装配式预应力折线型砼屋架叠式制作与快速安装施工技术属于建设工程领域中的大跨度砼屋架、大跨度预制梁、大跨度预制板、大跨度钢梁等需批量制作与吊装的技术应用方向，本技术综合考虑运输成本，运输难度，运输破损率的情况后提出现场制作方案，避免长途运输的磕碰和变形，针对现场作业面受限情况，项目部采用的现场砼屋架叠式制作施工工艺，能有效节省制作空间。在创新制作起吊设备上，设置整体U型吊装配件，起吊点弧形卡口，形成起吊与校正一体化，有效保证吊装安全。可量化提升大跨度砼屋架工程施工技术水平。

在传统的砼屋架施工方法已经不适用经济效益与社会效益并重的今天。通过装配式预应力折线型砼屋架叠式制作与快速安装施工技术的应用，可以有效解决施工场地有限，合理安排施工作业场地，减低二次搬运，不仅可以降低施工难度，还能有效节约成本，砼屋架与主体结构的连接上，在柱顶连接位置预埋钢板，砼屋架吊装定位后直接刚性焊接连接，能达到快速校定和安装效果，减免了浇筑混凝土的后续湿作业工序，有效节约成本。在吊装环节上，项目创新制作起吊设备，先在砼屋架体中预埋吊装设备预埋件使之与砼屋架体整体化。在创新制作起吊设备上，设置整体U型吊装配件，起吊点弧形卡口，形成起吊与校正一体化，有效保证吊装安全。砼屋架架体预埋屋面板组件与架体临时固定件共用孔洞，形成穿透式固定，与后期砼屋架永久支撑共用预埋孔，起到一孔三用，安全稳定性更高。在装配式预应力折线型砼屋架设计阶段，考虑装配式屋面板情况，在砼屋架顶部预留屋面板组件，实现预制屋面板快速安装，能有效提高屋面高空作业效率，从而提高配式预应力折线型砼屋架的制作效益和安装速度而进行施工技术提升，为以后类似屋架工程施工提供技术参考。使该技术在往后的大跨度砼屋架制作与安装的施工中得到推广应用，具有广阔的应用前景。

广东某项目一期工程施工总承包工程采用装配式预应力折线型砼屋架结构：屋架高度4.1米，长度30米，厚度0.24米。根据项目周边50公里内未有相应生产厂家，项目部综合考虑运输成本高，难度大，破损率高的情况后项目部提出现场制作方案，避免长途运输的磕碰和变形，针对现场作业受限情况，项目部采用的现场砼屋架叠式制作施工工艺，以五榀为限，能有效节省制作空间，在架体件采用创新定制脱模剂，既保证架体的平直度，又保证了脱模观感效果。砼屋架与主体结构的连接上，在柱顶连接位置预埋钢板，砼屋架吊装定位后直接刚性焊接连接，能达到快速校定和安装效果，减免了浇筑混凝土的后续湿作业工序，有效节约成本。在吊装环节上，项目创新制作起吊设备，先在砼屋架体中预埋吊装设备预埋件使之与砼屋架体整体化。在创新制作起吊设备上，设置整体U型吊装配件，起吊点弧形卡口，形成起吊与校正一体化，有效保证吊装安全。砼屋架架体预埋屋面板组件与架体临时固定件共用孔洞，形成穿透式固定，与后期砼屋架永久支撑共用预埋孔，起到一孔三用，安全稳定性更高。在装配式预应力折线型砼屋架设计阶段，考虑装配式屋面板情况，在砼屋架顶部预留屋面板组件，实现预制屋面板快速安装，能有效提高屋面高空作业效率，从而提高配式预应力折线型砼屋架的制作效益和安装速度而进行施工技术提升，经过实地调查和多方案比选，最终选择了“装配式预应力折线型砼屋架叠式制作与快速安装施工技术”。

同时为了能在工程实践中，解决施工场地有限，合理安排施工作业场地，减低二次搬运，降低施工难度，有效节约成本，提高配式预应力折线型砼屋架的制作效益和安装速度，从而提高效率、缩短工期、实现更好的经济效益。经对施工实践进行总结，为以后类似屋架工程施工提供技术参考。对“装配式预应力折线型砼屋架叠式制作与快速安装施工技术”展开进一步的探讨。

