裝配式建筑預制構(gòu)件的吊裝速率提升分析

段立玲 李佳駿

(1.內(nèi)蒙古科技大學土木工程學院，內(nèi)蒙古 包頭 014010; 2.中鐵十四局集團有限公司，山東 濟南 250101)

1 研究背景

北京市門頭溝區(qū)永定鎮(zhèn)西山梧桐項目全程采用裝配式構(gòu)件進行施工，其中主體采用預制裝配式主體結(jié)構(gòu)、二次結(jié)構(gòu)采用預制輕質(zhì)隔墻板進行施工。本工程的3棟21層住宅主體結(jié)構(gòu)裝配率可達43%，包括預制疊合板、樓梯板、空調(diào)板、預制外墻、PCF板、預制內(nèi)墻、樓梯間隔墻等預制PC構(gòu)件；其中預制外墻采用夾心保溫外墻(自重較大，易破損)。由于施工工期非常緊張，本工程高預制率、品種繁多的預制構(gòu)件，使預制構(gòu)件吊裝過程占用時間過長，導致施工進度緩慢，項目從裝配式預制構(gòu)件的生產(chǎn)、養(yǎng)護、運輸、安裝等各項施工環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，并通過BIM建筑信息模型技術(shù)合理安排預制構(gòu)件的吊裝順序等措施，提高預制構(gòu)件吊裝效率，保證項目施工進度，為項目創(chuàng)益增效。

2 影響預制構(gòu)件吊裝速率的因素分析

通過對項目1號樓的預制構(gòu)件吊裝情況進行觀察統(tǒng)計，影響因素主要包括：

1)勞務(wù)人員的施工經(jīng)驗不足，由于裝配式建筑是新興產(chǎn)業(yè)，而施工現(xiàn)場工作人員大多是農(nóng)民工，對預制構(gòu)件的施工缺乏經(jīng)驗。2)預制構(gòu)件本身的生產(chǎn)質(zhì)量不高，經(jīng)常會遇到吊孔被砂漿堵塞；吊孔內(nèi)螺栓因預制構(gòu)件出廠前的養(yǎng)護造成的生銹不能順暢的將吊具擰緊，需要人工清理干凈才能進行吊裝。3)塔吊吊裝任務(wù)繁瑣，因為本工程是流水段作業(yè)，1號樓分為2個施工段，在其中一個施工段進行預制構(gòu)件吊裝作業(yè)時，另一個施工段需要進行其他施工物資的吊運作業(yè)以及對新進場的預制構(gòu)件進行卸車倒運吊裝作業(yè)。4)易損預制構(gòu)件的影響，本工程使用的是夾心保溫預制外墻及PCF板，在吊裝過程中需要嚴格控制構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)慣性，因為此類構(gòu)件發(fā)生輕微碰撞就會產(chǎn)生破損，為以后的工程施工造成質(zhì)量隱患。5)預制構(gòu)件的吊裝順序不合理，沒有計劃的吊裝預制構(gòu)件，構(gòu)件吊裝到工作面后再進行掃碼、對比圖紙、確定安裝位置，浪費了大量時間以及容易造成安裝位置錯誤的情況。6)尺寸、自重大的構(gòu)件吊裝，預制樓梯板、長度超過4 m的預制外墻在吊裝作業(yè)時，塔吊會很吃力，需要不斷的調(diào)整塔吊大臂的彎矩，以保證吊裝作業(yè)的安全。7)預留插筋不準確，構(gòu)件吊運到安裝位置后，由于插筋的位置不正確，不能吻合的將構(gòu)件一次性安裝到位，造成吊裝時間的浪費。8)預制構(gòu)件安裝過程繁瑣，尤其是預制墻體安裝調(diào)平、定位時需要占用塔吊很長時間。預制疊合板板縫的支模過程也較為繁瑣，影響工期進度。

3 提高預制構(gòu)件吊裝速率的對策

1)提高勞務(wù)人員專業(yè)素質(zhì)。預制構(gòu)件在安裝過程中對于安裝位置精度的要求很高，操作人員的技術(shù)水平將很大程度上影響安裝的準確性及安裝效率。需要項目的技術(shù)管理人員對勞務(wù)人員進行專業(yè)、細心的指導，對吊裝人員及安裝人員進行詳細的技術(shù)交底，提高勞務(wù)人員的專業(yè)水平。并組織管理人員及施工班組進行現(xiàn)場參觀學習。加大力度推進施工工人的轉(zhuǎn)型，為農(nóng)民工提供實用及高效的培訓。打造一流產(chǎn)業(yè)施工工人，以適應建筑工業(yè)化發(fā)展大趨勢。

施工現(xiàn)場預制構(gòu)件在初期吊裝施工前，由生產(chǎn)經(jīng)理、總工程師對項目現(xiàn)場管理人員以及勞務(wù)人員進行詳細的現(xiàn)場技術(shù)交底。在之后的預制構(gòu)件施工過程時，每道施工工序由專業(yè)監(jiān)理工程師、項目現(xiàn)場管理人員進行旁站監(jiān)督指導，嚴格按照施工技術(shù)交底進行預制構(gòu)件的吊裝及安裝作業(yè)。及時發(fā)現(xiàn)、總結(jié)現(xiàn)場預制構(gòu)件施工過程中遇到的問題，讓勞務(wù)人員能夠更加順暢的進行施工作業(yè)。

