羅志宏，孫常海

（中交浚浦建筑科技（上海）有限公司，上海 201601）

0 引言

目前，具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)的預(yù)制裝配式住宅已經(jīng)受到業(yè)內(nèi)廣泛的認(rèn)可[1]。預(yù)制裝配式住宅是在工廠里對(duì)結(jié)構(gòu)中的外墻、陽(yáng)臺(tái)、樓梯及樓板等進(jìn)行預(yù)制，再運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配，與現(xiàn)澆主體組成完整的結(jié)構(gòu)，有助于建筑施工的工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的實(shí)現(xiàn)，是構(gòu)建節(jié)能減排型社會(huì)的重要內(nèi)容。

混凝土疊合樓板作為整體裝配式結(jié)構(gòu)其中的一種形式，其特點(diǎn)是以預(yù)制構(gòu)件作為底板、在預(yù)制構(gòu)件上配置鋼筋，然后再疊合現(xiàn)澆一層混凝土，現(xiàn)場(chǎng)澆筑上部混凝土?xí)r，底部的預(yù)制構(gòu)件充當(dāng)模板，待上部疊合現(xiàn)澆混凝土達(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度后與預(yù)制構(gòu)件形成整體。相較于整體現(xiàn)澆樓板，疊合樓板能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)、縮短工期，并具有良好的整體性、抗裂性和抗震性[2]。

一般情況下，以1 個(gè)月為周轉(zhuǎn)周期的PC 構(gòu)件堆場(chǎng)面積至少為生產(chǎn)場(chǎng)地面積的2 倍[3]，而現(xiàn)有PC 構(gòu)件廠的堆場(chǎng)面積普遍不足[4]，無(wú)法滿足現(xiàn)有生產(chǎn)要求。板構(gòu)件的堆放存在縱向空間利用不足的問(wèn)題，為增加堆場(chǎng)的利用率，設(shè)計(jì)了一種更為高效的裝配式板構(gòu)件新型存儲(chǔ)架。

1 裝配式建筑板構(gòu)件存儲(chǔ)現(xiàn)狀

1.1 堆場(chǎng)現(xiàn)狀

通過(guò)調(diào)研采集了上海地區(qū)13 家裝配式建筑構(gòu)件廠堆放場(chǎng)地相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 上海地區(qū)裝配式建筑構(gòu)件廠堆放場(chǎng)地調(diào)研數(shù)據(jù)Table 1 Survey data of stacking yards of prefabricated building component factories in Shanghai

由表1 可知僅有1 家堆場(chǎng)面積大于2 倍車(chē)間面積，堆場(chǎng)面積普遍偏小，由此可以看出堆場(chǎng)面積是制約構(gòu)件廠產(chǎn)能釋放的關(guān)鍵因素之一。

此外，13 家構(gòu)件廠所用桁車(chē)最小起重高度為8 m，最小起重重量為15 t，由此可以看出構(gòu)件廠所用桁車(chē)基本均可滿足裝配式板構(gòu)件多層存儲(chǔ)的條件。

1.2 堆放方式現(xiàn)狀

當(dāng)前國(guó)內(nèi)裝配式建筑構(gòu)件廠主要有三種堆放方式。

1）平鋪堆放

平鋪堆放是PC 構(gòu)件廠存儲(chǔ)板構(gòu)件最常見(jiàn)的方式，一般6 塊堆疊為一堆，在堆場(chǎng)平鋪鋪排開(kāi)來(lái)。該方式可方便取用構(gòu)件，但對(duì)PC 構(gòu)件廠的存儲(chǔ)空間需求較大，需構(gòu)件廠配備充足的存儲(chǔ)場(chǎng)地[5]。

2）多層構(gòu)件直接堆疊方式

為緩解儲(chǔ)存壓力，個(gè)別PC 構(gòu)件廠采用增加板構(gòu)件的堆放層數(shù)的方式，但超載堆疊增加了底部板構(gòu)件出現(xiàn)開(kāi)裂、斷裂，造成返工修補(bǔ)甚至是報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。

