豎向構件快速安裝定位的方法研究

李 昦 （安徽建工建筑工業有限公司，安徽 合肥 231613）

1 研究背景

裝配式混凝土結構是我國建筑行業發展轉型的主要方向之一。裝配式建筑的推廣和運用，一方面可以促進我國建筑工業化的發展，提高生產效率，保證建筑工程質量，另一方面有利于發展綠色建筑，遵循“綠色中國”和可持續發展的原則。隨著我國建筑產業化的不斷發展，越來越多的建筑住宅采用裝配式混凝土結構形式。預制墻板通過工廠化生產，產品自身質量得到有效控制，力學性能優異，生產效率高，在建筑中被廣泛應用。與傳統現澆結構相比，裝配式混凝土結構對施工工藝的質量要求更高。在裝配式建筑中豎向預制構件（如內外墻板、柱、站板等）的數量往往能達到60%～70%，豎向預制構件的安裝速度很大程度上影響了裝配式建筑施工現場的施工進度，所以提高豎向構件的安裝速度也是裝配式建筑工程中減少工期、降低成本的一大重點。

在實際的施工中，由于拼接縫過多且墻板拼縫處有許多鋼筋探出，現有的拼接方法是將預埋鋼筋一一插接在預制墻板底部灌漿套筒內，需要多人施工，不但費時費力、生產效率低且不容易對位。墻板拼接后需采用二次調整使墻面平齊，墻體表面平整度難以把握，施工進度緩慢，施工質量差。

2 工藝原理

研制一種可快速安裝豎向構件的定位裝置，采用激光對應參考點來快速確定套筒與鋼筋的對位，形成設計成果，可以提高現場裝配式豎向構件安裝的簡便性、設備與構件連接的方便性、套筒與鋼筋對接的準確性。在墻板安裝之前，施工單位定位墻板彈線時，在墻板定位線兩邊各引一條20cm 的線并做好十字標記。吊裝前，現場施工人員先安裝激光筆并固定牢固，將裝置一端直角邊卡住墻邊，另一端用螺栓穿過裝置的長孔擰進墻板中預埋的斜支撐埋件內，保證裝置與墻板固定牢固，觀察裝置上的水泡進行微調，保證裝置橫平豎直。吊裝時，要慢起均勻加速，當墻板吊裝到安裝位置（即離地面50cm）時停止下落，扶住墻板，使墻板保持平衡。當兩道激光與定位的十字線重合時平穩下落，墻板安裝成功。

3 實施方案

一種可輔助裝配式豎向構件快速安裝的定位裝置制作，包括第一固定板和第二固定板。第一固定板長度690mm，高度60mm，預留一個長450mm、高18mm 的調節固定孔。第二固定板長度210mm，高度60mm，板中安裝水準泡，兩端安裝固定夾，再把激光筆安裝到固定夾中，再擰緊固定夾螺栓。其中第一固定板在第二固定板一端20mm 處呈90°夾角焊接，形成一個整體。螺栓長度根據墻板預埋螺栓、預留穿孔來決定使用與墻板預埋螺栓連接螺桿還是使用與墻板預留穿孔連接螺桿，墻板預埋螺栓連接螺桿規格根據墻板預留埋件規格來決定，如圖1和圖2所示。

圖1 墻板預埋螺栓連接

圖2 墻板預留穿孔連接

工作時，將第一固定板和第二固定板之間的夾角與預制墻板邊角固定，根據預埋螺栓或預留穿孔的高度整體上行下移動調節。當第一固定板中的調節固定孔與墻板的預埋螺栓或預留穿孔重合時安裝墊片，再將與墻板預埋螺栓連接螺桿或與墻板預留穿孔連接螺桿穿過墊片與墻板連接。如果使用與墻板預留穿孔連接螺桿時，要在墻板兩端將安裝墊片穿過與墻板預留穿孔連接螺桿，再用螺栓擰緊。觀察水準泡，調整裝置使之橫平豎直。打開激光筆，當光束與現場定位點重合時放下墻板，完成墻板安裝，如圖3所示。

圖3 工裝安裝示意圖

制作20 件可快速安裝豎向構件的定位裝置，在構件吊裝現場進行實驗。

分別對可快速安裝豎向構件的定位裝置墻板進行跟蹤試驗，觀察其方便性、安全性并進行記錄。

對墻板套筒與鋼筋的安裝進行跟蹤試驗，觀察其精準性。

墻板上安裝可快速安裝豎向構件的定位裝置，并與傳統吊裝的墻板進行對比試驗，跟蹤試驗并記錄每塊板安裝所需時間以及每塊板安裝所需的人員數量。

4 操作要點

4.1 施工準備

完成混凝土預制墻的生產，且驗收合格。

樓層面混凝土強度滿足施工條件。

通過測量儀在樓層上放出縱橫控制軸線，將墻板安裝位置清理干凈，根據圖紙檢查樓層鋼筋出筋位置，在墻板安裝的位置放好墊片，利用水準儀確定好墊片的高度，確保墻板安裝就位后符合設計標高。