利用 Midas Civil 建立三维力学有限元分析模型，以便更好地了解砼屋架应力状态和钢丝绳最大轴向拉力分布规律，如图所示。受力图包括砼屋架单元应力、砼屋架单元挠度、钢丝绳最大轴向拉力、吊装点部位的最大组合应力、剪应力等进行计算分析。

根据砼屋架施工作业流程，取不利工况进行计算分析

每榀砼屋架只设4个吊装点（在砼屋架制作过程中预埋预埋吊装设备预埋件使之与砼屋架体整体化，与创新制作起吊设备配合使用）施作，在假设没有风荷载的基础上，砼屋架吊起时受拉力最大。

（1）、起吊时钢丝绳轴线拉力达到最大值。最大值=125KN<354KN，满足要求。

（2）、整个砼屋架的偏移在起吊时单元位移最大，屋架最大挠度1.3mm，满足要求。

（3）、起吊时砼屋架收到的拉力最大，起吊点拉应力局部达到最大值，最大拉应力σ=2.5MPA<2.74MPA（C55抗拉强度标准值），满足要求。

验算结果：通过上述结果的验算表明，该装配式预应力折线型砼屋架设计方案满足强度和刚度的要求，可以用于现场施工使用。

具体工艺流程如下：场地平整→涂刷创新定制脱模剂→钢筋制安施工→砼屋架预埋吊装件制安施工→砼屋架顶部预埋屋面板组件→模板制安施工→浇筑混凝土→待混凝土达到设计强度后拆模→涂刷创新定制脱模剂→重复制作第二、三、四、五榀砼屋架→砼屋架养护（必要时可以使用蒸汽养护）→砼屋架预应力张拉及灌浆→使用创新制作起吊设备吊装砼屋架→利用砼屋架预埋吊装件与架体临时固定→屋面板与砼屋架顶部预留屋面板组件结合安装→施工剩余屋面工序。

在技术上有效的锻炼了各个班组对不同作业环境的适应能力，该技术研究扩展了砼屋架制作与安装适用范围，有效解决施工场地有限，合理安排施工作业场地，减低二次搬运，不仅可以降低施工难度，还能有效节约成本，更能提高配式预应力折线型砼屋架的制作效益和安装速度，从而提高效率、缩短工期。其中广晟新材异地搬迁升级改造项目一期工程施工总承包工程直接节省砼屋架运费7.5万元，工期节省工期15天，间接节省13万元。

其中使用了创新整体U型吊装配件设备。吊装设备的预埋件与砼屋架整体化，把砼屋架从作业平台直接吊至厂房主体结构，减免了因次梁临时起吊后转吊主梁而存在的砼屋架折损风险。形成起吊与校正一体化，更保证吊装安全。并成功申请了实用新型专利。

砼屋架装配式预应力折线型砼屋架叠式制作与快速安装施工技术现场叠式制作，节省 制作空间，直接起吊，快速校定和安装，无需后续湿作业，避免运输时的磕碰和变形。从而满足施工场地要求和解决远距离运输问题等问题。

砼屋架与主体结构预埋钢板刚性连接，快速校定和安装，同时砼屋架预埋吊装件能与架体临时固定件共用孔洞，形成穿透式固定，与后期砼屋架永久支撑共用预埋孔，起到一孔三用，更能体现经济价值。

 该技术研究扩展了砼屋架制作与安装适用范围，有效解决施工场地有限，合理安排施工作业场地，减低二次搬运，不仅可以降低施工难度，还能有效节约成本，更能提高配式预应力折线型砼屋架的制作效益和安装速度，从而提高效率、缩短工期，已成功应用于广东某项目一期工程施工总承包工程、广东省某所智能装备产业园、广州某中心生产检修用房项目等项目，在保证安全的同时取得了较好的经济效益。

装配式预应力折线型砼屋架叠式制作与快速安装施工技术的应用更好的保证吊装安全性，有效规避了因多次转运的折损风险，同时简化施工工序，有利于消除安全隐患；同时采用该技术可加快了施工进度、节约施工成本；该技术的成功应用对砼屋架叠式制作与快速安装施工技术发展具有一定意义，使用效果得到业主、监理、设计的一致好评，取得了良好的社会效益。

参考文献：

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[2] 邢兆泳,王慧斌.土桥车辆段停车列检库预应力混凝土折线形屋架体系吊装[J].铁道建策,2003(11):57-60.

[3] 柳文斌.装配式建筑工程管理的控制要点及措施 [J]新城建科技,2024,33(03):17-19.