大型装配式工程施工及管理

大型装配式工程施工及管理

邹伟生

德建建筑设计咨询（上海）有限公司 200051

摘要：

以英特尔大连FAB88项目为例，阐述预制装配式工程的优点，重点介绍大型装配式工程吊装顺序和节点处理，以及施工过程中的管理要点。

关键词：大型PC构件、吊装物流布置、履带吊、群塔群吊安全管理

引言

装配式构件通过工厂按照设计图纸将建筑划分为柱、梁、板、墙等组成构件在工厂进行流水线生产加工，然后再将这些构件运抵工地现场进行组装的方法。与现浇施工工法相比，装配式PC结构有利于绿色施工，因为装配式施工更能符合绿色施工的节地、节能、节材、节水和环境保护等要求，降低对环境的负面影响，包括降低噪音、防止扬尘、减少环境污染、清洁运输、减少场地干扰、节约水、电、材料等资源和能源，遵循可持续发展的原则，还可以较大的缩短工期，具有更高的经济性。英特尔大连FAB88项目是一个四层的大型装配式厂房，长202.55米，宽172.8米，总体装配面积为10.5万平方米。柱子从一层开始，分为双层预制柱和单层预制柱，梁从 2 层开始，分为 2/3 层，楼板从 2 层开始，2 层为双 T 板，3 层为华夫板，共由8000多个构件组成，最大的构件重量达38吨，为此我们租赁了6台500吨以上的大型履带吊进行吊装，其中最大的履带吊为1250吨。在施工过程中吊车设备选择、组装；吊装物流平面规划布置；吊装顺序、群塔群吊安全管理方面都给我留下了很深刻的印象。希望本文能够在构件吊装方面的工艺及管理方面可以给大家一定的经验借鉴。

项目任务目标、设计图纸、构件生产供货能力、施工工序、施工工艺、现场条件、吊车性能等因素是明确施工总体规划的基本依据，需要对以上因素进行认真分析反复研究再确定最佳的总体施工规划。

1.1 确定总体施工平面布置图

总体平面布置图包括物流运输路线布置、预制构件堆料场、钢筋、木工的加工场地、大型履带吊的组装场地、辅助型吊车的停放场地等。

根据现场条件：新建厂房一层面积为3.5万平方米，其西面有已投入生产使用的厂房，北面有在建的能源中心CUB，南面有在建的办公楼MSB，在厂房的东面有暂未开建的空地可作为各种材料的堆放区，工地入口在新建厂房的东南面。根据需要在厂房的东面设置了1.6万平方米的PC构建堆放区及各种加工棚。

1.2 确定PC构件物流及堆场的布置

1.21堆场应就近吊装区域设置但在吊装危险区域以外。

按构件种类分为柱、梁、板、墙、楼梯板等，不同的构件种类包含不同的型号，再结合进度的需求对进场的构件进行分区域堆放。以达到避免在料场区域进行二次、多次吊装寻找需要构件的情况出现。

1.22物流路线应以确保运输顺畅并减少运输路程。

构件从工地进入后先到达堆场后再到达吊装区域，道路需足够坚实、宽敞；弯道处应足够满足挂车的回转，车辆到达堆场及施工区域时方便吊车吊取构件。

1.3履带吊的组装场地

1.31履带吊的组装流程场地选择→车体安装→主臂安装→副臂安装→穿钢丝绳→安装超起配重→搬起检查→搬起

1.32履带吊的组装场地要求履带吊的组装区域长度需大于车体长度+主臂长度+副臂长度，约140米，宽度需大于大臂的宽度+辅助吊车的运行宽度，约30米。在吊装施工前应规划好履带吊组装场地，同时在吊装结束时更应该计划好吊车的拆卸场地。以避免出现吊装完成后履带吊无法拆卸的局面。

注：在履带吊将大臂拆除后具有非常好的爬坡能力，而在未拆除前则几乎仅能在平地上行进。故，在场地受限时可将车体在其它地方组装好然后开至预定场地完成剩余的组装工作，拆除同理。

