黄振兴,于飞飞
(天津市启源装配式建筑有限公司,天津 301600)
在国家大力倡导装配式建筑、节约资源、保护环境的政策引领之下,天津作为京津冀发展战略规划中的重要成员之一,出台了一系列政策和法规促进天津绿色工业建筑的发展,同时还出台了支持装配式建筑行业发展的一系列优惠政策,相关文件要求到 2020 年天津市新建住宅小区及其它民用建筑装配率要达到 25%,完成装配率的开发商和施工单位将得到可观的政府奖励,完不成装配率的开发商和施工单位将得到相应处罚。在政策的指引下,天津地区装配式建筑行业得到了快速健康的发展。天津市静海区董庄窠新苑项目就在叠合板、楼梯、空调板等一些构件上,采用了 PC 构件,与传统建筑方式配合建造装配式建筑。
要想 PC 构件在现场如期、顺畅地吊装到位,PC 构件堆码方案的制定是极其重要的,它作为装配式建筑构件生产中的重要一环,其重要性不言而喻。一方面,对于 PC 构件生产厂家来说,只有制定好了堆码方案才能倒推出生产计划,才能指导在施工现场吊装前及时将所需 PC 构件生产出来、及时运送到现场、准确地按吊装计划在施工现场堆码,以便施工单位如期吊装,不耽误工期:另一方面,对于总承包方来说,良好的堆码方案会降低施工现场 PC 构件的周转倒运,提升施工效率,有利于工程按工期计划顺利实施;同时,对于 PC 构件生产厂家来说,良好的堆码方案有利于节约托盘数量,减少运输成本,保证成品外观质量。因此,制定合理、科学的堆码方案在 PC 生产、运输、堆码、吊装等环节中占有极其重要的地位。
本文以天津市静海区董庄窠新苑项目 A 户型叠合板堆码方案的制定为例,来简要谈一下 PC 构件的堆码方案的制定方法、堆码时注意事项及不同堆码方案的优缺点,以便同行们参考。
天津市静海区董庄窠新苑项目是由天津市筑土建筑设计有限公司负责设计;建设方为天津市静海区团泊房地产开发有限责任公司;施工单位是天津源泉市政工程有限公司;PC 构件生产方为天津市启源装配式建筑工程有限公司。
本项目地块规划总用地面积 149142m2,总建筑面积 306110.08m2,住宅建筑共计 23 栋,建筑结构形式为现浇钢筋混凝土剪力墙结构。
本项目住宅 A 户型每层都设计了叠合板、楼梯和空调板 PC 构件。本文以叠合板构件为例,详细介绍 PC构件堆码方案的制定。
制定堆码方案首先要有吊装计划。一般来说,深化设计在构件编号时已经考虑了吊装顺序,可以按照构件编号和位置进行吊装计划的调整和确定。因此,制定堆码方案可以按照以下顺序进行:
(1)从吊装计划倒推施工现场堆码方案。
(2)从施工现场堆码方案倒推出 PC 工厂构件出窑顺序。
(3)从 PC 工厂构件出窑顺序推导出生产计划;生产计划即工厂流水线生产的布模方案和模台排布使用顺序。
A 户型每层有 36 块叠合板,计划使用 6 个托盘,托盘编号为 1~6,每个托盘放置 6 层,根据吊装顺序给叠合板编号,分为 YB-01~YB-18 和 YB-01F~YB-18F。因为 A 户型是左右对称结构,因此编号带 F 叠合板为对应板的镜像叠合板,具体的叠合板楼层吊装平面图如图 1 所示。
2.3.1 施工现场堆码方案
从吊装计划倒推出施工现场堆码方案。根据施工现场吊装计划,按照先吊装的在上,后吊装的在下的原则推导出施工现场堆码方案。如图 2 所示。
2.3.2 PC 工厂构件出窑顺序及堆码方案
从施工现场堆码方案倒推出 PC 工厂构件出窑顺序及堆码方案。根据现场堆码方案,按照底层板先出窑、上层板后出窑的原则推导出 PC 工厂构件出窑顺序和堆码方案。如图 3 所示。
叠合板构件在装配式建筑工厂托盘上堆放如图 4 所示。
图1 楼层吊装平面示意图
图2 A 户型叠合板施工现场堆码方案
图3 A 户型叠合板出窑顺序及堆码方案
图4 叠合板构件在装配式建筑工厂堆放实物图
2.3.3 PC 工厂生产计划的制定
从 PC 工厂构件出窑顺序推导和制定出生产计划,将叠合板的布模方案和模台使用顺序根据出窑顺序提前制定好,进行工厂流水线生产。A 户型每层预计使用模台数量为 17 个,按照顺序进行编号 1~17,方便工厂流水线施工操作。我们工厂使用的模台尺寸为3.5m×9m,每个模台可以布置两块及以上叠合板模板,如图 5 所示。
图5 叠合板在模台上布置示意图
