关键词:预制构件;吊装;重心;数值分析;
装配式建筑构件的吊装是预制装配式建筑在结构施工过程中的重要环节。吊装过程中由于构件的重心不稳可能会造成构件下降过程过快、使其在空中悠荡,造成因为离心惯性甩出而脱钩事故;吊点选择不合理;对于构件的质量和吊装的管理安全造成不可挽回的影响。
一、预制构件管理存放情况
1.应核查进场的预制构件的完整出厂质量证明文件和标识情况,其中应明确标识吊点数量及位置、临时支撑系统预埋件数量及位置、混凝土强度及吊点连接件材质、吊点隐蔽记录情况。凡标识不清、质量证明文件不完整的构件,特别是有存在影响吊装安全的质量问题,不得进场使用。
2.预制构件应设置专用堆场,并满足总平面布置要求。预制构件堆场的选址应综合考虑垂直运输设备起吊半径、施工便道布置及卸货车辆停靠位置等因素,便于运输和吊装,避免交叉作业。
3.堆场应硬化平整、整洁、无污染、排水良好。构件堆放区应设置隔离围栏,按品种、规格、吊装顺序分别设置堆垛;其他结构材料、设备不得混合堆放,防止搬运时相互影响造成伤害。
4.应根据预制构件的类型,选择合适的堆放方式及规定堆放层数,同时构件之间应设置可靠的垫块;若使用货架堆置,货架应进行力学计算以满足承载力要求。
5.核查预制构件进场,施工单位自检,监理单位验收并形成验收记录的情况。
6.现场吊装起重机械设备安装、附着情况。塔式起重机的使用应符合国家现行标准GB5144—2012《塔式起重机安全规程》、JGJ196—2010《结构施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》及JGJ33—2012《结构机械使用安全技术规程》中的相关规定。汽车式起重机应符合国家现行标准JGJ276—2012《结构施工起重吊装工程安全技术规范》中的相关规定。施工升降机的使用应符合国家现行标准GB10055—2007《施工升降机安全规程》、JGJ215—2010《结构施工升降机安装、使用、拆卸安全技术规程》。物料提升机的使用应符合国家现行标准JGJ88—2010《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》。起重机械设备基础搁置在结构上和附着,应经过结构设计单位书面复核确认。
二、预制构件重心位置的确定
在预制构件进行吊装的过程中,由于构件重心不稳的原因可能会造成构件下降过程过快,使其在空中悠荡,造成因为离心惯性甩出而脱钩事故。为了保证吊装并加固构件的质量,做到不偏载、不集重以及可能因为构件生产厂家在对构件进行标注重心位置尺寸时产生的偏差,在吊装过程中埋下隐患,对构件重心位置的确定就显得尤为重要。预制构件的类型主要有一字型、L型、U型、刀把以及组合阳台等类型,在预制外墙中存在因窗户不均匀分布或者门窗型号不一致的原因导致构件的重心不容易确定。对于构件重心确定的方法常采用:悬挂法、称重法以及理论计算法。由于预制构件的特殊性,不建议采用悬挂法和称重法。在采用这两种方法时,本身可能就会对构件质量产生损坏,而且操作比较耗费人力物力。
1.理论计算方法。利用积分的思想,将预制构件看成是由无数个极小的体积单元组成的,不考虑于预制墙板中间的保温层的质量,可将预制构件的密度设为ρ(x,y,z),构件的总质量为M,假设其重心坐标为(x,y,z),那么重心坐标可以由下列方程解得:(1)对于规则的平面板D
式中:hi为组合阳台距离地面高,单位:m;M为组合阳台的总质量,单位:t,mi为各个部位的质量,单位:t。假设现存在厚度均匀的预制混凝土剪力墙外墙板,结构较为复杂,包含刀把结构,不均匀窗户布置,显然得知,预制外墙板是关于x轴对称的,那么它的重心肯定是在x轴上,可以确定重心位置应该是y=0只需要确定x就可以,则可以采用负质量法。
上述公式中Vi为部品的体积;ρi为部品的密度;xi,yi,zi为在x,y,z轴上部品i的重心距离力矩中心的长度;x,y,z为整体厨卫、集成卫浴的总重心到力矩的中心的位置。
三、施工阶段应重点核查内容
1.预制构件吊装、吊具、吊点数量、完整性及强度情况。吊装作业必须符合JGJ276—2012《结构施工起重吊装工程安全技术规范》规范要求。吊装前必须再次核对构件吊点、吊装吊具的安全情况。起吊大型构件或薄壁构件前,应采取避免构件变形或损伤的临时加固措施。每班开始作业时,应先试吊;确认吊装起重机械设备、吊点、吊具可靠后,方可进行作业。
2.临时就位固定、临时支撑体系情况,固定和支撑材料进场验收和检验情况。构件安装就位后应及时校准,校准后必须及时安装临时固定支撑连接件,防止变形和位移。临时固定支撑连接件应符合方案要求。临时固定支撑连接件进场施工之前,监理单位应履行进场验收手续。
3.各阶段各部位安全验收情况(包括首件、首吊、首层、随机抽查)。首次吊装前,施工单位必须办理和通过危险性较大的分部分项工程开工安全生产条件审查;吊装临时就位完毕、临时支撑搭设完毕及浇筑混凝土前,经施工单位和监理单位自检验收后,应通知安全监督机构。安全监督机构应根据监督规范化的要求进行随机监督抽查。(1)预制构件起吊时的吊点合力宜与构件重心重合。可采用可调式横吊梁均衡起吊就位,吊装设备应在安全操作状态下进行吊装。(2)预制构件应按施工方案的要求吊装,起吊时绳索与构件水平面的夹角不宜小于60μ,且不应小于45μ。(3)预制构件吊装应采用慢起、快升、缓放的操作方式。在预制构件吊装过程不宜偏斜和摇摆,严禁吊装构件长时间悬挂在空中。预制构件吊装时,构件上应设置缆风绳控制构件转动,保证构件就位平稳。(4)预制构件吊装应及时设置临时固定措施,临时固定措施应按施工方案设置,并在安放稳固后松开吊具。
总之,为了保证构件在吊装过程中的安全,可以在构件吊装前采用试吊方法,将吊环安装就位以后进行试吊,试吊的高度宜为200mm,进行试吊时间大约为5min左右,并检查预制构件各部位有没有异常,确认无误后,进行吊装。
参考文献:
[1]王海兵.浅谈装配式建筑预制构件吊装吊点的优化选择.2017.
[2]蔡继斌.装配式变电站建筑物吊装施工技术.2017.