浅谈吸盘车在装配式建筑墙板施工中的应用

俞文生

（1.福建省建筑科学研究院，福建 福州 350025；2.福建省绿色建筑技术重点实验室，福建 福州 350025）



浅谈吸盘车在装配式建筑墙板施工中的应用

俞文生1，2

（1.福建省建筑科学研究院，福建 福州 350025；2.福建省绿色建筑技术重点实验室，福建 福州 350025）

随着对建筑品质要求、环境保护认识的不断提高，传统建筑带来的不良影响逐渐暴露，建筑产业的转型升级成为新需要、新常态。配套于装配式建筑的墙板逐渐得到应用，传统的墙板安装方法已不适于建筑产业现代化的要求，引入吸盘车是实现墙板机械化安装的途径之一。文章通过介绍吸盘车的工作原理、工作方式，为类似工程提供参考。

墙板；吸盘车；机械化施工；装配式建筑

1　概述

传统建筑产业具有能耗大、施工效率低、质量控制难、环境污染重等缺点，因此实现建筑行业的转型升级，是城镇化进程中绿色建筑节能减排的迫切需要，是实现建筑可持续化发展的途径之一。工业化建筑是符合我国创新发展、协调发展、绿色发展、开放发展、共享发展理念的新型建筑模式。所谓工业化建筑是指采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理等为主要特征的工业化生产方式建造的建筑[1]。

装配式建筑墙板是配套于工业化建筑结构体系的一种可以解决传统墙板在使用过程中出现的大量消耗资源能源、污染环境、延长施工周期等问题的装配式墙板。装配式墙板的机械化安装，相对于传统墙材的砌筑形式具有缩短工期、提高安装质量、方便维护维修、一定程度上促进墙板产品循环利用等诸多特点，在工程实际中的需求日趋增大，具有广阔的前景与经济价值。真空吸盘车是利用真空吸盘在物体表面产生压力差以实现对所吸持的玻璃、各种不同种类的平板等材料的搬运、装卸、翻转的施工机械，是一种可以实现装配式墙板机械化安装的仪器设备。本文通过介绍真空吸盘车的工作原理、工作方式、在墙板安装中的注意事项，展示吸盘车机械化施工在装配式建筑墙板施工中的利用及其具有的优势。

2　装配式建筑墙板安装中吸盘车的应用

2.1传统砌筑墙体与装配式墙板的安装

传统砌体墙的施工工艺大致可以分为抄平、弹线、摆砖、立皮数杆、挂线、铺灰砌砖、勾缝、清扫墙面。砌筑前要根据房屋功能设计要求进行砌体排版、现场主要采用人工湿水作业、砌筑过程中要严格控制质量，当竖缝砂浆不饱满，砌体间粘接力较差将导致墙体开裂，同时为防止梁底产生水平裂缝，需要在填充墙顶部预留空隙时间约大于7d后斜砌顶砖、冬期施工需严格控制每日砌筑高度、为提高墙体稳定性和房屋整体性，需在墙体转角处和纵横墙交接处设置拉结钢筋、当墙体砌筑完成后投入使用前，需对墙面抹灰。可见传统的砌体墙砌筑不仅工序繁多耗时较长，而且容易出现质量不满足验收要求[2-4]，传统墙体砌筑如图1所示。

图1　传统墙体砌筑

装配式建筑墙板特别是内墙板的安装主要按照结构基层清理、安装位置放线、安装定位钢卡、安装墙板、墙板接缝处处理、预留门口处处理、安装管线的步骤依次进行。相对于传统墙体，装配式墙板现场湿水作业较少，墙体排版更为容易，墙板同结构主体采用钢卡、膨胀螺栓等连接，施工方便简单。墙板施工的关键工序在于安装墙板，该工序是判断墙板安装质量的最直观依据。传统墙板的安装主要依靠现场多人工采用原始滑轮等简单机械协调搬运、吊装，施工效率低、机械化程度不高、存在重大的安全隐患，传统吊装方式如图2所示。真空吸盘车的引入实现了单人在墙板安装过程中可以独立完成机械搬运、定位。采用真空吸盘车安装装配式建筑墙板，实现了墙板施工的机械化，简单轻便，确保了施工人员的人身安全。真空吸盘车如图3所示。

