預制管廊翻轉輔助工具研究與應用

顏佳林 宋 立

（中交一公局集團華北分公司，北京 100020）

裝配式建筑是大勢所趨，是國家在建筑行業重點發展的方向。長沙梅溪湖綜合管廊項目預制部分達到6.9 km，是目前國內同類項目中預制規模最大的項目，也是湖南省首次大規模采用全斷面整體式預制管廊的工程。

1 工程概況

立式、臥式模具是生產預制管廊構件的兩種主流模具，其中采用立式模具生產的預制管廊構件在安裝前須進行翻轉。翻轉工具主要采用液壓翻轉臺和“預埋吊釘+翻轉吊具”兩種。本項目根據實際情況，通過對比兩種翻轉工具的適用特點，選用“預埋吊釘+翻轉吊具”翻轉方式。預制管廊工程數量見表1。

表1 預制管廊工程數量表

2 預制管廊翻轉方案比選

方案一：采用翻轉平臺在預制場內即進行翻轉，采用運輸車將已翻轉的標準節運輸至現場進行拼裝。根據市場調查，能滿足上表中預制標準節的重量的翻轉平臺，其價格一般在60～80萬左右，根據預制場生產能力，需要配備2套翻轉平臺才能滿足現場施工要求，則需要花費120～160萬元。

方案二：先將立式的標準節運輸至現場，通過在標準節側墻上預埋的偏心翻轉吊釘，使用履帶吊進行翻轉，完成之后再進行拼裝。翻轉吊釘型號的選擇與構件重量相關，為保證翻轉安全，吊釘承重能力為構件重量的1.5倍。吊釘選用如表2所示。

表2 預制管廊翻轉吊釘統計表

翻轉吊釘材料總價43萬元，翻轉吊具吊架2萬元，采用吊釘翻轉工藝造價為45萬元，相比之下可節約造價115萬元。

經過以上簡單的對比分析，只考慮材料成本，采用預埋吊釘作為翻轉施工輔助工具，可節省一筆相當可觀的費用。另外，從現場運輸安全的角度考量，立式構件比臥式構件重心低，穩定性好，采用預埋吊釘翻轉的方式，可將立式構件先運輸至現場，再進行翻轉。因此，采用“預埋吊釘+翻轉吊具”翻轉方式更為適合項目實際情況。

3 翻轉輔助工具設計

3.1 翻轉輔助工具設計緣由

梅溪湖項目預制管廊構件在安裝現場進行翻轉，由于現場條件限制，預制構件在翻轉過程中出現一系列問題，如承插口邊角部位損壞 （見圖1），吊釘周邊劃痕 （見圖2），構件表面污染 （見圖3）等，尤其是翻轉最后階段，構件重心突變，對履帶吊形成沖擊，造成吊臂晃動，存在較大的安全隱患。

圖1 承插口邊角部位損壞

圖2 吊釘周邊劃痕

圖3 構件表面污染

3.2 翻轉輔助工具設計

為解決由翻轉帶來的這些問題，須設計一種與“預埋吊釘+翻轉吊具”翻轉方式配合的輔助工具，既采用一種簡易翻轉臺 （見圖4），通過與預制構件一同圍繞固定軸轉動，使構件不與地面接觸，避免因翻轉摩擦，導致承插口邊角損壞和表面污染；由翻轉臺作為支撐，預制構件轉動時與吊具摩擦力大為減弱，吊釘周邊劃痕基本可消除。

圖4 翻轉臺示意圖

由于翻轉臺底座只承受壓力，不與預制構件直接接觸，無須承受彎矩，因此采用1 cm厚鋼板即可。翻轉主體需同時承受壓力和彎矩，采用2 cm厚鋼板，50槽鋼 （Q235） 作為背楞加強，主體鋼板之間采用50槽鋼 （Q235） 連接，加強剛度。轉軸采用高強度鋼，由專業廠家定做。

翻轉臺主體鋼板之間角度為91° （見圖5），在放入預制構件前鋪上一層厚度為1 cm的橡膠板，增加鋼板與構件之間的摩擦力，使構件在翻轉過程中始終與鋼板保持密貼，同時保護構件表面同不被損壞。

圖5 翻轉臺設計斷面圖

預制構件翻轉只需履帶吊向上提預埋偏心翻轉吊釘，使構件克服自重，在彎矩作用下，以翻轉吊釘為軸旋轉，同時構件本身圍繞翻轉臺轉軸整體旋轉，從而完成整個翻轉過程 （見圖6）。

圖6 翻轉過程示意圖

翻轉最后階段，預制構件重心突變，由于構件是圍繞兩處軸心同時旋轉，翻轉臺這種設計巧妙地解決重心突變對吊臂帶來的沖擊，消除安全隱患。

3.3 應用小結

翻轉臺設計構造簡單、制作簡便、使用占地小、只需局部地面平整即可使用、可隨履帶吊同時移動，使用完畢直接利用管廊構件運輸車轉運至下一工作點。

4 結語

城市地下綜合管廊是國內正在如火如荼發展的新興產業，預制管廊將是未來管廊行業的重點發展方向，建筑施工企業要想在這一領域立足，必須不斷研究“新材料、新設備、新工藝、新技術”，保持持續創新的動力。本文通過對預制管廊翻轉技術進行深入研究，設計出一種翻轉輔助工具，使預制構件整潔、安全翻身，可作為同類型工程的參考依據。