淺談吸盤車在裝配式建筑墻板施工中的應(yīng)用

俞文生

（1.福建省建筑科學(xué)研究院，福建 福州 350025；2.福建省綠色建筑技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州 350025）

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淺談吸盤車在裝配式建筑墻板施工中的應(yīng)用

俞文生1，2

（1.福建省建筑科學(xué)研究院，福建 福州 350025；2.福建省綠色建筑技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州 350025）

隨著對(duì)建筑品質(zhì)要求、環(huán)境保護(hù)認(rèn)識(shí)的不斷提高，傳統(tǒng)建筑帶來(lái)的不良影響逐漸暴露，建筑產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)成為新需要、新常態(tài)。配套于裝配式建筑的墻板逐漸得到應(yīng)用，傳統(tǒng)的墻板安裝方法已不適于建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的要求，引入吸盤車是實(shí)現(xiàn)墻板機(jī)械化安裝的途徑之一。文章通過(guò)介紹吸盤車的工作原理、工作方式，為類似工程提供參考。

墻板；吸盤車；機(jī)械化施工；裝配式建筑

1　概述

傳統(tǒng)建筑產(chǎn)業(yè)具有能耗大、施工效率低、質(zhì)量控制難、環(huán)境污染重等缺點(diǎn)，因此實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，是城鎮(zhèn)化進(jìn)程中綠色建筑節(jié)能減排的迫切需要，是實(shí)現(xiàn)建筑可持續(xù)化發(fā)展的途徑之一。工業(yè)化建筑是符合我國(guó)創(chuàng)新發(fā)展、協(xié)調(diào)發(fā)展、綠色發(fā)展、開(kāi)放發(fā)展、共享發(fā)展理念的新型建筑模式。所謂工業(yè)化建筑是指采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修和信息化管理等為主要特征的工業(yè)化生產(chǎn)方式建造的建筑[1]。

裝配式建筑墻板是配套于工業(yè)化建筑結(jié)構(gòu)體系的一種可以解決傳統(tǒng)墻板在使用過(guò)程中出現(xiàn)的大量消耗資源能源、污染環(huán)境、延長(zhǎng)施工周期等問(wèn)題的裝配式墻板。裝配式墻板的機(jī)械化安裝，相對(duì)于傳統(tǒng)墻材的砌筑形式具有縮短工期、提高安裝質(zhì)量、方便維護(hù)維修、一定程度上促進(jìn)墻板產(chǎn)品循環(huán)利用等諸多特點(diǎn)，在工程實(shí)際中的需求日趨增大，具有廣闊的前景與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。真空吸盤車是利用真空吸盤在物體表面產(chǎn)生壓力差以實(shí)現(xiàn)對(duì)所吸持的玻璃、各種不同種類的平板等材料的搬運(yùn)、裝卸、翻轉(zhuǎn)的施工機(jī)械，是一種可以實(shí)現(xiàn)裝配式墻板機(jī)械化安裝的儀器設(shè)備。本文通過(guò)介紹真空吸盤車的工作原理、工作方式、在墻板安裝中的注意事項(xiàng)，展示吸盤車機(jī)械化施工在裝配式建筑墻板施工中的利用及其具有的優(yōu)勢(shì)。

2　裝配式建筑墻板安裝中吸盤車的應(yīng)用

2.1傳統(tǒng)砌筑墻體與裝配式墻板的安裝

傳統(tǒng)砌體墻的施工工藝大致可以分為抄平、彈線、擺磚、立皮數(shù)桿、掛線、鋪灰砌磚、勾縫、清掃墻面。砌筑前要根據(jù)房屋功能設(shè)計(jì)要求進(jìn)行砌體排版、現(xiàn)場(chǎng)主要采用人工濕水作業(yè)、砌筑過(guò)程中要嚴(yán)格控制質(zhì)量，當(dāng)豎縫砂漿不飽滿，砌體間粘接力較差將導(dǎo)致墻體開(kāi)裂，同時(shí)為防止梁底產(chǎn)生水平裂縫，需要在填充墻頂部預(yù)留空隙時(shí)間約大于7d后斜砌頂磚、冬期施工需嚴(yán)格控制每日砌筑高度、為提高墻體穩(wěn)定性和房屋整體性，需在墻體轉(zhuǎn)角處和縱橫墻交接處設(shè)置拉結(jié)鋼筋、當(dāng)墻體砌筑完成后投入使用前，需對(duì)墻面抹灰。可見(jiàn)傳統(tǒng)的砌體墻砌筑不僅工序繁多耗時(shí)較長(zhǎng)，而且容易出現(xiàn)質(zhì)量不滿足驗(yàn)收要求[2-4]，傳統(tǒng)墻體砌筑如圖1所示。