2)提高預制構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量。派專人駐廠進行預制構(gòu)件的生產(chǎn)監(jiān)督或嚴格控制進場構(gòu)件的質(zhì)量，保證預制構(gòu)件的預埋吊孔內(nèi)部干凈、套絲光滑，如發(fā)現(xiàn)吊孔堵塞情況，在出廠前責令生產(chǎn)單位進行清理或吊裝前清理完成，以免影響吊裝過程中的時間及安全。

3)合理安排構(gòu)件吊裝任務(wù)。在施工作業(yè)時，根據(jù)施工任務(wù)計劃、工期安排，合理計劃構(gòu)件吊裝任務(wù)，例如在每日下班后將明日需用施工物資吊運到作業(yè)面，新進場的預制構(gòu)件卸車工作可以由有交叉作業(yè)半徑的其他塔吊進行吊運，盡可能地把塔吊的吊裝任務(wù)安排合理、減少沖突。不斷地積累塔群作業(yè)的經(jīng)驗，找到預制構(gòu)件吊裝與其他施工材料垂直運輸?shù)暮侠硎┕すば?，既能有效的提升施工速度，又能保證大型機械的施工安全，同時要保證其他交叉作業(yè)的有序進行。加強溝通，提高各工種間的協(xié)同配合能力，確保后續(xù)施工有序進行。高效的協(xié)同配合能力將有效提高吊裝效率并降低工期。

4)易損構(gòu)件的吊裝。在吊裝易損構(gòu)件時，對預制構(gòu)件易損部位進行包裝保護，減少磕碰造成的影響，例如可以用泡沫板進行纏繞粘貼；注意吊裝規(guī)范，在垂直起吊時嚴禁旋轉(zhuǎn)，以免造成過大的慣性形成磕碰。

5)BIM技術(shù)的應用。根據(jù)現(xiàn)場的預制構(gòu)件到場情況，利用BIM軟件進行裝配式建筑模擬施工，實時總結(jié)、規(guī)劃構(gòu)件的吊裝次序，以免出現(xiàn)預制構(gòu)件到達作業(yè)面時找不到需要安裝的位置。還可以利用BIM技術(shù)進行統(tǒng)計構(gòu)件的到場情況及應到場情況，這樣就可以第一時間將現(xiàn)場需用構(gòu)件情況及時的通知到預制構(gòu)件生產(chǎn)廠家，及時安排構(gòu)件的物流運輸任務(wù)，節(jié)約了因現(xiàn)場需用信息不準確造成的物流運輸時間的浪費(如圖1所示)。

6)合理選擇塔吊型號。在塔吊租賃或購買前，根據(jù)裝配式建筑深化后的圖紙，計算出最大構(gòu)件的重量，規(guī)劃好構(gòu)件的存放位置(尺寸較大的構(gòu)件盡可能存放在塔吊大臂近端)，預先進行分析塔吊的需用型號；預先計劃塔吊的安裝位置；預先準備埋設(shè)好塔吊需用電源，以免因構(gòu)件過大或過重給塔吊帶來超負荷的危險操作，造成塔吊的停運從而影響吊裝的速率。

7)預留插筋質(zhì)量復合。對預埋插筋等工序的定位復合問題，組織專題討論會，采取混凝土澆筑前提前校正預埋插筋等應對保護措施，同時將現(xiàn)澆節(jié)點的鋼筋進行有效的固定，確保節(jié)點鋼筋與預制墻體的準確定位，有效的減少吊裝前的準備工作及吊裝過程中現(xiàn)澆段鋼筋偏位帶來的干擾。提前校正預留插筋的長度，以免安裝時因預留插筋過長，構(gòu)件安裝時不能落地的情況發(fā)生，造成時間的延誤。

8)提高預制構(gòu)件的安裝速度。在預制墻體等豎向構(gòu)件的吊裝時，采用扁擔梁等吊裝工具，快速的調(diào)正預制墻體的平衡度，減少吊裝過程中的調(diào)整時間；對于豎向構(gòu)件安裝校正速度慢，影響吊裝速度的問題，采用項目設(shè)計制作的能夠在預制墻板安裝過程中快速測量調(diào)整垂直度的工具(如圖2所示)，快速測量調(diào)整預制墻板的垂直度，并與靠尺配合使用，有效的提高了精確度和校正速度。

本工程支撐架體采用獨立支撐體系，在疊合板、空調(diào)板等預制水平構(gòu)件吊裝前，將支撐架體的頂部水平梁調(diào)整到規(guī)定標高，且在預制墻體及現(xiàn)澆梁頂部彈出每塊構(gòu)件的控制線。構(gòu)件吊裝過程中，可在樓板承載力允許的條件下，一次性吊3塊～4塊疊合板上樓進行放置，節(jié)約塔吊的施工時間。預制疊合板的水平現(xiàn)澆段，采用項目設(shè)計制作的T型螺桿吊模體系(如圖3所示)，減少疊合板現(xiàn)澆帶的支模時間。

4 結(jié)語

裝配式建筑是未來建筑業(yè)的發(fā)展趨勢，是實現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)化的重要手段和途徑。本文以西山梧桐項目為研究背景，總結(jié)了裝配式建筑預制構(gòu)件吊裝速率的影響因素和提升對策。在改進的各項措施實施之后進行統(tǒng)計、分析各構(gòu)件的安裝時間，發(fā)現(xiàn)1號樓每層的施工時間較改進前提高了1.5 d。預制構(gòu)件的吊裝速率提高后有效增強了預制率較高的裝配式建筑市場競爭力，對裝配式建筑工業(yè)化進程提供了強勁的推動力。