2、施工顺序及吊装顺序的确定：

2.1总体施工工序包含：土建，PC构件，屋面防水、机电，洁净室、装修等方面，在将厂房分为几个施工段后，我们在进行第三阶段吊装时，厂房第一阶段已经完成了屋面防水的工作并在进行机电、装修等方面的工作。本项目的PC构件的顺利完成与土建密切关联，两者不可分割。在柱子、梁、板吊装完成后都需要先进行注浆的工作，注浆结束后楼板还有找平层的钢筋及混凝土需要进行砼浇筑。也即在进行下一层的梁、板吊装前需要将本层的混凝土浇筑完成。

2.2总体吊装顺序分段、分区

X方向202.55米共32根轴线，Y方向172.8米共26根轴线，标准轴距7.2米。吊装总体上按厂房的中间轴15轴开始，分别向两边进行的顺序进行。将厂房筏板基础及吊装区域分别划分为24个施工区域，每个区域的占地面积约为1500m2。根据吊车的数量、及吊装范围将厂房从总体上的施工划分为4个阶段，每个阶段为6个区域，在当前施工阶段的每个区域由1台履带吊负责。

2.3吊装施工顺序柱子吊装→临时支撑、矫正→注浆→板墙吊装→梁吊装→板吊装→注浆→梁柱节点、楼板找平层钢筋绑扎→砼浇筑→柱子吊装→

3、构件吊装工艺流程：

3.1柱吊装工艺流程：

准备工作→吊装机械就位→挂钩→预制柱翻身→吊升→套筒对准预留钢筋对位→临时固定→垂直度校正→调节斜支撑→固定支撑

准 备工作：

准备吊装用的机械、测量用经纬仪、柱翻身用枕木、起吊用吊具、钢丝绳、工具（大锤、撬杠、溜绳、麻绳、垫铁）、固定用钢丝绳、调节器、膨胀螺栓等。

对基础中心线及其间距，基础顶面和杯底标高、钢筋表面标高等进行复核，有牛腿的柱子事先标记好其朝向，以确保柱子吊装完成后牛腿的位置及柱顶标高符合设计要求

把每根柱子按轴线位置进行编号，并标注在柱子吊环位置便于识别。检查柱子的尺寸：如柱长、断面尺寸、柱底到牛腿面的尺寸、牛腿面到柱子吊装
柱顶的尺寸等，无误后，

在 柱身的三面，用墨线弹出距柱边200mm处控制线，每个面在中心线上画出上中下三点水平标记。并测量出各标记间距离

3.2墙板吊装工艺流程

准备工作→吊装机械就位→挂钩→墙板翻身→吊升→钢丝绳对位→临时固定→垂直度校正→调节斜支撑→固定支撑

3.3梁吊装工艺

准备工作→吊点安装→吊车吊运→手扶引导降落→对位安装→调整位置确认→摘钩

3.4双T板、华夫板吊装工艺流程墙板吊装

吊点安装→吊车吊运→手扶平稳降落于预制梁上→精确就位→摘除吊钩

3.5预制楼梯吊装工艺流程

标高确认→连接部位座浆→吊点安装→起吊调平→吊车吊运→稳住楼梯降落→对准预留钢筋→就位、摘钩。

4、部分难点及工艺分享

4.1如何选择吊装设备

选择吊装设备主要需要从 场地条件、吊装顺序、分层、分段施工的方案、吊装构件的尺寸规格、吊装设备的工况表、经济性能等方面进行考虑。根据本项目的特点从吊装顺序、分层、分段施工、构件尺寸规格及吊车工况表三方面介绍一下本次吊车的选择方法。

1、结合吊装的顺序、分层、分段的情况及构件尺寸规格情况，得出本项目吊装中最远、最重的构件情况如下：

吊车中心距距离最远构件直线距离为 44 米，为双层预制柱，构件尺寸为 800×800×14.7米，构件重量为 26.6 吨；在 38 米处构件尺寸为 1000×1000×14.7，重量为 42T，

