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(pán)車(chē)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(pán)車(chē)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(pán)車(chē)的工作原理、工作方式，為類(lèi)似工程提供參考。

墻板；吸盤(pán)車(chē)；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(pán)車(chē)是利用真空吸盤(pán)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(lèi)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(pán)車(chē)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(pán)車(chē)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(pán)車(chē)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(mǎn)，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?？梢?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(mǎn)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(mén)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(pán)車(chē)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(pán)車(chē)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(pán)車(chē)如圖3所示。

圖2　傳統(tǒng)吊裝方式

圖3　吸盤(pán)車(chē)外觀

2.2吸盤(pán)車(chē)工作原理

應(yīng)用于裝配式建筑墻板安裝的真空吸盤(pán)車(chē)的吸盤(pán)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(chē)上的吸盤(pán)相連接，然后將吸盤(pán)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(pán)內(nèi)氣壓低于盤(pán)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(pán)內(nèi)平穩(wěn)充氣，待吸盤(pán)內(nèi)的氣體壓力等于或略高于大氣壓強(qiáng)時(shí)，吸盤(pán)與墻板脫離，從而實(shí)現(xiàn)墻板安裝。吸盤(pán)工作原理示意如圖4所示。吸盤(pán)車(chē)采用單人控制手柄推動(dòng)小車(chē)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)功能，搬運(yùn)重物如圖5所示。

圖4　吸盤(pán)工作原理示意圖

圖5　吸盤(pán)車(chē)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(pán)車(chē)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(pán)車(chē)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，?？紤]進(jìn)出電梯的影響，吸盤(pán)車(chē)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(pán)車(chē)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(pán)車(chē)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(pán)車(chē)使用中注意事項(xiàng)

①鑒于吸盤(pán)車(chē)采用負(fù)壓搬運(yùn)墻板，使用過(guò)程中需注意吸盤(pán)車(chē)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(pán)車(chē)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(pán)車(chē)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。當(dāng)吸盤(pán)車(chē)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(pán)車(chē)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(pán)車(chē)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(lài)于施工機(jī)械裝備的發(fā)明制造。真空吸盤(pán)車(chē)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(pán)車(chē)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。