裝配式建筑板構件新型存儲架研究及應用

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、節能、環保等優勢的預制裝配式住宅已經受到業內廣泛的認可[1]。預制裝配式住宅是在工廠里對結構中的外墻、陽臺、樓梯及樓板等進行預制，再運至現場進行裝配，與現澆主體組成完整的結構，有助于建筑施工的工業化和產業化的實現，是構建節能減排型社會的重要內容。

混凝土疊合樓板作為整體裝配式結構其中的一種形式，其特點是以預制構件作為底板、在預制構件上配置鋼筋，然后再疊合現澆一層混凝土，現場澆筑上部混凝土時，底部的預制構件充當模板，待上部疊合現澆混凝土達到其設計強度后與預制構件形成整體。相較于整體現澆樓板，疊合樓板能夠實現工業化生產、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 個月為周轉周期的PC 構件堆場面積至少為生產場地面積的2 倍[3]，而現有PC 構件廠的堆場面積普遍不足[4]，無法滿足現有生產要求。板構件的堆放存在縱向空間利用不足的問題，為增加堆場的利用率，設計了一種更為高效的裝配式板構件新型存儲架。

1 裝配式建筑板構件存儲現狀

1.1 堆場現狀

通過調研采集了上海地區13 家裝配式建筑構件廠堆放場地相關數據見表1。

表1 上海地區裝配式建筑構件廠堆放場地調研數據Table 1 Survey data of stacking yards of prefabricated building component factories in Shanghai

由表1 可知僅有1 家堆場面積大于2 倍車間面積，堆場面積普遍偏小，由此可以看出堆場面積是制約構件廠產能釋放的關鍵因素之一。

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

1.2 堆放方式現狀

當前國內裝配式建筑構件廠主要有三種堆放方式。

1）平鋪堆放

平鋪堆放是PC 構件廠存儲板構件最常見的方式，一般6 塊堆疊為一堆，在堆場平鋪鋪排開來。該方式可方便取用構件，但對PC 構件廠的存儲空間需求較大，需構件廠配備充足的存儲場地[5]。

2）多層構件直接堆疊方式

為緩解儲存壓力，個別PC 構件廠采用增加板構件的堆放層數的方式，但超載堆疊增加了底部板構件出現開裂、斷裂，造成返工修補甚至是報廢的風險。

3）存儲架堆放

某PC 構件廠設計了一種針對裝配式建筑板構件專用的存儲架，見圖1。4 根方鋼構成存儲架的底部，4 根方鋼構成堆放架的立柱，立柱內外兩側間隔布置支腿，將2 根方鋼架設在支腿上以組成2 層、3 層的存儲空間。該存儲架制作、使用較為簡單，可以有效提高堆場的利用效率，但增加了吊運工作，部分超寬、超長構件無法放入存儲架中。

圖1 存儲架堆放Fig.1 Stacking with storage frames

綜上，目前我國PC 構件廠仍普遍采用平鋪堆放或多層構件直接堆疊的方式，存在單位面積存儲量低、超載堆疊底部構件損壞問題。個別構件廠采用專門的存儲架，但存儲架的吊運效率和適用范圍仍有待改進。

2 裝配式建筑板構件新型存儲架研究

為提高板構件的單位面積存儲量，充分利用堆場縱向空間，保證構件質量和提高吊運效率，設計了一種新型存儲架。新型存儲架與一般存儲架相比可成堆吊裝板構件，提高了吊運效率。此外，新型堆放架第3 層不受架體立柱影響，超寬、超長構件可放置在第3 層，比一般存儲架提高了適用范圍。

2.1 尺寸分析

模數設計是存儲架設計的關鍵點之一，因此要對裝配式建筑板構件的尺寸進行充分分析[6]。根據某PC 構件廠6 個項目的生產數據，對裝配式建筑板構件的尺寸分析見表2。

表2 某構件廠裝配式建筑板構件尺寸分析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，長度在3～5 m 之間，以此作為堆放架尺寸大小的設計依據。以每層存儲6 個3 m × 5 m ×0.06 m 板構件、重度為2 500 kg/m3計算，則每層重13.5 t，滿足多數構件廠堆場桁車起重能力。

2.2 新型存儲架設計

根據分析結果并結合實際用途設計了裝配式建筑新型板構件存儲架，示意圖見圖2、圖3。新型存儲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 方鋼作內支撐，增加吊具的整體性與強度。在扁鋼上每隔300 mm 設置1 個孔洞，可以根據板構件的大小調節吊點的位置，使吊繩基本垂直。板構件放置于2 根型鋼上，通過型鋼上預留孔洞成堆起吊板構件。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，板構件放置于存儲架內距邊緣需留有15 cm 距離，故新型存儲架第1 層、第2層可放置構件寬度不大于2.7 m。因第3 層板構件不受架體立柱間尺寸影響，個別寬度大于2.7 m的板構件可放置在第3 層。長度適用范圍受橫梁間距控制，實際可用距離2.8 m，型鋼墊放在板構件長度方向距邊1/5 位置，故最多可存儲長度為4.5 m 構件，新型存儲架適用范圍分析見表3。

圖2 新型裝配式建筑板構件存儲架示意圖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件存儲架設計圖Fig.3 Design of storage frame for new prefabricated building panel components

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

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

2.3 新型存儲架使用要點

1）板構件每層堆放不超過6 塊，每塊板之間用100 mm×100 mm×100 mm 的方木支撐，方木統一放置于H 型鋼位置上部，型鋼墊放在板構件長度方向距邊1/5 位置；

2）最下層板構件碼放時需采用長3 000 mm的H125 型鋼，起吊前調整吊具，使吊繩垂直；

3）H 型鋼兩頭吊點需伸出上方板構件邊緣，以防起吊過程中吊繩破壞構件；

4）板構件需碼放整齊，規格相同或相近的板構件碼放一堆，方便吊入存儲架；

5）為方便出入庫檢查，RFID 卡統一埋于短出筋一側[7]；

6）H 型鋼應使用相同尺寸，注意平行擺放，端頭對齊。2 根H 型鋼間距不得超過2 400 mm，個別超長超寬板構件，不宜使用存儲架。

7）成堆起吊注意設備起重高度、額定重量，避免超高、超重，導致設備損壞。

8）板構件吊入堆放架時，為保證工人及構件安全，需用兩根牽引繩系住板構件對角位置穩定構件。

3 結論與展望

為加快建筑工業化產業發展，2019 年4 月上海市發布《關于進一步明確裝配式建筑實施范圍和相關工作要求的通知》（滬建建材[2019]97 號），文件明確應注重模數化、標準化研究及結構體系的選擇，保證預制構件的制作、運輸、安裝及后續裝配式裝修的可實施性[8]。預制構件生產的標準化、模塊化是推進裝配式發展必不可少的一環，隨裝配式建筑發展，堆場面積不足逐步成為限制產能釋放的關鍵因素。裝配式建筑板構件新型存儲系統結構簡單、造價較低，可有效提高堆場存儲量。在構件廠堆放場地有限的情況下，充分合理利用堆場的縱向空間，是解決構件廠堆場存儲壓力的方向之一。