预制装配式混凝土结构的施工主要包括预制构件制作、预制构件运输与堆放、预制构件的吊装以及预制结构的连接。其中预制构件的吊装几乎贯穿了装配式结构施工的整个施工过程，是施工过程的关键环节。预制构件的吊装包括构件的脱模起吊、运输起吊及现场安装起吊三个环节。起吊是否成功，预制件产品能否精确定位直接关系到整个预制建筑施工能否顺利进行。因此，预制构件的安全吊装在整个装配建筑施工中起着关键的作用。
本文以广州某在建装配式项目为工程背景，采用理论计算与数值模拟相结合的方法对预制叠合KT板的脱模吊装和安装吊装两个阶段进行抗拉、抗弯、抗裂强度验算。为指导KT板的吊装施工提供借鉴。
1. 工程背景
广州某在建住宅楼结构形式为框架—剪力墙结构，地下3层，地上19层。建筑总高度为82.0m。地下-3至地上5层采用现浇施工模式。地上5~19层全部构件采用预制装配结构安装施工模式。预制叠合KT板混凝土等级为C40，厚度为65mm+65mm。现场施工图片详见图1。
图1 现场KT板施工图
2. KT板吊装理论计算
2.1 脱模吊装理论计算
构件脱模采用平吊方式进行起吊。而吊点位置的布设是这种起吊方式的核心问题，一般采用正、负弯矩相等的原则来确定吊点位置。对于预制楼板、墙板一般采用等代梁模型来模拟吊装受力工况。当采用等代梁模型计算预制墙板吊装阶段的受力时，应对纵、横两个方向考虑全部荷载作用分别进行计算。等代梁模型的计算宽度可取对应方向两侧支点间距的和支点到板边缘的距离两者之间的较小值，且不宜大于板厚的15倍。
预制构件在脱模起吊时会与模板有吸附作用，在验算时引入脱模吸附系数的方式来考虑产生的吸附力，以构件的自重乘以脱模吸附系数的结果作为验算的等效荷载标准值。脱模吸附系数的取值主要取决于构件和模具接触面的情况，《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011和《装配式混凝土结构技术规程》JGJ-2014对脱模脱模吸附系数作了规定，一般情况下取1.5。
预制叠合KT板外形尺寸长3595mm，宽度1855mm，厚度65mm，混凝土等级为C40，容重按25kN/m3考虑。按照正负弯矩相等的原则，本工程采用4点水平起吊方式，吊点设置详见图2。
1）脱模强度验算
2.2 安装吊装理论计算
KT板安装起吊同样采用平吊方式。在吊装验算时，对吊运过程中可能产生的动荷载和冲击力应予以考虑。在验算时采用引入动力系数，以构件的自重乘以动力系数的结果作为验算的等效荷载标准值。动力系数的取值参照《装配式混凝土结构技术规程》JGJ-2014的规定，一般情况下取1.5。
由于KT板脱模起吊和安装起吊均采用平吊的方式，且脱模吸附系数与动力系数取值均为1.5，因此KT板安装吊装理论计算同脱模吊装理论计算。
3. KT板吊装有限元计算
KT板模型是由钢筋、混凝土两种材料组成，混凝土等级为C40，主筋采用直径为10的三级钢，KT板尺寸为3595mm×1855mm。吊装过程中考虑脱模吸附系数和动力系数的影响。
图3 KT板有限元模型
对KT板进行模拟计算分析，主要观测吊点所在处，混凝土的最大应力是否满足规范要求，保证混凝土不发生开裂的现象。
图4 KT板吊装X方向应力图
图5 KT板吊装Y方向应力图
从KT板吊装应力图可知，吊点处混凝土的应力最大，为拉应力，最大为0.712Mpa，远远小于规范要求的1.71Mpa，混凝土不会出现拉裂缝，吊装过程中混凝土一直处于弹性阶段，吊装过程是安全的。
通过对预制叠合KT板吊装理论计算，结合数值模拟分析，对预制KT板吊装过程中的抗拉强度、抗弯承载为和抗裂性能进行验算，得出了理论计算值跟数值模拟值均能满足吊装安全要求。
（编辑：奚雅青）
考试日历