3）存儲(chǔ)架堆放

某PC 構(gòu)件廠設(shè)計(jì)了一種針對(duì)裝配式建筑板構(gòu)件專用的存儲(chǔ)架，見(jiàn)圖1。4 根方鋼構(gòu)成存儲(chǔ)架的底部，4 根方鋼構(gòu)成堆放架的立柱，立柱內(nèi)外兩側(cè)間隔布置支腿，將2 根方鋼架設(shè)在支腿上以組成2 層、3 層的存儲(chǔ)空間。該存儲(chǔ)架制作、使用較為簡(jiǎn)單，可以有效提高堆場(chǎng)的利用效率，但增加了吊運(yùn)工作，部分超寬、超長(zhǎng)構(gòu)件無(wú)法放入存儲(chǔ)架中。

圖1 存儲(chǔ)架堆放Fig.1 Stacking with storage frames

綜上，目前我國(guó)PC 構(gòu)件廠仍普遍采用平鋪堆放或多層構(gòu)件直接堆疊的方式，存在單位面積存儲(chǔ)量低、超載堆疊底部構(gòu)件損壞問(wèn)題。個(gè)別構(gòu)件廠采用專門(mén)的存儲(chǔ)架，但存儲(chǔ)架的吊運(yùn)效率和適用范圍仍有待改進(jìn)。

2 裝配式建筑板構(gòu)件新型存儲(chǔ)架研究

為提高板構(gòu)件的單位面積存儲(chǔ)量，充分利用堆場(chǎng)縱向空間，保證構(gòu)件質(zhì)量和提高吊運(yùn)效率，設(shè)計(jì)了一種新型存儲(chǔ)架。新型存儲(chǔ)架與一般存儲(chǔ)架相比可成堆吊裝板構(gòu)件，提高了吊運(yùn)效率。此外，新型堆放架第3 層不受架體立柱影響，超寬、超長(zhǎng)構(gòu)件可放置在第3 層，比一般存儲(chǔ)架提高了適用范圍。

2.1 尺寸分析

模數(shù)設(shè)計(jì)是存儲(chǔ)架設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)之一，因此要對(duì)裝配式建筑板構(gòu)件的尺寸進(jìn)行充分分析[6]。根據(jù)某PC 構(gòu)件廠6 個(gè)項(xiàng)目的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)裝配式建筑板構(gòu)件的尺寸分析見(jiàn)表2。

表2 某構(gòu)件廠裝配式建筑板構(gòu)件尺寸分析Table 2 Size analysis table of prefabricated building panel component in a component factory

由表2 可得，87.5%的疊合板的寬度在2～3 m之間，長(zhǎng)度在3～5 m 之間，以此作為堆放架尺寸大小的設(shè)計(jì)依據(jù)。以每層存儲(chǔ)6 個(gè)3 m × 5 m ×0.06 m 板構(gòu)件、重度為2 500 kg/m3計(jì)算，則每層重13.5 t，滿足多數(shù)構(gòu)件廠堆場(chǎng)桁車(chē)起重能力。

2.2 新型存儲(chǔ)架設(shè)計(jì)

根據(jù)分析結(jié)果并結(jié)合實(shí)際用途設(shè)計(jì)了裝配式建筑新型板構(gòu)件存儲(chǔ)架，示意圖見(jiàn)圖2、圖3。新型存儲(chǔ)架由專用吊具和架體兩部分組成，吊具由4 根H125 型鋼組成外框架，2 根H100 方鋼作內(nèi)支撐，增加吊具的整體性與強(qiáng)度。在扁鋼上每隔300 mm 設(shè)置1 個(gè)孔洞，可以根據(jù)板構(gòu)件的大小調(diào)節(jié)吊點(diǎn)的位置，使吊繩基本垂直。板構(gòu)件放置于2 根型鋼上，通過(guò)型鋼上預(yù)留孔洞成堆起吊板構(gòu)件。2 層、3 層橫梁放置于牛腿處，與架體可自由分離。

