預(yù)制管廊翻轉(zhuǎn)輔助工具研究與應(yīng)用

顏佳林 宋 立

（中交一公局集團(tuán)華北分公司，北京 100020）

裝配式建筑是大勢(shì)所趨，是國(guó)家在建筑行業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的方向。長(zhǎng)沙梅溪湖綜合管廊項(xiàng)目預(yù)制部分達(dá)到6.9 km，是目前國(guó)內(nèi)同類項(xiàng)目中預(yù)制規(guī)模最大的項(xiàng)目，也是湖南省首次大規(guī)模采用全斷面整體式預(yù)制管廊的工程。

1 工程概況

立式、臥式模具是生產(chǎn)預(yù)制管廊構(gòu)件的兩種主流模具，其中采用立式模具生產(chǎn)的預(yù)制管廊構(gòu)件在安裝前須進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)工具主要采用液壓翻轉(zhuǎn)臺(tái)和“預(yù)埋吊釘+翻轉(zhuǎn)吊具”兩種。本項(xiàng)目根據(jù)實(shí)際情況，通過(guò)對(duì)比兩種翻轉(zhuǎn)工具的適用特點(diǎn)，選用“預(yù)埋吊釘+翻轉(zhuǎn)吊具”翻轉(zhuǎn)方式。預(yù)制管廊工程數(shù)量見(jiàn)表1。

表1 預(yù)制管廊工程數(shù)量表

2 預(yù)制管廊翻轉(zhuǎn)方案比選

方案一：采用翻轉(zhuǎn)平臺(tái)在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)即進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，采用運(yùn)輸車將已翻轉(zhuǎn)的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，能滿足上表中預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的重量的翻轉(zhuǎn)平臺(tái)，其價(jià)格一般在60～80萬(wàn)左右，根據(jù)預(yù)制場(chǎng)生產(chǎn)能力，需要配備2套翻轉(zhuǎn)平臺(tái)才能滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求，則需要花費(fèi)120～160萬(wàn)元。

方案二：先將立式的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)側(cè)墻上預(yù)埋的偏心翻轉(zhuǎn)吊釘，使用履帶吊進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，完成之后再進(jìn)行拼裝。翻轉(zhuǎn)吊釘型號(hào)的選擇與構(gòu)件重量相關(guān)，為保證翻轉(zhuǎn)安全，吊釘承重能力為構(gòu)件重量的1.5倍。吊釘選用如表2所示。

表2 預(yù)制管廊翻轉(zhuǎn)吊釘統(tǒng)計(jì)表

翻轉(zhuǎn)吊釘材料總價(jià)43萬(wàn)元，翻轉(zhuǎn)吊具吊架2萬(wàn)元，采用吊釘翻轉(zhuǎn)工藝造價(jià)為45萬(wàn)元，相比之下可節(jié)約造價(jià)115萬(wàn)元。

經(jīng)過(guò)以上簡(jiǎn)單的對(duì)比分析，只考慮材料成本，采用預(yù)埋吊釘作為翻轉(zhuǎn)施工輔助工具，可節(jié)省一筆相當(dāng)可觀的費(fèi)用。另外，從現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸安全的角度考量，立式構(gòu)件比臥式構(gòu)件重心低，穩(wěn)定性好，采用預(yù)埋吊釘翻轉(zhuǎn)的方式，可將立式構(gòu)件先運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，再進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。因此，采用“預(yù)埋吊釘+翻轉(zhuǎn)吊具”翻轉(zhuǎn)方式更為適合項(xiàng)目實(shí)際情況。

3 翻轉(zhuǎn)輔助工具設(shè)計(jì)

3.1 翻轉(zhuǎn)輔助工具設(shè)計(jì)緣由

梅溪湖項(xiàng)目預(yù)制管廊構(gòu)件在安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，由于現(xiàn)場(chǎng)條件限制，預(yù)制構(gòu)件在翻轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)一系列問(wèn)題，如承插口邊角部位損壞 （見(jiàn)圖1），吊釘周邊劃痕 （見(jiàn)圖2），構(gòu)件表面污染 （見(jiàn)圖3）等，尤其是翻轉(zhuǎn)最后階段，構(gòu)件重心突變，對(duì)履帶吊形成沖擊，造成吊臂晃動(dòng)，存在較大的安全隱患。

