裝配式建築異形PC構件吊裝技術分析

訊息來源：預製建築網

作者：汪中林1，周義1，2，肖桃李1，張萬強1

建設單位：（長江大學城市建設學院，湖北荊州434023；惠州普瑞康建築材料有限公司，廣東惠州 516200）

摘要

異形PC構件通常指體積較小、形狀不規則的混凝土預製構件。異形預製構件在脫模起吊、運輸起吊時，易因起吊點、吊釘載荷、吊裝方法等設定不合理，而造成吊裝困難，甚至預製件損壞；在現場安裝時，常由於吊裝誤差偏大，造成預製件之間拼縫寬度不一致、相鄰預製件的平整度超差、垂直度超差等。

為解決異形PC構件吊裝偏差問題，本文結合某工程例項，針對專案採用的預製平窗（凸窗）、預製陽臺及預製樓梯等異形預製構件，主要從吊釘設定、吊裝方法及吊裝精度控制等方面對吊裝技術進行分析。為類似工程專案預製構件吊裝提供參考。

關鍵詞

裝配式建築；異形構件；PC構件；吊裝

引言

目前裝配式建築在國內大範圍開展，各省市和地區不斷出臺相關政策，積極推動裝配式建築的發展。由於具有節能、環保等特點，裝配式建築已成為建築業發展的必然趨勢。裝配式建築是由預製構件透過可靠的連線方式裝配而成的，主要體現在混凝土結構、鋼結構和木結構上。對於裝配式混凝土結構，由於PC構件自重、尺寸較大，在脫模起吊、運輸起吊及安裝起吊等過程中，構件可能不能承受吊裝過程中因自重產生的內力而導致開裂甚至破壞［1］，所以對PC構件的吊裝技術研究顯得尤為重要。

PC構件包括預製樓板、預製樑柱、預製隔牆等標準構件，還包括預製平（凸）窗外牆、預製樓梯、預製陽臺等異形構件（即非標準構件）。異形PC構件通常指體積較小、形狀不規則的混凝土預製構件。目前國內關於PC構件吊裝技術的研究文獻相對較少，主要是後續幾位學者進行了研究。趙國輝等［2］針對預製超大剪力牆從平吊和立吊兩多方面對吊裝技術進行了研究；王瑞傑［3］從吊裝和施工的角度，對預製構件吊環的設計與施工進行了研究分析；趙勇等［4］從施工驗算的控制標準、荷載取值、計算模型等方面對PC構件吊裝技術進行了分析；彭春生［5］則對屋架吊裝施工進行了探討；邵子洋［6］對疊合板吊裝系統設計進行了研究；周光毅等［7］從吊具安裝、構件起吊調整、構件下落、調整對位等吊裝工藝進行分析。透過已有文獻分析，多數學者針對標準PC構件吊裝技術進行了研究，而未重點分析異形PC構件吊裝技術，並且在吊裝精度控制方面少有學者進行闡述。

本文結合湖北武漢某工程專案，主要針對專案採用的預製平窗外牆、凸窗外牆、陽臺及樓梯等異形PC構件，從吊點設定、吊裝方法及吊裝精度控制幾方面進行吊裝技術的研究。透過採用預製生產方式，節約大量人力、物力和財力，為工程專案提升經濟效益，有效促進地區裝配式建築的發展。

一、專案概況

位於湖北武漢的某工程專案，建設多棟6至31層的多、高層住宅樓及配套商業樓。其中住宅樓和商業樓的平窗外牆、凸窗外牆、陽臺及樓梯，均採用預製的方式。構件在PC工廠生產，且外牆面磚、裝飾線條等一次成型，再運轉至專案現場，結合現澆混凝土技術，進行安裝拼接。

二、吊點設定

異形預製構件極易因吊點設定不合理而偏心起吊，造成預製構件損壞。在澆築混凝土前，需合理佈置起吊點，並預埋規定荷載的吊釘或吊環，之後進行起吊工作。

對於起吊點的位置，首先需要找到異形預製構件重心，根據重心位置及起吊高度，確定吊鉤合力作用點方向，從而合理設定吊釘預埋位置，並建立相關資料，標識在預製構件外形尺寸深化圖中。本工程異形PC構件規格較簡單，直接AutoCAD三維建模功能，內建立預製構件三維實體模型，建立UCS座標，找到重心位置，從而確定吊點，預埋吊鉤。

三、吊裝系統設計

對於平窗、凸窗外牆預製構件，採用“—”型吊梁起吊，吊鏈採用兩爪吊鏈，吊鏈與吊梁的水平夾角α不宜小於60°［8］，確保預製構件在起吊過程中能夠垂直起吊，保證吊裝過程的穩定性和安全性，如圖1所示。

對於陽臺預製構件，採用“□”型吊架起吊，吊鏈採用四爪吊鏈，吊鏈與吊架的夾角同樣不宜小於60°［5］，確定陽臺預製構件垂直起吊，保證吊裝穩定性和安全性，見圖2。

樓梯預製構件為斜型結構，為確保樓梯預製構件在起吊過程中垂直起吊，使樓梯在吊裝時呈現就位時的角度，一般採用四爪吊鏈起吊，4條吊鏈為兩長兩短，吊鏈與樓梯踏步面的夾角不應小於60°［8］，見圖3。

