装配式建筑预制叠合板存放架研究

兰国权，周健，邹世洪

（1重庆建工高新建材有限公司，重庆 401122；2重庆建工建材物流有限公司，重庆 401122）

0 引言

装配式混凝土结构简称装配式结构，是以混凝土预制构件为主要受力构件，经装配、连接而成的混凝土结构[1]。我国装配式技术尚处于相对落后的阶段，实施过程中还存在着诸多问题和技术难题，因此备受研究者的关注[2]。叠合板由预制底板和后浇层叠合而成，结合了装配式楼板和现浇楼板的优点，近年来得到广泛应用[3]。叠合板的堆放采用平放堆放，一般堆放层数不超过6层，占用堆场面积比较大，并且在叠合板构件装车的过程中是每块吊装入车，装车效率比较低。目前这种常规的堆放及装车方式极大地制约着预制工厂的产能释放，为此本文介绍了一种新型叠合板存放架，既提高叠合板的存放效率，又能提高叠合板的转运和安装效率。

1 新型叠合板存放架设计

叠合板在工厂生产完成后需要将构件转运至构件堆场进行自然养护一段时间后才可以送至现场安装，构件生产需要一定面积的堆场来暂时存放构件，堆场面积将是预制构件生产企业产能是否可以完全释放的决定性因素。此外，叠合板直接堆放在堆场，在转运时一块一块吊运，这样不仅转运工作量较大，而且每次对构件直接吊运，也增大了在转运过程中损坏构件的风险。

叠合板存放架的设计需要解决多层存放和高效转运的问题。根据构件运输车辆的宽度及叠合板的常用尺寸，初步确定存放架的平面尺寸为2300mm×3700mm，立柱高度取1000mm，满足叠合板存放6层的要求，L_1、L_2分别采用HM150×100×6×9和HN200×100×5.5×8， 立柱采用HW150×150×7×10， 均选用Q345钢材，构件参数见表1，存放架平面及立面图如图1、2所示。

表1 梁、柱规格及截面特性表

图1 存放架平面布置图

图2 存放架立面图

2 存放架计算分析

2.1 存放计算分析

存放架分为两层，每一层堆放层数为6层，考虑转运方便，进行上、下层分离式设计。根据工程实际经验，叠合板尺寸取2100mm×3500mm×60mm，动力系数取1.5，叠合板自重作用在L1上的均布荷载为q1，受力示意如图3所示。

图3 L1受力示意图

L1受弯强度及整体稳定性计算如表2、表3所示，Z1整体稳定性计算如表4所示。

表2 L1受弯强度计算表

表3 L1整体稳定性计算表

表4 Z1整体稳定性计算表

2.2 软件模拟计算

用PKPM软件建模对存放架进行承载力和稳定性验算，模型如图4所示。建模参数依据前述构件类型和尺寸。由软件计算得出的应力比结果（图5）可知，以最不利荷载情况进行模拟存放架，满足承载力要求，此种类型的存放架可以运用于工程实践中。

图4 存放架模型

图5 存放架应力比计算结果

3 新型叠合板存放架应用优势

重庆市涪陵城区第十八小学校工程由5栋教学楼组成，建筑面积约13000㎡。采用装配整体式框架结构体系，项目应用的预制混凝土构件有叠合梁、叠合板、预制外墙等，其中叠合板数量约1500块。该项目在构件堆放及转运过程中采用叠合板存放架，取得了较好的效果。

3.1 提高堆场利用率

预制混凝土构件在运往施工现场安装前需要在专用堆场堆放一段时间[4]，专用堆场的堆放主要有两个作用：首先，叠合板在生产车间内是采用蒸汽养护，而流水线设备上养护窑空间有限，为了可以充分释放设备的产能，叠合板在下一个台班生产前就需要转运出养护窑，此时构件强度还未达到现场安装要求，需要在堆场进行一段时间的自然养护，达到强度要求后运往现场安装；其次，由于施工现场用于临时堆放构件的场地有限，构件生产企业需要在堆场提前存放部分构件以保证现场的安装进度。预制构件生产企业需要大面积的堆场来满足存放和自然养护的要求，然而传统的叠合板平放堆放形式，由于堆场存放的叠合板强度还未达到设计要求，一般最多可以堆放6层叠合板，堆放层数过高容易造成叠合板开裂和变形，导致构件损坏，堆放层数受限会使叠合板存放的占地面积增大，堆场的空间不能得到充分利用。

项目采用上述存放架进行叠合板存放，通过存放架之间叠放，如图6所示，将传统的平面堆场变成立体堆场，成倍提高堆场的空间利用率。传统存放方式和采用存放架形式的对比见表5，并且一个存放架对应6块叠合板，以存放架为单元进行叠合板的堆场管理，可以大大提高管理效率。

图6 存放架叠放示意

表5 两种存放方式对比

图7 叠合板转运示意图

3.2 提升堆场转运效率

叠合板从堆场转运至运输车上常规采用单块转运的方式，这种方式不仅转运速度慢，而且在转运过程中造成构件损伤的风险很大。采用存放架后以存放架为单元进行转运就可以解决上述问题，如图7所示。

常规方式一次转运1块叠合板，以存放架为单元转运，一次可以转运6块叠合板，如表6所示，在存放架上存放叠合板，装满一车叠合板相较于常规方式可以节约73%时间，可大幅提升装车效率。此外采用存放架后装载叠合板可以达到运输车辆的最大载重，降低单车的运输成本。另外，叠合板预制部分厚度只有60mm，在完成叠合层之前是处于薄弱阶段，在转运时的受力状态和正常使用阶段也有所不同，直接作用在叠合板上转运很容易造成叠合板损伤。采用存放架存放叠合板，在转运装车时吊点是在存放架上，可避免叠合板直接受力造成损伤。

表6 转运效率对比

3.3 提升现场安装效率

现场采用塔吊进行叠合板安装。高层住宅建筑中叠合板构件单块重量小，但是数量很多，叠合板的现场吊装需要占用大量塔吊工作时间。现场常规的吊装方式是将每块叠合板从现场临时堆场吊至构件安装位置，每块叠合板要经历一次竖向运输和一次水平运输过程。叠合板现场采用存放架时，可以利用存放架一次吊运6块叠合板至施工面，然后将存放架上的叠合板分别吊运至安装位置，这样安装可以减少5次塔吊的竖向运输。而塔吊的竖向运输速率要低于水平运输速率，楼层高度越高，这种吊装方式节省的时间就越多，安装效率就越高。这种方式特别适合高层建筑。

4 结论

叠合板作为重要的预制混凝土构件，其特点是单块构件重量小，单个建筑的叠合板数量很多，其存放所需要的堆场面积较大，为了提高叠合板存放的效率，针对叠合板存放问题的研究具有十分重要的现实意义。

本文选取叠合板构件的存放架为研究对象，结合叠合板生产、运输经验，通过计算分析设计叠合板立体存放架。存放架的使用不仅能成倍提升堆场的空间利用率，降低转运造成的构件损伤风险，而且可以大幅提高叠合板在堆场的转运以及现场安装效率，可以为预制构件生产企业的叠合板存放提供有益参考。