為防止碰撞，板構(gòu)件放置于存儲(chǔ)架內(nèi)距邊緣需留有15 cm 距離，故新型存儲(chǔ)架第1 層、第2層可放置構(gòu)件寬度不大于2.7 m。因第3 層板構(gòu)件不受架體立柱間尺寸影響，個(gè)別寬度大于2.7 m的板構(gòu)件可放置在第3 層。長(zhǎng)度適用范圍受橫梁間距控制，實(shí)際可用距離2.8 m，型鋼墊放在板構(gòu)件長(zhǎng)度方向距邊1/5 位置，故最多可存儲(chǔ)長(zhǎng)度為4.5 m 構(gòu)件，新型存儲(chǔ)架適用范圍分析見(jiàn)表3。

圖2 新型裝配式建筑板構(gòu)件存儲(chǔ)架示意圖Fig.2 Schematic diagram of the storage frame of the new prefabricated building panel components

圖3 新型裝配式建筑板構(gòu)件存儲(chǔ)架設(shè)計(jì)圖Fig.3 Design of storage frame for new prefabricated building panel components

表3 存儲(chǔ)架適用范圍分析Table 3 Analysis table of storage frame usage range

由表3 可以看出，新型存儲(chǔ)架第1 層、第2層適用于84%的板構(gòu)件，第3 層適用于96.3%的板構(gòu)件，除部分特別超寬超長(zhǎng)構(gòu)件外，基本滿足各類板構(gòu)件的尺寸大小，單位面積的堆場(chǎng)存儲(chǔ)量是傳統(tǒng)平鋪堆放的2～2.6 倍。

2.3 新型存儲(chǔ)架使用要點(diǎn)

1）板構(gòu)件每層堆放不超過(guò)6 塊，每塊板之間用100 mm×100 mm×100 mm 的方木支撐，方木統(tǒng)一放置于H 型鋼位置上部，型鋼墊放在板構(gòu)件長(zhǎng)度方向距邊1/5 位置；

2）最下層板構(gòu)件碼放時(shí)需采用長(zhǎng)3 000 mm的H125 型鋼，起吊前調(diào)整吊具，使吊繩垂直；

3）H 型鋼兩頭吊點(diǎn)需伸出上方板構(gòu)件邊緣，以防起吊過(guò)程中吊繩破壞構(gòu)件；

4）板構(gòu)件需碼放整齊，規(guī)格相同或相近的板構(gòu)件碼放一堆，方便吊入存儲(chǔ)架；

5）為方便出入庫(kù)檢查，RFID 卡統(tǒng)一埋于短出筋一側(cè)[7]；

6）H 型鋼應(yīng)使用相同尺寸，注意平行擺放，端頭對(duì)齊。2 根H 型鋼間距不得超過(guò)2 400 mm，個(gè)別超長(zhǎng)超寬板構(gòu)件，不宜使用存儲(chǔ)架。

7）成堆起吊注意設(shè)備起重高度、額定重量，避免超高、超重，導(dǎo)致設(shè)備損壞。

8）板構(gòu)件吊入堆放架時(shí)，為保證工人及構(gòu)件安全，需用兩根牽引繩系住板構(gòu)件對(duì)角位置穩(wěn)定構(gòu)件。

3 結(jié)論與展望

為加快建筑工業(yè)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展，2019 年4 月上海市發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步明確裝配式建筑實(shí)施范圍和相關(guān)工作要求的通知》（滬建建材[2019]97 號(hào)），文件明確應(yīng)注重模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化研究及結(jié)構(gòu)體系的選擇，保證預(yù)制構(gòu)件的制作、運(yùn)輸、安裝及后續(xù)裝配式裝修的可實(shí)施性[8]。預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化是推進(jìn)裝配式發(fā)展必不可少的一環(huán)，隨裝配式建筑發(fā)展，堆場(chǎng)面積不足逐步成為限制產(chǎn)能釋放的關(guān)鍵因素。裝配式建筑板構(gòu)件新型存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低，可有效提高堆場(chǎng)存儲(chǔ)量。在構(gòu)件廠堆放場(chǎng)地有限的情況下，充分合理利用堆場(chǎng)的縱向空間，是解決構(gòu)件廠堆場(chǎng)存儲(chǔ)壓力的方向之一。