工厂生产完成后,使用运输车辆将 PC 构件运至工地现场。A 户型共有 7 栋楼,每栋 24 层,为方便 PC 构件的存放,现场预留了 25m×300m 的场地存放预制构件。根据预制构件的吊装计划和顺序,提前制定好施工现场叠合板托盘堆放平面示意图,如图 6 所示。
图6 叠合板托盘现场堆放示意图
以上就是该项目堆码方案的制定过程,以及工厂和施工现场实际堆码情况,在实际应用中基本满足了生产和施工需求,可以作为同行的参考案例。
(1)构件的存放场地宜为混凝土硬化地面或经人工处理的自然地坪,必须满足平整度和地基承载力要求,并应有排水措施。
(2)构件应按型号、出厂日期分别存放,每块板要有自己的二维码或信息条,注明该构件详细信息,施工单位施工人员用微信扫码后,就可以准确知道此构件要吊装到哪个楼、哪个楼层、哪个部位,方便施工现场施工。如图 7 所示。
(3)在存放过程中预制混凝土构件与刚性搁置点之间应设置柔性垫片,预埋吊环必须向上,标识向外。
(4)叠合板构件的存放采用平放、叠放。叠合板堆放高度不宜大于 6 层,堆放时间不宜超过两个月。叠合板层与层之间采用放置长、宽、高均不宜小于100mm 的垫木,垫木应上下对齐,放置在桁架侧边,板两端(至板端 200mm)及跨中位置均应设置垫木且间距不大于 1.6m。如图 8 所示。
图7 构件二维码
图8 叠合板垫木放置示意图
(5)所有托盘都要放置在吊车工作范围内。
(6)托盘之间要留置吊装工作安全通道。
(7)托盘堆放的叠合板及其它堆放架要有防倾倒措施。
(8)所有托盘及构件按事先制定好的平面布置图堆放。
(9)构件在施工现场堆放时,要有防暴晒、防剧烈降温、防冻融措施。
叠合板的堆码方案主要有以下几种:方案一,大板在下、小板在上;方案二,按现场施工吊装顺序堆放;方案三,按大小板分类堆放。下面详细讨论一下这三种方案的优缺点:
这种堆叠方案对 PC 构件生产厂家比较有利,因为有部分特别小的板可以在最上层堆放两块,因而可以节约托盘数量,减少运输成本,同时布模时可以充分利用现有模台放置尽可能布更多的模板,最大限度的利用可用资源,提高生产工具的利用效率。但是,这种堆叠方案也存在不可忽视的问题,最大的一个问题便是垫木的放置问题,存在大小板的差异使得有部分垫木不能上下一条线放置,对结构受力存在不利因素,有可能损坏构件。因此,对 PC 构件吊运过程中垫木放置操作人员要求有丰富的工作经验,能合理地放置或移动垫木,才能保护好 PC 构件的成品质量。另外,还有不利之处,就是施工现场吊装时,不能按顺序吊装,容易造成吊装困难、延长吊装时间。
这种堆叠方案对现场施工比较有利。深化设计在对 PC 构件拆分时就应考虑施工吊装顺序,后期制定生产布模方案时也要按照吊装顺序反推。这样形成的堆叠方案可以减少现场 PC 构件的倒运,节约工地预制构件堆放使用面积,方便工人进行施工吊运和安装操作,减少施工出错几率,同时减少施工塔吊的吊运时间,提升现场施工工作效率。但是,不可避免的,这种方案也存在一定问题。这种方案有可能存在大板在上、小板在下的矛盾情况,会给 PC 构件的堆放和运输带来一定的困难。这就需要在制定施工吊装顺序时提前综合考虑好各方面因素,尽量协调好施工与生产堆放的不和谐因素,争取提高综合效率。
这种堆叠方案一方面对结构受力有利,相类似尺寸的板堆放在一处,垫木位置容易调节成上下一线,结构受力比较均匀,不易产生细小裂缝等外观质量问题。另一方面这种堆放方式对于工人技术要求不高,易于操作。此外,因受力均匀、垫块位置合理,堆放层数在满足规范要求下可以提高 1~2 层,提高托盘的利用效率,节约构件运输成本,这种堆放方案对于构件本身和生产厂家来说都是很好的。但是,却会给现场施工带来一定的困难:根据现场施工吊装顺序,一些叠合板会暂时用不到,需要对这些 PC 构件进行倒运,对堆放场地面积要求较高,同时倒运也会花费一定的施工时间,降低了现场施工的工作效率,给后期现场安装施工带来一定的难度。
以上三种堆码方案各有优缺点,还需要同行们在实际工作中进一步研究、探索,找出更好的堆码方案。
PC 构件生产完成后,合理的堆放方案不仅能够充分利用现有的堆放工具(托盘等),降低生产厂家的运输成本,而且能够方便施工,提高工地现场预制构件的吊装效率,还能保证 PC 构件的成品质量,不出现细小裂缝、翘曲等外观质量问题,因此要重视堆放方案的合理选择,综合考虑各方面因素,在实践中不断改进和创新,力争制定出更加合理高效完美的 PC 构件堆放方案。