正式吊裝前應進行試吊，確保無誤后開始正式吊裝，使用墻板專用吊具進行吊裝。

4.2 墻板定位線的施工

依據現場的縱橫軸線放出預制墻板的投影框架線。

根據預制墻板框架線兩端往外引出兩條直線。

在離預制墻板20cm 處做出十字標記。

4.3 定位裝置的安裝

安裝激光筆并固定牢固。

先將裝置一端直角邊卡住墻邊，另一端用螺栓穿過裝置的長孔擰進墻板中預埋的斜支撐埋件內，保證裝置與墻板固定牢固。

觀察裝置上的水準泡是否在中間，如果不在中間需對裝置進行調整，保證裝置與墻板是橫平豎直。

一塊預制墻板安裝兩個定位裝置。

4.4 現場墻板吊裝、定位安裝

預制墻板吊裝應采用慢起、快升、緩放的操作方式。

吊裝時注意定位裝置不被磕碰。

墻板吊裝到安裝位置（即距地面50cm）時停止下落，扶住墻板使墻板保持平衡。

觀察定位裝置上的水準泡，確定定位裝置是否橫平豎直。

通過控制桁吊配合來調整預制墻板的方向，當預制墻板上安裝的定位裝置中發射出來的兩道激光與現場定位的十字線重合時平穩下落，墻板安裝成功。

4.5 安裝斜支撐

根據定位圖將斜支撐下部連接板與樓面上的預埋件連接，完成斜支撐的下部安裝。

用螺桿穿過墻板的預留孔和斜支撐上部連接板，通過墊片和螺母固定好螺桿的兩端并與墻板連接牢固。

轉動斜支撐中間鋼管，調整構件初步垂直，松開墻板吊鉤進行下一塊構件吊裝。

通過線錘或水平尺對預制墻板的垂直度進行校正，轉動可調式斜支撐中間鋼管進行微調，直到預制墻板垂直。

4.6 預制墻板封倉、灌漿

采用灌漿機進行連續灌漿時，一般單倉長度應在1.0～1.5m 之間，超過1.5m的墻體在吊裝前應做分倉處理。

外墻外側采用橡膠條，外墻內側及內墻采用專用密封漿料對連通腔接縫周圍進行封堵。采用木頭進行防護，封堵砂漿單邊入墻厚度不應大于20mm。

待密封漿料達到強度后，即可進行灌漿連接套筒灌漿施工。

4.7 完成連接節點的后澆混凝土施工

完成本層預制構件安裝后進行模板工程和鋼筋工程的施工。

混凝土澆筑前應進行隱蔽工程驗收和技術復核，并檢查確認施工條件是否符合施工方案的要求。

混凝土澆筑后及時進行保濕養護，混凝土強度達到1.2N/mm2前，不得在其上進行踩踏、堆放荷載、安裝模板及支架。

當連接節點和接縫部位后澆混凝土強度達到設計要求后，可拆除預制墻板斜支撐，穿墻螺桿、斜支撐可周轉使用。

5 應用實例

高劉安置點三期項目位于合肥經濟技術開發區(北區)瓦東路與栗樹路交口，總建筑面積約24 萬m2，其中，地上總建筑面積約17 萬m2，地下約7 萬m2，其中裝配式建筑由25 棟單體組成，約134980.81m2。本項目為產業化住宅項目，裝配率≥50%。2020 年11 月6 日開工，2021年6月30日主體結構封頂。該項目采用了“一種可輔助裝配式豎向構件快速安裝的定位裝置制作及施工工法”，豎向構件安裝方便快捷，節約了大量的人工成本，取得了良好的經濟和社會效益。

肥東縣振興社區項目位于肥東縣店忠路與新合馬路交叉口東北角，總建筑面積約73200m2，其中裝配式建筑由7棟單體組成，約12705m3。本項目為產業化住宅項目，預制構件包含預制外墻板、預制外墻模板、預制疊合板、預制疊合梁、預制空調板、預制樓梯、預制陽臺、預制隔墻板，裝配率≥50%。其中豎向構件5894 塊，采用了“一種可輔助裝配式豎向構件快速安裝的定位裝置制作及施工工法”，豎向構件安裝方便快捷，節約了大量的人工成本，取得了良好的經濟和社會效益。

6 效益分析

以高劉安置點三期項目裝配整體式剪力墻結構豎向構件定位安裝為例，高劉安置點三期項目豎向構件（外墻板+內墻板）共計約16358塊，經過反復試驗和計算后，總結出該設備相比傳統的定位安裝方式節約5 分半的時間，則該項目共節約16358×5.5/60=1499.5h，合計約187 個工日，每個工日按300 元計算，則共計節約了187×300=56100元。

該定位裝置成本=材料費+加工費+損耗=500 元，該項目配置6 個吊裝班組，需要6 套裝置，共計費用3000 元，實際節約成本56100-3000=53100元。

7 結語

一種可快速安裝豎向構件的定位裝置，利用墻板所預留的埋件或者預留孔來安裝裝置，無需在墻板上單獨預留位置且該裝置制作簡單，安裝、拆除、使用方便。同時解決了現場安裝墻板時使用鏡子等傳統工具來校對套筒與鋼筋連接的難題。該定位裝置可調節適用各種規格的豎向預制構件，靈活輕巧，可隨班組周轉使用。該裝置定位準確、安裝質量有保障，提高了構件安裝的安全性，對類似裝配式工程豎向構件的安裝具有現實的指導意義。

采用激光對應參考點來快速確定套筒與鋼筋的對位，解決了豎向構件精確定位安裝難題，提高了施工效率，質量更易得到保證。因整體性好、不易損壞、可重復使用，節省了人工成本和設備成本，經濟效果更加顯著，安裝豎向構件時更加安全可靠，響應了國家政策和工程施工要求，具有良好的研究價值和應用前景。