一种叠合板串联吊装装置在房屋建筑施工现场中的应用

高锦龙 周 奇 李 明 程 坤 赵鹏鹏

（中建八局第二建设有限公司陕西公司，陕西 西安 710000）

随着建筑业装配率逐渐提升，传统单一的预制混凝土构件（PC）构件的应用已无法满足国家及地方装配式评价计算规则的要求，同时受工程业态、工期进度，深化设计[1]等多方面的限制，装配式应用项中的大多数无法做到大范围推广。其中，装配式叠合板在工程中已得到广泛的应用，但常规叠合板吊装作业单次只能吊装一块板材，且吊装时长随楼层升高而增长，使得传统叠合板吊装过程占用大量垂直运输机械吊次，直接或间接导致整体施工效率下降，同时导致机械、材料及人工成本增加，甚至会造成工期延误[2]。

基于此，项目自主研发了一种在保证吊装作业安全前提下实现叠合板双层或多层一次串联吊装的叠合板串联吊装双向预埋装置（已申报专利），同时采用装配式叠合板串联吊装施工工艺，实现叠合板的双板一次串联吊装，工序简单、施工方便，该工程实践证明应用该技术体系可明显提升装配式叠合板吊装效率。该文以项目实际工程案例出发，从装配式叠合板（预埋双向吊装装置）的串联吊装、工艺原理、施工技术准备及操作工艺流程、安装操作细节和质量控制等方面进行论述，以供同行参考。

1 工程概况

该项目为陕西省西安市某综合体项目，主要由商业综合楼、住宅楼及人才公寓等业态组成。项目总建筑面积为99999m2，其中地上建筑面积为78137m2，地下建筑面积为21862m2；其中综合商业楼建筑面积为13164m2，结构类型为框架结构，地上11层地下1层，总高为47.80m；住宅楼建筑面积为25438m2，结构类型为剪力墙结构，地上17层地下2层，总高为58.20m；人才公寓建筑面积为43320m2，结构类型为剪力墙结构，地上26层地下2层，总高为86.75m；地下车库及其他（疏散楼梯）建筑面积为18029m2。项目共计安装叠合板3008块。

2 串联吊装装置现场应用分析

2.1 叠合板串联吊装

项目共计吊装叠合板3008块，采用传统的吊装方法，一次只能吊装一块板材，并且吊装时长随楼层升高而不断增长。因此，项目为提高叠合板吊装效率，降本增效，自主研发了多块叠合板串联吊装的双向预埋装置。

2.2 双向预埋装置特点

叠合板双向预埋装置如图1所示。1）采用新型的双向承重预埋螺栓代替传统叠合板中利用圆钢支架或者桁架筋作为吊点的传统作业方式，通过上下轴心受力的预埋螺栓实现串联吊装，满足项目降本增效原则。2）首层叠合板采用平衡架吊装，平衡架吊装作业方式能确保起吊点钢丝绳垂直传力，相较于传统45°四点同心吊装方式，平衡架垂直起吊避免了水平分力对钢丝绳起吊质量的削弱，同时确保每个预埋螺母及旋转吊环受力处于绝对安全范围内。3）上下层叠合板通过双向承重预埋螺栓配合钢丝绳及旋转吊环连接，首层起吊钢丝绳及板间连接钢丝绳竖向轴线重合，确保受力稳定，进而保证安全性。4）叠合板串联吊装双向预埋装置组装简单，定位方便，且无须复杂操作只要在叠合板浇筑前准确定位放置在板内即可，起吊连接采用螺栓连接方式，安全、便捷、稳定。

图1 双向承重预埋螺母连接装置效果图

2.3 工艺原理

装配式叠合板串联吊装如图2所示。施工工艺核心原理是通过叠合板内置的双向承重预埋螺栓连接装置在确保板顶吊装功能的前提下，实现板底吊装承重，基于此，在满足预埋螺栓及吊具安全的前提下实现装配式叠合板的双层（多层）板材一次串联吊装。其中双向承重预埋螺栓连接装置由150mm×150mm×8mm方形钢板连接片及上下部预埋螺栓（吊环配套）组成，三者采用焊接连接，叠合板浇筑前直接放置在吊点定位处即可。板顶的吊环采用YD083-M16-NAL31.8型旋转吊环，单根竖向起重2.6t，垂直方向四点起吊最大荷载为10.4t，螺栓长度31.8mm。板底的吊环采用YD083-M12-NAL19型旋转吊环，单根竖向起重1.2t，垂直方向四点起吊最大荷载为4.8t。双向承重预埋螺母连接装置如图2所示。按照目前常用叠合板尺寸最大板材质量≤2t计算，该工艺理论可一次性串联起吊三层板材，但为考虑安全储备及人员操作安全储备，该工艺仅应用于双层叠合板的吊装作业。使用时，先将焊接完成的预埋吊装板分被安装于叠合板四角的设计吊装位置并浇筑叠合板混凝土，待叠合板施工完成具备吊装安装条件时，起重平衡架钢丝绳通过万向吊环分别与首层叠合板四个预埋螺母拧紧起吊，然后将单腿压制钢丝绳的两端具分别连接一个旋转吊环，将其中一端旋转吊环螺栓与首层叠合板板底预埋螺母拧紧，另一端与对应位置的第二块叠合板板顶预埋螺母拧紧，四个吊装点均按照上述方法连接并检查完成后即可进行叠合板的串联吊装作业，现场具体操作细节见2.4.6。