2、以CC6800 600T履带吊为例：其工况表如下

600T 履带吊工况表 最大、最远构件距离图

600 T履带不加超级配重，请看黑色框框内性能参数。见上表。最小作业半径 24 米。能力 92.5 吨。吊车工况在44 米和 38 米处分别可以起重 29.9 吨和 49.4 吨，故此型号吊车满足吊装要求。

4.2单机起吊、双机起吊

柱子的吊装是吊装工艺的第一步也是本项目初期遇到的第一个难点。本项目的柱子分为双层柱和单层柱，1~2层的柱子均为双层柱，柱子高度14.475m,重达30吨。从现场堆料场到柱子起吊需要经过起吊装车→卸车→起吊安装。起吊装车和卸车时柱子为横向起吊，横向放置，起吊安装为竖向起吊，需要将横向放置的柱子变为竖向，其中有一个难点即工艺流程中的预制柱翻身。

在柱子的中部因设计、施工需要，砼未进行浇筑，是柱子的一个薄弱点，在初期进行吊装时为单机起吊，发生了此处钢筋弯曲造成柱子垂直度偏差的情况，也发生了柱子底部在起吊过程中因重量太大和地面接触面积太小造成破损的情况。为此我们一方面从设计上寻求解决办法，一方面采取了双机起吊的方案。双机起吊不用先将柱子卸车可就以直接从运输车上进行起吊，很好的解决了柱子在中间段钢筋弯曲，及柱子底部起吊过程中破损的情况；但双机起吊需要2台吊车的密切配合，吊装效率较低，安全风险大于单机起吊，在使用一段时间后单机起吊遇到的难点得到解决后被淘汰。单机起吊难点解决方案：在和设计及构件生产厂家沟通后在柱子中部增加钢筋，起吊过程中在柱子的底部放置橡胶轮胎

单机起吊示意图 双机起吊现场照片

单机起吊：其操作方法为：吊车司机收到起吊信号后缓慢起钩，柱脚下方垫橡胶轮胎，在绑扎点位置柱身呈直立状态，然后吊离地面，旋转起重臂，将柱放入基础杯口。吊绳处于吊点的正下方，慢速提升，待吊绳绷紧后暂停上升。及时检查绑扎点的可靠情况。为控制起吊和就位时不来回摆动，在柱子绑扎点栓好溜绳，检查各部连接情况，无误后才能继续起吊。

双机起吊：即由一台辅助吊车（75T）配合主吊车（600T）将柱子从横向状态调整至竖向状态后放松吊带并撤离，由主吊车完成后续吊装的办法。相对于单机起吊在使用双机抬吊的施工中，考虑不超过吊车的本身的起重性能的要求下，确定吊车的受力分配和工作范围是关键

4.3柱子插筋定位

柱子的插筋可以在砼浇筑前用制作好的定位钢模型进行定位。确保焊接牢固后再进行砼浇筑，吊装开始前需要对插筋进行复核无误后再进行吊装，有偏差较大的提前进行矫正。

4.4柱子注浆

柱子在吊装后先进行临时支撑、调整垂直度、水平标高及柱边封堵后才可以进行灌浆工作。

柱子底部的孔洞分为插筋孔，注浆孔，排气孔。柱子在就位后大多需要用垫片进行细微的调整，才能确保垂直度、水平标高符合设计要求。故通常在进行柱边封堵完成后由于柱子底部和基础面层之间有一定间隙，在对其中一个孔进行注浆时往往会发现这个孔洞和其它孔洞已经相通。

柱子的注浆因从端部第一排注浆孔开始，并将其它会漏浆的孔封闭，直到顶部的排气孔均留出浆料，才能确定注浆已经完成。在注浆强度达到设计标准后才能开始进行梁的吊装，此部工作为关键工作，如何缩短柱子吊装完成时间至梁开始吊装的时间差灌浆起着很关键的作用。

