預制構件如果在存儲、運輸、吊裝等環(huán)節(jié)發(fā)生損壞將會很難補修,既耽誤工期又造成經濟損失。因此,大型預制構件的存儲工具與物流組織非常重要。
構件運輸準備工作
制定運輸方案:此環(huán)節(jié)需要根據運輸構件實際情況,裝卸車現場及運輸道路的情況,施工單位或當地的起重機械和運輸車輛的供應條件以及經濟效益等因素綜合考慮,最終選定運輸方法、選擇起重機械(裝卸構件用)和運輸車輛。
設計并制作運輸架:根據構件的重量和外形尺寸進行設計制作,且盡量考慮運輸架的通用性。
驗算構件強度:對鋼筋混凝土屋架和鋼筋混凝土柱子等構件,根據運輸方案所確定的條件,驗算構件在最不利截面處的抗裂度,避免在運輸中出現裂縫。如有出現裂縫的可能,應進行加固處理。
清查構件:清查構件的型號、質量和數量,有無加蓋合格印和出廠合格證書等。
察看運輸路線:組織有司機參加的有關人員察看道路情況,沿途上空有無障礙物,公路橋的允許負荷量,通過的涵洞凈空尺寸等。如不能滿足車輛順利通行,應及時采取措施。此外,應注意沿途是否橫穿鐵道,如有應查清火車通過道口的時間,以免發(fā)生交通事故。
構件物流運輸發(fā)展現狀
運輸車
如今,國外發(fā)達國家的物流運輸主要采用甩掛運輸方式。甩掛運輸(Drop and Pull Transport)指的是一輛帶有動力的機動車(主車)連續(xù)拖帶兩個以上承載裝置(包括半掛車、全掛車甚至是火車底盤上的貨箱),將掛車甩留在目的地后,再拖帶其他裝滿貨物的裝置返回原地,或者駛向新的地點,以提高車輛運輸的周轉率和方便貨主裝貨的運輸方式。
簡單來說,甩掛運輸就是用一臺牽引車將裝有貨物的掛車運至目的地,將掛車換下后,換上新的掛車運往另一個目的地的運輸方式。
目前,德國LanGendorf(朗根多夫)預制構件運輸車就是運用的甩掛運輸原理。這種構件運輸車通過特殊的懸浮液壓系統,安全的裝載設計,單人操作,在幾分鐘內實現裝卸,無需起重機;無需等待時間,對貨物沒有損傷;可以大幅提升物流效率。
▲LanGendorf預制構件運輸車裝卸原理圖

▲甩掛運輸車和普通平板車對比
國內現狀
與國外先進的甩掛運輸相比,我國的運輸車還較為落后。運輸方式也基本還是以一車一掛為主,遠遠不能適應甩掛運輸發(fā)展的需要。
目前,國內預制構件運輸主要以重型半掛牽引車為主。其整車尺寸為:長12~17m,寬2.4~3m,高不超過4m。牽引重量在40t以內,動力類型為燃油,且油耗范圍在36~50L/100km之間。車速可達119km/h,但一般考慮經濟和安全車速為55~85km/h。

▲重型半牽引車
PC構件專用車
PC構件專用運輸車安全、高效、可確保運輸質量,但也存在運輸成本高的明顯劣勢,這主要是由于預制構件專用運輸車售價高,并且配套使用的儲存和運輸貨架需求量大,當項目面積較大時,一次性投資大,投資回報慢。
例如,滿足年產量5萬立方米的預制混凝土構件廠需要的運輸設備一次性投資為1200萬~2200萬元。如果按照牽引車8折年折扣和專用掛車5年折舊,每立方米混凝土預制構件運輸設備攤銷約63~73元,遠高于采用傳統運輸車的方式。
構件運輸方式
柱子運輸方法:長度在6m左右的鋼筋混凝土柱可用一般載重汽車運輸,較長的柱則用拖車運輸。拖車運長柱時,柱的最低點至地面距離不宜小于1m,柱的前端至駕駛室距離不宜小于0.5m。
柱在運輸車上的支墊方法,一般用兩點支承。如柱較長,采用兩點支承柱的抗彎能力不足時,應用平衡梁三點支承,或增設一個輔助墊點。
▲載重汽車上設置平架運短柱
1-運架立柱;2-柱;3-墊木;4-運架
▲載重汽車上設置空間支架(斜架)運短柱
1-柱子;2-運架;3-捆綁鋼絲繩及捯鏈;4-輪胎墊
▲載重汽車運框架柱
1-框架柱;2-運架立柱;3-捆綁鋼絲繩及捯鏈
▲用拖車兩點支承運長柱
1-柱子;2-捯鏈;3-鋼絲繩;4-墊木
▲拖車上設置“平衡梁”三點支承運長柱
1-柱子;2-墊木;3-平衡梁;4-鉸;5-支架(穩(wěn)定柱子用)
▲拖車上設置輔助墊點(擎點)運長柱
1-雙肢柱;2-墊木;3-支架;4-輔助墊點;5-捆綁捯鏈和鋼絲繩
屋面梁運輸方法:屋面梁的長度一般為6~15m。6m長屋面梁可用載重汽車運輸。9m長以上的屋面梁,一般都在拖車平板上搭設支架運輸。
▲載重汽車運6m長屋面梁
1-屋面梁;2-運架立柱;3-墊木;4-捆綁鋼絲繩和捯鏈;5-50mm×100mm方木
▲拖車運9m以上屋面梁
1-屋面梁;2-運架立柱;3-墊木
屋架運輸方法:6~12m跨度的屋架或塊體可用汽車或在汽車后掛“小炮車”運輸。15~21m跨度的整榀屋架可用平板拖車運輸。
▲載重汽車運屋架塊體
(a)普通汽車運輸;(b)汽車后掛“小炮車”運輸
1-屋架;2-鋼運架;3-墊木;4-轉盤