圖1 承插口邊角部位損壞

圖2 吊釘周邊劃痕

圖3 構(gòu)件表面污染

3.2 翻轉(zhuǎn)輔助工具設(shè)計(jì)

為解決由翻轉(zhuǎn)帶來(lái)的這些問(wèn)題，須設(shè)計(jì)一種與“預(yù)埋吊釘+翻轉(zhuǎn)吊具”翻轉(zhuǎn)方式配合的輔助工具，既采用一種簡(jiǎn)易翻轉(zhuǎn)臺(tái) （見(jiàn)圖4），通過(guò)與預(yù)制構(gòu)件一同圍繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使構(gòu)件不與地面接觸，避免因翻轉(zhuǎn)摩擦，導(dǎo)致承插口邊角損壞和表面污染；由翻轉(zhuǎn)臺(tái)作為支撐，預(yù)制構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與吊具摩擦力大為減弱，吊釘周邊劃痕基本可消除。

圖4 翻轉(zhuǎn)臺(tái)示意圖

由于翻轉(zhuǎn)臺(tái)底座只承受壓力，不與預(yù)制構(gòu)件直接接觸，無(wú)須承受彎矩，因此采用1 cm厚鋼板即可。翻轉(zhuǎn)主體需同時(shí)承受壓力和彎矩，采用2 cm厚鋼板，50槽鋼 （Q235） 作為背楞加強(qiáng)，主體鋼板之間采用50槽鋼 （Q235） 連接，加強(qiáng)剛度。轉(zhuǎn)軸采用高強(qiáng)度鋼，由專業(yè)廠家定做。

翻轉(zhuǎn)臺(tái)主體鋼板之間角度為91° （見(jiàn)圖5），在放入預(yù)制構(gòu)件前鋪上一層厚度為1 cm的橡膠板，增加鋼板與構(gòu)件之間的摩擦力，使構(gòu)件在翻轉(zhuǎn)過(guò)程中始終與鋼板保持密貼，同時(shí)保護(hù)構(gòu)件表面同不被損壞。

圖5 翻轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì)斷面圖

預(yù)制構(gòu)件翻轉(zhuǎn)只需履帶吊向上提預(yù)埋偏心翻轉(zhuǎn)吊釘，使構(gòu)件克服自重，在彎矩作用下，以翻轉(zhuǎn)吊釘為軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)構(gòu)件本身圍繞翻轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸整體旋轉(zhuǎn)，從而完成整個(gè)翻轉(zhuǎn)過(guò)程 （見(jiàn)圖6）。

圖6 翻轉(zhuǎn)過(guò)程示意圖

翻轉(zhuǎn)最后階段，預(yù)制構(gòu)件重心突變，由于構(gòu)件是圍繞兩處軸心同時(shí)旋轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)臺(tái)這種設(shè)計(jì)巧妙地解決重心突變對(duì)吊臂帶來(lái)的沖擊，消除安全隱患。

3.3 應(yīng)用小結(jié)

翻轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、制作簡(jiǎn)便、使用占地小、只需局部地面平整即可使用、可隨履帶吊同時(shí)移動(dòng)，使用完畢直接利用管廊構(gòu)件運(yùn)輸車轉(zhuǎn)運(yùn)至下一工作點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

城市地下綜合管廊是國(guó)內(nèi)正在如火如荼發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)，預(yù)制管廊將是未來(lái)管廊行業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向，建筑施工企業(yè)要想在這一領(lǐng)域立足，必須不斷研究“新材料、新設(shè)備、新工藝、新技術(shù)”，保持持續(xù)創(chuàng)新的動(dòng)力。本文通過(guò)對(duì)預(yù)制管廊翻轉(zhuǎn)技術(shù)進(jìn)行深入研究，設(shè)計(jì)出一種翻轉(zhuǎn)輔助工具，使預(yù)制構(gòu)件整潔、安全翻身，可作為同類型工程的參考依據(jù)。