图2 叠合板串联吊装示意图

2.4 施工准备及操作工艺流程

2.4.1 现场准备

叠合板堆放场地应坚实平整，并有排水措施；叠合板顶吊件应朝上，标识宜朝向堆垛间的通道；叠合板下方垫块应坚实，位置准确；重叠堆放叠合板时，每层叠合板间的垫块应保证上下对齐，堆垛层数应根据构件、垫块的承载力确定，并应制定防止堆垛倾覆的措施，加强现场管控；同时，堆放叠合板时，应根据构件起拱值的大小和堆放时间采取相应的具体措施，不同的叠合板构件应分类堆放，且堆放时间不宜过长，一般不能超过60d；垫木放置在桁架侧边，板两端（至板端200mm）及跨中位置均须要设置垫木且间距不大于1.6m，垫木应上下对应，垫木的长、宽、高均不宜小于100mm；堆放区应处于叠合板安装区域塔吊覆盖范围内，且位于塔吊有限起重范围内，严禁超限吊装。

2.4.2 技术准备

首先联系装配式构件厂家配合进行叠合板图纸深化，主要深化内容如下：叠合板吊装顺序及串联顺序确认；叠合板内置双向承重预埋螺栓连接装置吊点定位设计；叠合板堆码设计。

2.4.3 工艺流程

装配式图纸深化→预埋件制作→预埋件安装浇筑→叠合板养护、运输、进场验收→首层叠合板起吊→首层、二层叠合板连接→串联起吊→二层叠合板安装就位→首层叠合板安装就位。

2.4.4 预埋件制作

双向承重预埋螺母连接装置主要由板顶螺母、连接板及板底螺母组成。其中板顶预埋螺母为PC构件专用吊装预埋螺母，直径16mm，螺母长度31.8mm，6g精度；板底预埋螺母也为PC构件专用吊装预埋螺母，直径12mm，螺母长度19mm，6g精度；连接板采用150mm（长）×150mm（宽）×8mm（厚）Q235方形钢板。制作时，将板顶预埋螺栓丝口向上焊接于连接板上方，板底预埋螺母丝口向下焊接于连接板下方，要求板顶预埋螺母与板底预埋螺母焊接后的吊装点位置位于连接板中心。

2.4.5 预埋件安装浇筑

预埋件的安装定位须根据深化完成的叠合板拆分布置图进行施工，主要施工流程：叠合板模具支设→钢筋绑扎→预埋线盒定位安装→双向承重预埋螺母连接装置定位安装→验收浇筑。

双向承重预埋螺母连接装置与桁架筋采用点焊连接，浇筑前对预埋件位置及水平度做验收复核，确保上下螺母垂直。浇筑时预制构件厂应采用流水线自带平板振动台振捣，严禁使用振捣棒插捣，避免预埋偏位。

2.4.6 安装操作细节

叠合板浇筑完成达到养护期后，将其运输到施工现场，验收合格后，即可根据叠合板楼层拆分布置图进行吊装作业。叠合板串联吊装示意图如图2所示。

具体吊装操作细节如下所述。

2.4.6.1 首层叠合板起吊

平衡架安装：首层叠合板的起吊采用与平衡架连接的方式，应保证各钢丝绳吊点垂直受力，平衡架上部通过钢丝绳与塔吊吊钩连接，下部通过四根钢丝绳将桁架钩挂点与首层叠合板的吊点垂直连接。

吊点连接：钢丝绳上端与平衡架连接，下端采用YD083-M16-NAL31.8型旋转螺栓与首层叠合板板顶预埋螺母连接。旋转吊环示意图如图3所示。

图3 旋转吊环示意图

起吊：吊环连接完成后，检查各吊点连接紧固情况，检查钢丝绳是否存在打结、偏位、开扣的问题，检查无误后由信号工指挥塔吊将首层叠合板吊起，起吊方式为垂直起吊，为方便板间的连接作业，首层叠合板吊起高度距离下层板约2m。