4.5双T板、华夫板吊装的期间的安全防护

梁 、柱的吊装人员都是在屈臂车、升降车内挂好安全带完成的。楼板吊装阶段则不同于前者，其吊装过程中人可以站在已完成吊装的楼板上进行新的楼板安装，此时应做好安全防护，安装人员全程佩戴并挂好安全带。安全防护的位置会随着楼板的安装位置推进而变动，安装人员在挂好安全带的同时还需要有较大的活动空间来躲避吊物及楼板安装。固需采用可移动的防护及配置防坠器。

楼板吊装安全防护

5、群塔群吊的安全管理：

5.1根据进度情况做好每日的总体吊装平面布置图

确定每台主吊车的站位及移动位置

确定每台主吊车的吊装范围及旋转方向

确定运输路线及堆料区域

根据当日主吊车的吊装范围及旋转方向设置好限位器

对相关人员进行交底

5.2细化每台主吊车的工作任务及各承包商的使用时间段。

在厂房的施工过程中，可能使用到吊车的承包商有很多家，承包商争执吊车的使用权容易产生安全问题，同时也严重影响吊装效率，为此我们应提前一天对每台吊车的各时间段使用者进行沟通确认，并将其制作好表发给相关管理人员及吊车指挥人员。

次日履带吊使用情况计划一览表

5.3吊装设备的检查与维护

做好主吊车的日常维护保养与检查及记录

做好吊具、钢丝绳、吊带的检查与更换工作

5.4风速的监测

大连靠海风速较大，按照吊装规范风速大于10.8m/s应停止吊装。本项目受风速的影响非常大，尤其是在冬季风速经常都超出吊装要求，为此我们联合了安全部门做了大量的工作，并在每一台吊车上安装了风速仪。

5.5安全人人有责，人人参与

“安全零事故”是我们整个工程的项目最重要的目标。为做到这一点，需要整个项目的全员参与。每周的全员安全宣讲大会，每日的班前安全会议，发现不安全的作业情况及时制止，必要时进行经验分享。赋予看护人在自己所在区域的更高的管理权限，吊动工人的积极性，及时进行奖励。确实做到安全人人有责，人人参与。

6、完工评价

大连英特尔F88工厂吊装工程历时5个月，整体吊装效果优良，PC构件生产质量及结构安装偏差均达到设计要求及吊装工程质量验收标准，吊装过程中未发生一起人员伤亡事故，获得业主深度好评。

7、探讨及建议

我们公司虽然经过了多方筛选及资源调配，然而在整个厂房吊装工程的参与方中，我们国内方的管理人员及工人都几乎很少有人同时参与过如此大体量、构件重量又如此重的项目。为此我们公司还从新加坡调来了四个工程师，其中一个为计划、方案工程师，另外三个为现场吊装工程师来项目进行指导。看似如积木一样的简单的吊装工程确因为“大”而存在许许多多我们没有想象到的细小“难点”，如果管理人员也没有相应的经验把它们在吊装之前就进行考虑及解决，我们在遇到它们的时候就需要一次次的停下来思索，而整个厂房的吊装成本单是各种吊车的租赁费用一个月就需要600多万元，可以想象时间对于我们是有多么的宝贵。新加坡4个工程师的加入给予了我们很多的建议及帮助，在方案及实施阶段我们进行了大量的培训及探讨会议，使得项目得以顺利完工。如何提高我们国内管理人员的大型吊装项目的经验及水平，从而提高项目的安全、进度、质量和经济效益是需要我们进一步探讨的问题。

英特尔F88厂房的吊装完成，涉及到的方案大大小小数十上百个。一项大的吊装工程必须有一个严密可行的施工总体方案及各个专业级别的方案。确实做好按方案施工，让方案指导施工而不是流于形式。做好吊装总体平面布局，确定生产、进料、吊装顺序，明确好每一台履带吊的工作内容及范围，细化每一天的工作内容并提前做计划安排，明确吊车组成员、班组工人、及各级管理人员的工作职责，提前做好每日的工作计划。做到事前有计划、事中有控制、事后有检查，确保工程顺利完成。

参考文献

[1]国内外装配式建筑发展现状, 顾泰昌.工程建设标准化2014年

[2]预制装配式构件快速安装施工技术研究与应用,孙钰颖.《海峡科技与产业》 2019年

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