吊鏈的型號須根據預製構件的重量及相應吊裝構配件的引數進行設計計算。

四、吊裝精度控制

PC構件在運往現場安裝時，常由於吊裝誤差偏大，導致PC構件之間拼縫寬度不一致、相鄰PC構件的平整度超差、垂直度超差等，從而需額外增加工程量進行調整、修補，影響工程專案的質量、進度和成本。所以PC構件在現場安裝對吊裝精度要求非常高，主要由塔吊或吊車起吊，並輔以其它工具、裝置進行精度控制。

預製構件吊裝就位前，需對預製構件水平度、垂直度及平面位置進行精細調節，保證預製構件準確就位。

4。1 平、凸窗預製構件精度控制

1）水平度（標高）控制

平窗、凸窗預製構件吊裝就位時，用水準儀測出預製構件擱置部位的樓板面標高，與設計吊裝擱置位置標高對比，透過設置於預製構件底部的鋼墊板進行水平調節，直至調節到設計標高。預製構件在矯正過程中，水平度仍不能滿足要求，需透過千斤頂及鋼墊板進行調節。如圖4所示，用螺栓將鋼墊板與預埋接駁器連線，然後用千斤頂頂鋼板進行調節，在鋼墊板與預製構件底縫隙內嵌填鋼墊塊，直至水平度能滿足要求。待預製構件與主體結構完成連線並達到設計強度後，透過千斤頂頂出鋼墊板，取出鋼墊塊。

2）垂直度控制

預製構件上部透過2根斜拉桿（一般應設置於預製構件重心點偏上位置）與樓板連線，進行微調，直至垂直度滿足要求後，在預製構件下部設定2個“L”形腳碼，用螺栓使其與現澆樓板連線固定。

3）平面（左右、前後）控制

預製構件出廠前，在預製構件上彈出控制線；現場起吊前，在樓面上彈出所需的左右、前後控制線；吊裝就位時，根據所有標識的控制線進行微調，從而保證保證預製構件在設計位置準確就位。

4。2 陽臺預製構件精度控制

1）水平度（標高）、垂直度控制

陽臺預製構件水平度控制主要透過鋼管支撐架的調節杆來進行調節。預製構件就位前，先將陽臺預製構件上擱置的鋼管支撐架頂部調節杆預調至設計高度，如水平度不滿足要求，繼續調整鋼管支撐架，直至水平度滿足要求。因陽臺為水平構件，水平度調平後，垂直度自然滿足要求。

2）平面（左右、前後）控制

陽臺預製構件左右、前後控制主要是透過陽臺外側三根槽鋼（長度方向一般兩根，寬度方向一般一根）調節。如圖5所示，預製構件起吊前，將三根槽鋼固定在下層陽臺預製構件上，並將長度方向上的兩根槽鋼用鋼管連線形成整體，然後與陽臺的鋼管支撐架連線固定，確保水平方向不移動。陽臺預製構件起吊就位時，陽臺兩面緊靠槽鋼緩慢下降至設計位置。

4。3 樓梯精度控制設計

1）水平（標高）控制

預製構件起吊前，用水準儀測出預製構件擱置部位的現澆樓梯休息平臺面標高，與設計吊裝擱置位置標高對比，透過預埋在現澆樓梯樓層板內的螺栓進行調節，直至調節到設計標高，然後用砂漿坐漿至螺帽面，如圖6所示。

2）平面（左右、前後）控制

預製構件出廠前，在預製構件上彈出控制線；現場起吊前，在樓面上彈出所需的左右、前後控制線；吊裝就位時，根據所有標識的控制線進行微調，從而保證保證預製構件在設計位置準確就位。

結論

新型裝配式建築是目前國內大力提倡的一種建築施工方式，在不影響建築物結構功能的前提下，合理拆分構件，再進行安全裝配，有效減少人力、物力和財力的投入，符合綠色建築發展的要求。推進裝配式建築，需要大力發展裝配化，大大提高機械化和自動化水平［9］。透過提高吊裝效率，進一步提高裝配化。透過武漢某工程例項，從吊裝技術進行了簡要分析，總結吊裝技巧，為型別工程吊裝技術提供參考。

參考文獻

［1］孫麗思。 預製混凝土構件的吊裝［J］。 重慶建築，2015，14（08）：54-56。

［2］趙國輝，謝蘭敏，金玲玲。 超大PC構件起吊結構分析［J］。 建築結構，2016，46（S2）：188-190。

［3］王瑞傑。 從吊裝和施工角度談預製構件吊環的設計與施工［J］。 混凝土與水泥製品，1994，（01）：53-54。

［4］趙勇，王曉鋒。 預製混凝土構件吊裝方式與施工驗算［J］。 住宅產業，2013，（Z1）：60-63。

［5］彭春生。 淺談工業廠房預製混凝土構件的吊裝施工［J］。 福建建材，2009，（06）：83-85。

［6］邵子洋。 工業建築預製混凝土構件吊裝設計［J］。建築，2016，（11）：60-61。

［7］周光毅，宮立寶，王佳斌，黃巍，孫振宇，趙傳瑩。 裝配式混凝土結構停車樓吊裝施工技術［J］。 施工技術，2016，45（04）：31-34。

［8］ JGJ1-2014，裝配式混凝土結構技術規程［S］。

［9］王雲燕。 我國建築工業化及其發展［J］。 施工技術，2016，45（S2）：854-856。