圖1　傳統(tǒng)墻體砌筑

裝配式建筑墻板特別是內(nèi)墻板的安裝主要按照結(jié)構(gòu)基層清理、安裝位置放線、安裝定位鋼卡、安裝墻板、墻板接縫處處理、預(yù)留門口處處理、安裝管線的步驟依次進(jìn)行。相對(duì)于傳統(tǒng)墻體，裝配式墻板現(xiàn)場(chǎng)濕水作業(yè)較少，墻體排版更為容易，墻板同結(jié)構(gòu)主體采用鋼卡、膨脹螺栓等連接，施工方便簡(jiǎn)單。墻板施工的關(guān)鍵工序在于安裝墻板，該工序是判斷墻板安裝質(zhì)量的最直觀依據(jù)。傳統(tǒng)墻板的安裝主要依靠現(xiàn)場(chǎng)多人工采用原始滑輪等簡(jiǎn)單機(jī)械協(xié)調(diào)搬運(yùn)、吊裝，施工效率低、機(jī)械化程度不高、存在重大的安全隱患，傳統(tǒng)吊裝方式如圖2所示。真空吸盤車的引入實(shí)現(xiàn)了單人在墻板安裝過(guò)程中可以獨(dú)立完成機(jī)械搬運(yùn)、定位。采用真空吸盤車安裝裝配式建筑墻板，實(shí)現(xiàn)了墻板施工的機(jī)械化，簡(jiǎn)單輕便，確保了施工人員的人身安全。真空吸盤車如圖3所示。

圖2　傳統(tǒng)吊裝方式

圖3　吸盤車外觀

2.2吸盤車工作原理

應(yīng)用于裝配式建筑墻板安裝的真空吸盤車的吸盤工作原理是將真空抽氣設(shè)備通過(guò)抽氣接管與安裝在車上的吸盤相連接，然后將吸盤貼緊需要起重的墻板外表面，啟動(dòng)真空抽氣設(shè)備根據(jù)起重墻板的質(zhì)量確定抽氣量，因盤內(nèi)氣壓低于盤外氣壓產(chǎn)生負(fù)壓從而實(shí)現(xiàn)提升、搬運(yùn)、定位、安裝功能。待墻板準(zhǔn)確安裝后，再次利用抽氣接管，向吸盤內(nèi)平穩(wěn)充氣，待吸盤內(nèi)的氣體壓力等于或略高于大氣壓強(qiáng)時(shí)，吸盤與墻板脫離，從而實(shí)現(xiàn)墻板安裝。吸盤工作原理示意如圖4所示。吸盤車采用單人控制手柄推動(dòng)小車實(shí)現(xiàn)移動(dòng)功能，搬運(yùn)重物如圖5所示。

圖4　吸盤工作原理示意圖

圖5　吸盤車搬運(yùn)重物

2.3裝配式機(jī)械化安裝的優(yōu)點(diǎn)

真空吸盤車在裝配式建筑墻板中的應(yīng)用具有如下優(yōu)勢(shì)：一是保證安全、提高工作效率。在裝配式墻輕質(zhì)條板隔墻面密度也要求不應(yīng)小于6kg/m2，單人無(wú)法完成墻板的安裝，需要多工人精細(xì)配合以保證安裝的精度與過(guò)程中的安全，消耗人工的同時(shí)降低了工作效率；二是容易進(jìn)出電梯。真空吸盤車在搬運(yùn)、裝卸過(guò)程中采用單人電動(dòng)操控，特別是在內(nèi)墻安裝中，常考慮進(jìn)出電梯的影響，吸盤車可通過(guò)旋轉(zhuǎn)墻板的方式調(diào)整角度方便進(jìn)入電梯，安全方便，節(jié)約人力資源；三是設(shè)備易于存放。當(dāng)真空吸盤車使用完畢后，需要場(chǎng)地用于存放。總長(zhǎng)度約為2.5m、寬約為1.23m、高約為1.6m的吸盤車即可完成目前市面上不同規(guī)格的墻板起重、搬運(yùn)、安裝，又不占用太大場(chǎng)地。

