固定铰，通过在现浇梯梁挑耳上预留螺栓进行限位，并采用C40级CGM灌浆料将上端预留孔填实灌满，其下端设置滑动铰，在梯板上预留空腔，同时采用预留螺栓进行限位。考虑罕遇地震作用下结构的层间弹塑性位移，梯段与主体结构预留30mm的可变形段，用聚苯板进行填充。

3.2预制构件吊点设置

预制构件吊点位置不仅与构件截面受力相关，还直接影响吊装过程的稳定平衡，与吊装作业的安全息息相关。当预制构件跨度较大时，如果吊点设置数量不足，易导致每个吊点均分的荷载较大而损坏吊点；当预制构件吊点设置位置离重心较近时，吊点处负弯矩值过大，易引起吊点附近的混凝土开裂、剥落；当预制构件吊点位置太靠近构件边缘时，构件跨中正弯矩值较大，易引起构件跨中附近的混凝土开裂。在吊装动荷载的影响下，当预制构件吊点位置设置不合理时，会增加预制构件开裂风险。为保证预制构件在吊装过程中不偏载、不集重、不出现安全质量隐患，预制构件需先进行重心位置计算，才能确定不同类型构件的吊点位置。本工程预制构件均采用4点起吊，4个吊点在预制构件上分两排对称布置，布置位置尽量使吊点处的正弯矩与负弯矩相等。吊点位置计算时，将预制构件4点起吊时的应力状态简化为简支梁，4点起吊简化计算模型如图3所示。

3.3吊装机械选择

塔式起重机布设时应复核其起重能力是否满足预制构件吊装需求，严格按照预制构件的吊装重量进行塔式起重机的选型和位置布设。本工程1号、2号楼共用一台WA7025-12E平头塔式起重机进行预制构件吊装，该塔式起重机起重臂长65m，预制混凝土楼梯梯段重4.5t，塔式起重机吊重按预制构件重量的1.1倍考虑，故吊重不应小于4.95t，含吊具0.5t，总吊重不应小于5.45t。现场预制楼梯堆放区距楼梯安装最远吊距为30m，最远吊距30m时塔式起重机起重量为8t，满足预制楼梯吊装需求。

4.结束语：

综上所述，随着科学技术的发展，各种建筑的形式都向着多样化的方向发展，今后施工中涉及的技术更加复杂，所采用的预制构件也更大、更重。按要求进行严格过程管控，规范预制构件运输与吊装每项工序操作细节，保证预制构件的施工质量，为预制构件的安装和主体结构施工提供坚实保障。

参考文献：

[1]建筑结构荷载规范：GB50009—2012[S].

[2]装配式混凝土结构技术规程：JGJ1—2014[S].

[3]装配式混凝土建筑技术标准：GB/T51231—2016[S].

[4]装配式建筑预制混凝土楼板；JG/T2505—2019[S].