装配式PC 构件吊装定位精度提升方式

刘义龙

（中铁十六局集团第二工程有限公司，天津 300171）

0 引言

近年来，我国已成为桥梁大国，但钢结构桥梁的占比却极少， 仅占不到1%， 远低于发达国家30%的水平。钢结构建筑的占比可以衡量一个国家的现代化程度， 推广钢结构对我国推进绿色建筑和建筑工业化， 化解钢铁产能过剩等具有重大意义。 在此背景下，装配式钢结构桥梁是我国桥梁结构发展的必然趋势。

1 基于PC 构件的装配式建筑施工技术要点

1.1 PC 构件的吊装

构件的吊装工序可以分为以下工序： 吊装墙板→支撑→校正→支撑加固→锚管注浆→连接墙板→拼缝注浆。 在吊装过程中，要确保楼面与构件底部有大概20 mm 左右的空隙， 同时要保证灌浆处于流动状态。 利用1~10 mm 不同厚度的垫铁放置到空隙中， 保证构件安装完毕后和设计图纸要求的高度一致。 在开展安装前要检查预埋构件，确保其完全安装到位， 同时保证其型号及位置与设计要求相符。 在试吊过程中，要确保其距离地面不大于0.5 m，并控制好起吊速度。 在构件下降过程中，在底部系好缆绳，然后微调构件的位置，保证构件能准确就位[1]。还要控制好构件与安装面的距离，当构件与安装面距离只有1.5 m 左右时要停顿一下，调整构件位置，保证构件上预留的灌浆孔与地面预留钢筋能一一匹配。 当全部插入后，要慢慢下降构件，当距离安装面只有30 cm 时，辅助人员要根据定位线情况利用撬杠调整位置。 当构件就位后，需结合测量控制线、构件边线、轴线调整构件最终的位置，保证不存在任何问题后，再利用连接板，临时固定好构件，楼面与构件垂直后，操作人员可去除吊钩。

1.2 支撑固定技术

为确保混凝土结构的安全和施工质量，施工人员应使用工具固定混凝土结构。安装前须调整计算机的高度和精度，为维护计算机组件（如横梁），支架须安装在结构前，以防止结构发生倒塌。此外，安装完成悬挂篮后，不能拆除支架和斜柱。

1.3 PC 构件的连接

完成上述的PC 构件吊装、 临时固定等任务后，按施工顺序连接PC 构件，形成建筑主体。 PC组件前后两端预留钢筋，便于连接和加固。 套管可用于连接预留钢筋， 既可提高PC 组件的稳定性，又可提高主体结构的美观性。

水泥浆液可用于相邻PC 构件的连接表面，以增强附着力和稳定性。 但在涂覆水泥浆前须清洁PC 组件表面，以提高粘接效果。 特别要注意PC 构件与现浇主梁的连接位置，使之形成整体，提高主体结构的稳定性和安全性。 PC 部件按设计要求连接好后，再进行下一步施工。

通常，在安装和连接完成后，可连接计算机组件以启动操作。 在具体的接头施工过程中，应注意以下质量控制点：首先，接头施工前应单独检查套管规格，以确保符合所需的接头钢筋类型。同时，应测试管体的质量和清洁度，并在完全清洁后清洁管体。 其次，PC 墙须在清洁施工期间建造。 最后，在PC 组装和连接的施工过程中， 应严格遵守施工质量。 PC 墙和下墙之间的连接须通过螺栓或焊接进行，以确保连接的质量。

1.4 后脚部位混凝土浇筑施工技术

后脚部位混凝土是保证预制构件施工质量的关键。 在混凝土浇筑前，施工人员应根据相关标准仔细检查模板、钢筋和预购产品的质量，确保这些构件的质量在浇筑前符合标准。 在检查过程中，应及时清理模板和钢筋中的污染物， 确保模板之间的间隙未被堵塞。 在混凝土浇筑过程中，不同构件应按照标准浇筑方法进行施工。 浇筑墙柱时， 混凝土必须用30~50 mm 厚的砂浆浇筑在墙板上。 在层压混凝土中，应特别注意控制层压材料的厚度。一般分层浇筑厚度为400 mm 左右，在混凝土振捣过程中，应遵循高速插入和低速抽出的原则，有效防止混凝土离析和空洞[2]。

1.5 混凝土浇筑及养护

在浇筑混凝土前，应检查模板、钢筋、嵌件。 如果模板表面出现裂缝，需进行修复操作。 在混凝土浇筑过程中，施工人员应根据浇筑现场的实际情况选择合适的浇筑工艺。 例如，在墙体结构混凝土浇筑过程中，只有在构件底部建造40 mm 混凝土后，才能开始真正浇筑混凝土。 在分层浇筑时，应严格控制切割厚度，尽量控制在400 mm 左右。 在混凝土振捣时，为避免混凝土结构的分离和间隙，振捣器必须快速插入，缓慢取出。 此外，为防止振动损坏，还须保护模板、钢筋和内置构件。如果振动器与钢筋、模板和预置件发生冲突，应进行检查，以避免影响后续工程。安装后，需要进行适当的养护。一般来说，普通混凝土的养护时间应大于7 d。 防水混凝土的养护时间应大于14 d。