2.4吸盤車使用中注意事項(xiàng)

①鑒于吸盤車采用負(fù)壓搬運(yùn)墻板，使用過(guò)程中需注意吸盤車的最大負(fù)荷、安全負(fù)荷、提升高度、允許最大板材尺寸等要求，需密切控制數(shù)字面板負(fù)壓數(shù)值確保在安裝過(guò)程中不同重量的墻板不致脫落傷人。

②為降低吸盤車在使用中出現(xiàn)故障的概率，使其各項(xiàng)參數(shù)均正常，應(yīng)定期對(duì)吸盤車進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。當(dāng)吸盤車使用周期超過(guò)要求、達(dá)到檢定有效期、使用出現(xiàn)機(jī)械損傷，應(yīng)送至法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢定。

③目前福建省內(nèi)的適用于裝配式建筑的墻板多是脆性材料，為保證墻板安裝過(guò)程中的完好性，在吊裝定位接近墻板預(yù)設(shè)安裝位置中，需避免吸盤車過(guò)大的擺動(dòng)引起的磕碰造成墻板損壞。

2.5工程應(yīng)用

漳州某工程為九層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，該工程外墻采用擠壓成型預(yù)制裝配式墻板與PC（Precast concrete）梁柱結(jié)合，墻體主要使用擠出成型預(yù)制水泥墻板、裝飾一體化集成內(nèi)隔墻系統(tǒng)等ECP墻材系列，墻材使用面積10788m2。施工現(xiàn)場(chǎng)墻板安裝主要采用真空吸盤車機(jī)械化拼裝，減少了人工勞動(dòng)和濕作業(yè)，相較于傳統(tǒng)墻體砌筑，可縮短整體工期約30%。圖6、圖7分別為漳州某工程墻板安裝圖和工程外觀圖。

圖6　墻板安裝圖

圖7　漳州某工程外觀

3　結(jié)論

①工業(yè)化建筑的發(fā)展很大程度上依賴于施工機(jī)械裝備的發(fā)明制造。真空吸盤車很好地解決了配套墻板的機(jī)械化安裝問(wèn)題，從原先的人工安裝轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械化施工，節(jié)省了勞動(dòng)力資源，在一定程度保障了安裝人員的人身安全。

②機(jī)械化施工在一定領(lǐng)域創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)了建筑業(yè)同裝備制造業(yè)的有機(jī)結(jié)合，服務(wù)于工業(yè)化建筑的機(jī)械的發(fā)明制造，促進(jìn)了中國(guó)制造2025的行動(dòng)綱領(lǐng)的實(shí)施，促進(jìn)了供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。

③墻板安裝涉及多工序施工，文中真空吸盤車的使用僅限于安裝墻板環(huán)節(jié)，機(jī)械施工的比重仍然有限。為了更好的配合裝配式建筑墻板的推廣與使用，需要在全工序范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)機(jī)械代替人工，從而促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，全面提高建筑工程質(zhì)量、效率和效益，實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展。

[1]GB/T51129-2015，工業(yè)化建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]GB/50003-2011，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]楊靜，王消伍.填充墻砌體工程施工質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].施工技術(shù)，2010，39（S1）：526-528.

[4]李長(zhǎng)坤.填充墻砌體砌筑及飾面施工質(zhì)量控制[J].施工技術(shù)，2013，42 （22）：37-41.

[5]JGJ/T157-2014，建筑輕質(zhì)條板隔墻技術(shù)規(guī)程[S].

TU74

B

1007-7359(2016)03-0092-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.032

俞文生（1982-），男，福建福州人，畢業(yè)于福建工程學(xué)院，學(xué)士；工程師，主要從事建筑物可靠性與抗震鑒定、加固設(shè)計(jì)工作。