2.4.6.2 二层叠合板连接

连接绳组装：首层板与二层板连接采用Φ14mm单腿压制钢丝绳锁具，单根钢丝绳起重荷载为2.25t，钢丝绳结构为6×37+IWRC，镀锌钢丝绳，1770级（1770kN/m2），钢压套压制，5倍安全系数。钢压套压制前在钢丝绳两端吊环处分别连接YD083-M16-NAL31.8型及YD083-M12-NAL19型旋转吊环，然后将钢压套压制紧固。

双板连接：首先将四根钢丝绳上端的YD083-M16-NAL31.8型旋转吊环与首层叠合板板底预埋螺母分别拧紧，拧紧后四根钢丝绳处于自然下垂状态，通过塔吊及人工微调，使每根钢丝绳垂点对应二层板板顶预埋螺母，塔吊吊钩下落至下端吊环与二层板螺母接触，人工分别将钢丝绳下端YD083-M12-NAL19型旋转吊环与二层板板顶预埋螺母进行拧紧连接。

2.4.6.3 串联起吊

吊装前对所有钢丝绳、吊环、吊点及板材质量进行检查，检查无误后，待挂钩人员撤离至安全区域时，由信号工确认构件四周安全情况，指挥缓慢起吊，起吊到距离起吊面0.5m左右时，暂停1～2min，观察塔吊起吊装置确定安全后，继续起吊至安装作业面。

2.4.6.4 二层叠合板安装

吊装时先吊铺边缘窄板，然后按照顺序吊装剩下来的板。叠合板吊装应对准平弹线缓慢下降，避免冲击；应按设计图纸或叠合板拆分布置图对号入座，用撬棍按图纸要求的支座处搁置长度轻轻地调整对线，必要时借助塔吊绷紧吊绳（但板不离支座），人工用撬棍调整长度，保证叠合板之间及板与梁、墙、柱之间的间距符合设计图纸的要求，且保证叠合板与墙、柱、梁的净间距大于钢筋保护层。

安装叠合板前要先将叠合板一端伸出的钢筋向下弯90°，安装时先将伸出钢筋未向下弯的一端伸入梁内，将板端搁置在梁侧模上，然后将另一端（伸出钢筋向下弯90°的一端）的伸出钢筋伸入梁内，将板端搁置在梁侧模上，再将钢筋调直。叠合板铺设完成后，板的下边缘不应出现高低不平的情况，也不应出现空隙，局部无法调整的支座处出现的空隙应做封堵处理；适当调整支撑体系，使板的底面保持平整，无缝隙。确认二层叠合板安装就位后拆除板间连接吊环及钢丝绳。即完成了二层叠合板的安装作业。

2.4.6.5 首层叠合板安装

重复上述（2.4.6.4）的安装步骤，即可完成首层叠合板的安装作业。

2.5 质量保证措施

2.5.1 验收依据

叠合板生产验收应符合国家标准《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ 1—2014）[3]和《装配中混凝土结构工程施工与质量验收规程》（DB11/T 1030—2021）[4]有关规定；叠合板钢筋作业应满足《桁架钢筋混凝土叠合板（60mm厚底板）》（15G366—1）[5]的质量要求。

2.5.2 桁架钢筋质量控制

桁架钢筋质量控制包括以下5点：1）钢筋桁架应由专用焊接机械制造，腹杆钢筋与上、下弦钢筋的焊接采用电阻点焊。2）钢筋桁架焊点的抗剪力应不小于腹杆钢筋规定屈服力值的0.6倍。3）焊点处熔化金属应均匀，焊点应无裂纹、多孔性缺陷和明显的烧伤现象。4）每件制品的上弦不得开焊。下弦焊点开焊数量不应超过下弦焊点总数的4%，且相邻两焊点不得有连续开焊现象。5）钢筋桁架的尺寸、质量和允许偏差见表1。

表1 桁架偏差允许值

3 结论

该文以实际工程案例为载体，详细介绍了叠合板串联吊装装置在房屋建筑施工现场中的应用，具体分析了叠合板串联吊装、工艺原理、施工技术准备及操作工艺流程、安装操作细节和质量控制等要点。工程实际应用结果表明，使用叠合板串联吊装装置不仅节省工期、而且能降本增效。

目前，尽管叠合板串联吊装装置的使用缩短了施工时间，提高施工效率，但仍须进一步研究完善。