施工现场中预制构件吊装技术的运用

施工现场中 预制构件吊装技术的运用

庄锐

中国建筑第二工程局有限公司华东公司

摘要：预制构件是构建装配式建筑结构的核心材料，装配式建筑是指由预先制作好的装配式构件组装在一起形成的新型建筑形式，由于装配式建筑施工过程简单、工期比较短、成本比较低，已经成为当前城市建筑主流型式之一。预制构件现场吊装施工是装配式建筑施工过程中必不可少的一个施工环节，主要是采用吊装技术将预制构件在施工现场进行拼装，由于预制构件体积和重量比较大，具有较高的吊装难度，施工过程中任何一个环节出现问题，都会影响到预制构件施工现场的吊装质量，不仅会延长吊装施工周期，还会降低预制装配式建筑质量。

关键词：预制构件；吊装技术；吊装动力；缆索吊装

针对传统技术在预制构件施工现场吊装应用中，施工耗时比较长，经常需要重复吊装等问题，文中提出预制构件施工现场吊装技术，通过对主索、起重索和牵引索进行动力学分析，确定预制构件吊装动力参数，采用塔式吊装机对预制构件进行吊装施工，并在施工过程中对吊装关键环节进行控制，确保吊装施工有序进行，以此完成预制构件施工现场的吊装。实验结果表明，采用设计技术对预制构件进行吊装，可以缩短吊装时间，在该方面，设计技术优于传统技术，具有良好的可靠性和可行性。因此可以看出，吊装施工质量直接关系到整个装配式建筑工程的稳定性和安全性，采取合理的吊装技术对预制构件施工现场吊装施工具有重要作用。然而，目前现有的吊装技术涉及的工序比较复杂，并且计算的吊装动力参数不够准确，导致在实际应用中经常会对同一个预制构件进行反复吊装，吊装时间比较长，已经无法满足预制构件施工现场吊装效率需求，为此提出预制构件施工现场吊装技术。

1 预制构件施工现场吊装技术设计

1.1 吊装动力参数计算

预制构件施工现场吊装主要采用缆索吊装设备对构件进行吊装施工，缆索包括主索、起重索和牵引索，其结构具有柔性特征，在吊装过程中，预制构件会对其产生一个拉力，如果拉力超出缆索最大允许应力，将无法成功吊起预制构件，因此在吊装前，需要对吊装动力参数进行计算。首先计算缆索吊装设备主索的动力参数，主索的动力参数包括垂度和载荷重力，主索垂度是指预制构件吊装高度，通常情况下主索的冲击系数取值为1.1。

其次对缆索吊装设备起重索动力参数进行计算，起重索主要作用是在指定范围内，对预制构件垂直提升，将其提升到指定高度，根据起重索的受力情况，分析起重索的最大吊重、最大张力以及拉力安全系数。起重索的最大吊重与需要吊装的预制构件的最大重力，其最大张力根据起重索吊重情况计算，将缆索吊装设备起重索最大吊重除以最大张力计算出起重索的安全系数。最后缆索吊装设备牵引索动力参数进行计算，牵引索主要作用是指定范围内对预制构件水平方向牵引，将其牵引到指定位置，用于控制预制构件的水平运动。

1.2 预制构件吊装施工

结合吊装动力参数分析结果，对绳索吊装设备主索、起重索、牵引索参数进行设计和安装，搭配起重机进行吊装施工，预制构件施工现场吊装过程如下：首先根据预制构件实际情况以及吊装动力参数，对吊装设备进行选择，吊装设备分为塔式吊装机、履带式吊装机和汽车式吊装机三种，预制构件重量较大，体积也比较大，对这种大型物件进行吊装，对稳定性要求比较高，考虑到该要求，此次选取塔式吊装机作为吊装设备，塔式吊装机底座为梯形塔式结构，底座比较稳定，底座上方为具有伸缩功能的操作台，可以根据实际情况随时调整位置，灵活性比较高。

