装配式工厂PC构件吊装施工技术研究与应用
摘要
关键词
装配式;PC构件;吊装;施工技术
正文
一、前 言
近年来PC构件的吊装逐渐成为主要施工技术体系,但技术尚未完全成熟,本文通过研究分析PC构件吊装作业阐述解决一些在施工过程中遇到的重难点。
二、技术原理
在装配式建筑吊装作业中,利用BIM技术先行进行模拟吊装,通过研究分析对吊装重难点进行筛选,进而避免吊装作业时的构件碰撞、偏差大等问题。
三、施工工艺
1、 吊装设备选型
在本文中,仅对立柱吊装和30m双T板的吊装设备造型的验算过程进行展示:
30米双T板吊装设备造型计算:
吊装特性:长×宽×高(m)29.56×2.99×1,重量30.4吨。
(1)汽车起重机起重量计算
工程单机作业:Q>Q1+Q2。
其中Q—起重机起重量(吨)。
Q1—构件重量(吨), 30米双T重量为30.4吨。
Q2—钢丝绳、吊具、索具和卸扣重量,本工程取1吨。
计算得:Q≥Q1+Q2。
安全系数取1.2倍,计算得吊车需起重量为:31.4×1.2=37.68吨。
(2) 起重高计算(跨内吊装)
起重机的起重高度H≥h1+h2+h3+h4+h5。
其中H—起重机的起重高度(m)。
h1—安装支座表面高度(m)。
30米双T板安装支座标高为12.15+0.25=12.4m。
h2—安装间隙(m),一般取0.2~0.5m,本处取0.3m。
h3—吊车起重大钩至构件起吊表面的距离(m),因双T板两吊点间的距离为27.46m,钢丝绳与梁的水平夹角按60°计算,垂直距离为23.78m。
h4—构件截面高度(m),双T板高度为1m。
h5—起重臂头至员钩的距离(m),本处取3m。
起重机的起重高度H≥12.4+0.3+23.78+1+3,计算取H=40.48m。
(3) 作业半径和吊车臂长计算
最小作业半径的确定。
根据吊车操作安全要求,吊臂仰角不得大于78°,起吊H>40.48m,吊臂支点离地2.5m,实际吊臂高度H>37.98m。
吊装作业半径计算:
按吊车一次站位吊两片双T板计算,直线就位距离为8.32m(双T板中心距)+0.5m(安全距离)+0.5m(吊车作业半径)+斜角就位距离0.5m,经计算得出:最远吊装就位半径=9.82m。符合要求。
以吊车主臂支点离地高度2.5m计算,实际臂长:
L=sqrt[9.822+(40.48-2.5)2]=39.23m
2、 钢丝绳选型
(1)本工程构件吊装钢丝绳的受力及型号选用
本工程有多种型号的构件,其结构形式不同,吊装重量各有差异。为更好的利用钢丝绳与构件吊装匹配,立柱、地梁统一采用直径32mm钢丝绳,轨道梁、预应力纵梁、地下室外墙板统一采用直径24mm钢丝绳,27m双T板与30m双T板统一采用直径38mm钢丝绳。
(2)钢丝绳强度核算:
本文仅以30米双T板吊装起吊为例:
P=(Q+q)/(2*sinφ)/0.82
式中:Q-设备重量;
q-设备起吊索具等附加重量(按最大30kN取值);
φ-钢丝绳与构件的水平夹角;
0.82-工况综合系数;得:
P=(384+30)/(4*sin60)/0.82=146kN
最大拉力为:S=NP
式中:N-钢丝绳的安全系数,取N=5.5。得:
S=5.5×146=803KN
S≤钢丝绳标准破断力(843KN),即该钢丝绳选用正确,满足吊装要求。
同理可得,上表中的各钢丝绳选型正确,满足本工程吊装要求。
3、构件吊装方式
在本工程中,共有6种结构形式的构件,针对其外形、几何尺寸以及安装部位,确定其吊装方式如下:
(1)立柱、抗风柱吊装:
构件运输到安装位置,用130t和25t汽车起重机水平起吊,130t汽车起重机起吊柱顶,25t汽车起重机起吊柱根,实现空中翻身竖立之后,25t汽车起重机摘钩,由130t汽车起重机直接吊装就位。
(2)轨道梁、纵梁、地梁吊装
构件运输到安装位置后,由130t汽车起重机起吊(平吊)就位。
(3)地下室外墙板
构件运输到安装位置,用200t和25t汽车起重机水平起吊,200t汽车起重机起吊顶端,25t汽车起重机起吊底端,实现空中翻身竖立之后,25t汽车起重机摘钩,由200t汽车起重机直接吊装就位。
(4)双T板吊装
27m、30M双T板吊装均吊200t汽车起重机吊装就位,全部在跨内进行吊装。吊车、运输车站位。
(5)所有构件在吊装就位并进行可靠固定后,方可摘除吊钩。吊钩摘除为高空作业,为确保安全,必须使用高空作业升降机进行。
四、结束语
本文通过全装配式厂房的吊装工艺研究,阐述解决一些类似的装配式建筑吊装过程中出现的难点或问题,为类似工程提供施工借鉴经验。
参考文献:
[1]苏GT/12-2005、06SG432-1,《预应力混凝土双T板》
[2]JGJ 1-2014,《装配式混凝土结构技术规程》
[3]GB/T51231-2016,《装配式混凝土建筑技术标准》
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