2 吊点布置一般性原则

对于吊点位置的选择需要考虑结构吊起后在空中的姿态及其受力，选择的吊点位置应能使结构在起吊过程中保持平衡与稳定，使结构发生的变形尽可能小，确保结构不会发生塑性变形。 大量学者在大跨度钢结构整体吊装研究中得出了一些吊点位置布置的一般性原则：①吊点宜以结构重心为对称中心进行对称布置， 使各吊点提升力大致相等；②吊点应尽量布置在对结构内力有利的地方，宜布置在桁架节点或支座附近；③在满足提升力的情况下，吊点宜布置在上弦杆节点处。

3 PC 构件吊装定位精度控制技术要点分析

3.1 计算构件重心位置

在吊装技术应用过程中，首先要计算构件重心位置，从而确定构件起吊点位置，避免出现构件荷载偏移问题。常用的重心位置计算处理方法有称重法、悬挂法、理论计算法等，本项目采用理论计算法确定构件重心的具体位置。 在该方法的应用过程中， 首先按照标准几何形状单元划分PC 构件，再次根据已知材料密度、构件体积分别计算出每个单元块重量， 最后根据杠杆平衡条件建立方程组，计算出平衡时支点位置，即构件重心位置。

3.2 明确构件吊点位置

PC 构件本身的几何形状不统一， 在吊装过程中需要明确吊点位置，以减少结构损坏、断裂等问题的发生概率。 在吊点位置的确定过程中，需根据起吊高度和构件重心位置，确定起吊工具的合力方向，以此为基础确定构件吊点的具体位置。 同时在确定参数的过程中，借助CAD 完成三维建模，并以此为基础来建立UCS 坐标系，借此评估所选预吊点位置的合理性。 确定参数信息满足要求之后，在结构处预埋吊钩，为后续作业的有序进行奠定基础。

3.3 合理筛选吊装机械

合理筛选吊装机械，可以提高吊装作业过程的安全性，加快构件的吊装速度。选择设备时，应重点考虑以下三点：①机械设备本身的适用性。 在塔吊位置的布设中，需要考虑到塔吊的覆盖范围；对于较高楼层的建筑工程，应做到一楼一吊。 对于一些较低楼层的建筑， 可以使用塔吊+汽车吊的方式，以提升垂直机械的覆盖范围。②吊装机械参数的合理性。PC 构件的体积和质量相对较大，应选择吊装能力较强的机械。 一般情况下选择80~125 t 的起吊机械，结合实际情况进行选择，满足相应的作业要求。③所选用吊装机械不能满足施工要求时的处理。 当施工过程中，所选用的吊装机械不能满足现场作业时应及时与设计单位和预制构件厂沟通进行多方协商处理。

3.4 进行外脚手架施工

在吊装技术的应用过程中，外脚手架可作为结构作业平台。在具体应用过程中，应注意以下两点：①确定外脚手架类型。在考虑经济性及安全性的前提下，对于高度较低的建筑工程，可选择型钢分层悬挑外脚手架；对于高度较高的建筑工程，则选用爬架，以确保结构的稳定性。 ②做好脚手架的固定工作。以附着式爬架为例，因为结构跨度相对较大，需利用结构外墙来作为分流结构，使脚手架的荷载可以分流出去，在确保结构稳固性的前提下，提升结构应用状态的可靠性。

3.5 合理监督吊装过程

吊装过程中进行合理监督， 可降低发生结构损伤问题。①做好起吊点前的检查工作。安排专人士查看起吊点牢固程度、绳索稳定性、机械设备工作状态等，待满足要求后，方可试吊。 ②做好结构试吊时的合理监督。 试吊高度控制在50 cm 左右，检查起吊后绳索拉紧程度、吊钩稳定性、构件倾斜状态等，确定没有问题后，进入正式吊装环节。 ③在吊装过程中，应遵循“轻、慢”原则。 在正式吊装过程中，应保持匀速状态，构件的移动需保持水平或垂直运动，禁止出现大幅度摆动，以确保吊装结果的可靠性。

4 结语

综上所述，装配式建筑是目前国内倡导的一种建筑施工方式， 在不影响建筑物结构功能的前提下，对结构进行合理拆分，有效减少人力、物力和财力的投入，符合绿色建筑发展的要求。 推进装配式建筑，需要提高机械化和自动化水平，提升现场吊装精度及效率。