将绳索安装在塔式吊装机上，由于吊装对象为预制构件，为了保证吊装精度和吊装效率，安装的主索数量最少为4根，起重索的数量最少为5根，牵引索的数量最少为2根。将主索铰接在塔式吊装机的扣塔上，在塔顶布置两层交错分配梁和移动式索鞍，将起重索穿过移动式索安孔，搭建起重索塔结构，将牵引索安装在交错分配梁上，以此完成吊装绳索的安装。然后利用履带式吊装机将预制构件运输到施工现场内，按照型号、吊装的先后顺序将预制构件分别吊运到相应的存放场地内，预制构件的存放位置不能超出塔式吊装机的工作范围，避免施工过程中出现预制构件的二次运输。

1.3 预制构件吊装过程控制

预制构件吊装工作比较重要，并且技术性要求比较高，因此在吊装过程中要采取一定的控制手段，保证吊装安全、质量和效率。吊装施工过程中，所有工作人员的操作行为都是在接到信号后进行，每完成一道吊装工序都要对其进行检验，当发现存在吊装误差时，必须要先进行请示再操作。

当预制构件起吊高度达到4m时，要检验吊装机上的绳索是否与预制构件捆绑和连接，确认无误后继续起吊。塔式吊装机的起吊速度为3.5m/min，最快不能超过4m/min，当预制构件达到吊装地点时，将其下放到距离设计吊装地点0.5m处，利用事先安装的导向架和控制线，将其调整到安装地点。预制构件绳索松解过程中，需使用固定斜支撑对预制构件进行支撑，保证构件的稳定性，当绳索完全脱离后，按施工方案使用钢筋和螺栓对预制构件进行固定和安装，直至所有构件拼接完成。

2 实验论证分析

实验以某装配式建筑的预制构件为实验对象，装配式构件为建筑外墙，数量为5个，构件重量依次为800kg、1000kg、1200kg、1400kg、1600kg，构件的高度依次为3.5m、3.7m、3.9m、4.2m、4.5m，实验利用此次设计技术与传统技术对该预制构件进行吊装施工，检验此次设计技术在预制构件施工现场吊装中的应用效果。通过吊装动力参数计算和分析，确定缆索吊装设备主索的垂度为18.3m，载荷重力为750kN，起重索的最大吊重为642kN，最大张力为365kN，安全系数为1.2，牵引索的最大牵引力为864kN。根据以上吊装动力分析，设计缆索吊装设备主索参数为：主索钢筋直径为3.5mm，横截面面积为1365.26mm2，单位重量为12.36kg/m，数量为8根；起重索采用H236钢丝绳，其参数设计为：起重索钢丝直径为1.14mm，横截面面积为124.36mm2，单位重量为3.14kg/m，数量为4根；牵引索采用SF36钢丝绳，设计缆索吊装设备牵引索参数为：钢丝直径1.03mm，单位重量2.85kg/m，横截面面积156.48mm2，数量为2根。按照上文设计的施工流程对五个预制构件进行吊装，按照预制构件吊装质量要求，对每个预制构件的吊装质量进行检验，发现均达到质量标准，在保证吊装质量的前提下，对两种技术吊装时间进行对比，将其作为检验两种吊装技术有效性的指标。

从中数据可以看出，应用此次涉及技术完成预制构件吊装施工的时间比较短，最快完成一次吊装施工为42.17min；而应用传统技术完成预制构件吊装施工的时间均比较长，最快完成一次吊装施工时间为78.54min，是将近此次设计技术吊装时间的两倍。因此，实验说明设计技术在预制构件施工现场吊装中效率比较高，耗时比较短，在该方面优于传统技术，更适用于预制构件施工现场吊装。

3 结语

预制构件吊装施工工序比较繁多，涉及到的机械设备种类和数量也比较多，在当前城市化进程不断加快的背景下，要求预制构件吊装施工既要保持良好的施工质量，还要具有较高的效率，根据实际需求，此次在传统技术基础上进行了优化和创新，设计了一个新的预制构件施工现场吊装技术，并且通过实验验证该技术的应用，可以有效缩短预制构件施工现场吊装工期，简化预制构件施工工序，具有良好的吊装效果。

参考文献：

1. 李伟.异型高空钢结构连廊吊装施工技术[J].四川建材,2022,48(01):104-105+107.

2. [1]杨胜,刘凌云,杜子荣,李升辰.一种大型组块合片预制及整体吊装技术研究[J].山东化工,2021,50(24):179-182.

3. .[1]杨胜,刘凌云,杜子荣,李升辰.一种大型组块合片预制及整体吊装技术研究[J].山东化工,2021,50(24):179-182..