图2　传统吊装方式

图3　吸盘车外观

2.2吸盘车工作原理

应用于装配式建筑墙板安装的真空吸盘车的吸盘工作原理是将真空抽气设备通过抽气接管与安装在车上的吸盘相连接，然后将吸盘贴紧需要起重的墙板外表面，启动真空抽气设备根据起重墙板的质量确定抽气量，因盘内气压低于盘外气压产生负压从而实现提升、搬运、定位、安装功能。待墙板准确安装后，再次利用抽气接管，向吸盘内平稳充气，待吸盘内的气体压力等于或略高于大气压强时，吸盘与墙板脱离，从而实现墙板安装。吸盘工作原理示意如图4所示。吸盘车采用单人控制手柄推动小车实现移动功能，搬运重物如图5所示。

图4　吸盘工作原理示意图

图5　吸盘车搬运重物

2.3装配式机械化安装的优点

真空吸盘车在装配式建筑墙板中的应用具有如下优势：一是保证安全、提高工作效率。在装配式墙轻质条板隔墙面密度也要求不应小于6kg/m2，单人无法完成墙板的安装，需要多工人精细配合以保证安装的精度与过程中的安全，消耗人工的同时降低了工作效率；二是容易进出电梯。真空吸盘车在搬运、装卸过程中采用单人电动操控，特别是在内墙安装中，常考虑进出电梯的影响，吸盘车可通过旋转墙板的方式调整角度方便进入电梯，安全方便，节约人力资源；三是设备易于存放。当真空吸盘车使用完毕后，需要场地用于存放。总长度约为2.5m、宽约为1.23m、高约为1.6m的吸盘车即可完成目前市面上不同规格的墙板起重、搬运、安装，又不占用太大场地。

2.4吸盘车使用中注意事项

①鉴于吸盘车采用负压搬运墙板，使用过程中需注意吸盘车的最大负荷、安全负荷、提升高度、允许最大板材尺寸等要求，需密切控制数字面板负压数值确保在安装过程中不同重量的墙板不致脱落伤人。

②为降低吸盘车在使用中出现故障的概率，使其各项参数均正常，应定期对吸盘车进行维护保养。当吸盘车使用周期超过要求、达到检定有效期、使用出现机械损伤，应送至法定计量检定机构进行检定。

③目前福建省内的适用于装配式建筑的墙板多是脆性材料，为保证墙板安装过程中的完好性，在吊装定位接近墙板预设安装位置中，需避免吸盘车过大的摆动引起的磕碰造成墙板损坏。

2.5工程应用

漳州某工程为九层钢筋混凝土框架结构，该工程外墙采用挤压成型预制装配式墙板与PC（Precast concrete）梁柱结合，墙体主要使用挤出成型预制水泥墙板、装饰一体化集成内隔墙系统等ECP墙材系列，墙材使用面积10788m2。施工现场墙板安装主要采用真空吸盘车机械化拼装，减少了人工劳动和湿作业，相较于传统墙体砌筑，可缩短整体工期约30%。图6、图7分别为漳州某工程墙板安装图和工程外观图。

图6　墙板安装图

图7　漳州某工程外观

3　结论

①工业化建筑的发展很大程度上依赖于施工机械装备的发明制造。真空吸盘车很好地解决了配套墙板的机械化安装问题，从原先的人工安装转变为机械化施工，节省了劳动力资源，在一定程度保障了安装人员的人身安全。

②机械化施工在一定领域创新性地实现了建筑业同装备制造业的有机结合，服务于工业化建筑的机械的发明制造，促进了中国制造2025的行动纲领的实施，促进了供给侧结构性改革。

③墙板安装涉及多工序施工，文中真空吸盘车的使用仅限于安装墙板环节，机械施工的比重仍然有限。为了更好的配合装配式建筑墙板的推广与使用，需要在全工序范围内实现机械代替人工，从而促进建筑产业的转型升级，全面提高建筑工程质量、效率和效益，实现建筑业节能减排和可持续发展。

[1]GB/T51129-2015，工业化建筑评价标准[S].

[2]GB/50003-2011，砌体结构设计规范[S].

[3]杨静，王消伍.填充墙砌体工程施工质量控制要点[J].施工技术，2010，39（S1）：526-528.

[4]李长坤.填充墙砌体砌筑及饰面施工质量控制[J].施工技术，2013，42 （22）：37-41.

[5]JGJ/T157-2014，建筑轻质条板隔墙技术规程[S].

TU74

B

1007-7359(2016)03-0092-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.032

俞文生（1982-），男，福建福州人，毕业于福建工程学院，学士；工程师，主要从事建筑物可靠性与抗震鉴定、加固设计工作。