▲平板拖車運輸24m以內整榀屋架
1-屋架;2-支架;3-墊木;4-捆綁鋼絲繩和捯鏈
24m以上的屋架,一般都采取半榀預制,用平板拖車運輸,如采取整榀預制,則需在拖車平板上設置牢固的鋼支架并設“平衡梁”進行運輸。裝車時屋架靠在支架兩側,每次裝載兩榀或四榀(根據屋架重量及拖車平板的載重能力確定)。屋架前端下弦至拖車駕駛室的距離不小于0.25m,屋架后端距地面不小于1m。屋架上弦與支架用繩索捆綁,下弦擱置在平衡梁上。在屋架兩端用木桿將靠在支架兩側的屋架連成整體,并在支架前端與屋架之間綁一竹竿,以便順利通過下垂的電線。
▲拖車運輸24m以上整榀屋架
1-支架;2-墊木;3-平衡梁;4-鉸;5-木桿;6-竹竿;7-屋架;8-捆綁繩索
吊車梁、屋面板等一般規(guī)格的構件可參照上述構件運輸方式實施。對于一些特殊構件應還應該制定專門的運輸方案。
國內預制混凝土構件主要運輸方式
立式運輸方案:在低盤平板車上按照專用運輸架,墻板對你稱靠放或者插放在運輸架上。對于內、外墻板和PCF板等豎向構件多采用立式運輸方案。
▲構件立裝示意圖
平層疊放運輸方式:將預制構件平放在運輸車上,一件往上疊放在一起進行運輸。疊合板、陽臺板、樓梯、裝飾板等水平構件多采用平層疊放運輸方式。
疊合樓板:標準6層/疊,不影響質量安全可到8層,堆碼時按產品的尺寸大小堆疊;預應力板:堆碼8~10層/疊。疊合梁:2~3層/疊(最上層的高度不能超過擋邊一層),考慮是否有加強筋向梁下端彎曲。
▲構件平裝示意圖
除此之外,對于一些小型構件和異型構件,多采用散裝方式進行運輸。
國外預制混凝土構件運輸方式
現如今,國外的預制混凝土構件已經采用了儲存運輸一體化的方式。該方式將在流水線上生產出的構件一塊塊碼放在專用貨架上,這個專用貨架在工廠內也是儲存架,專用貨架配合預制構件專用運輸車使用,不用再次通過卸和裝的過程,直接將構件運往工地,大大減少了構件多次裝卸過程中的損壞。
構件放置

構建堆放場
裝配式混凝土構件或在專業(yè)構件加工廠生產或在現場就地預制。吊裝前,一般都需脫模吊運至堆放場存放。構件堆放場有專用堆放場、臨時堆放場和現場堆放場三種。
專用堆放場是指設在構件預制廠內的堆放場。此種堆放場,一般設在靠近預制構件的生產線及起重機起重性能所能達到的范圍內。

▲大型屋面板堆放場
1-大型屋面板鋼模生產線;2-蒸汽養(yǎng)生窯;3-塔吊軌道;
4-鍋爐房;5-大型屋面板堆放場;6-塔吊;7-廠區(qū)道路
專用堆放場的地面要按照各類構件的幾何尺寸和支承點來修建帶形基礎(混凝土或磚石砌體)。堆置時,應按構件類型分段分垛堆,堆垛各層間用100mm×100mm的長方木或100mm×100mm×200mm的木墊塊墊牢,且各層墊塊必須在同一條垂直線上。同時要按吊裝和運輸的先后順序堆放,并標明構件所在的工程名稱、構件型號、尺寸及所在工程部位的列、線號。
▲堆放構件基礎布置
1-堆放屋架用基礎;2-堆放大型屋面板用基礎;3-堆放吊車梁用基礎;
4-塔吊;5-塔吊軌道;6-屋架;7-防止屋架傾倒的支撐木
臨時堆放場:當混凝土預制構件廠的預制構件生產量很大,設在場內的堆場容納不下所生產出的構件時,就需設臨時堆放場,將所生產的構件臨時運入存放。臨時堆放場應設在施工現場附近,其平面布置和構件堆放基本要求與專用堆放場相同。
現場堆放場:構件在施工現場預制的場地和構件吊裝前運輸到現場安裝地點就位堆放及拼裝的場地。構件的現場預制分為一次就位預制(如柱子按吊裝方案布置圖一次就位預制)和需二次倒運預制(如屋架在施工現場布置在廠房跨內或跨外預制,起模后需用吊車吊運二次就位或用拖車二次倒運就位)兩種方法。現場堆放場內構件堆放的平面布置根據施工組織設計確定。
構件堆放方法
構件堆放根據構件的剛度、受力情況及外形尺寸采取平放或立放。板類構件一般采取平放,桁架類構件一般采取立放,柱子則視具體情況采取平放或立放(柱截面長邊與地面垂直稱立放,截面短邊與地面垂直稱平放)。
普通柱、梁、板的堆放方法,分別如下圖(a)、(b)、(c)所示。

▲1-柱;2-墊木;3-T形梁;4-雙T板;5-大型屋面板
屋架、屋面梁和托架在專用堆放場的堆放方法分別如下圖中(a)、(b)、(c)所示。

▲1-屋架;2-支架立柱;3-墊墩;4-橫拉木桿;
5-斜撐;6-屋面梁;7-吊環(huán);8-托架
屋架在吊裝現場的堆放方法分為斜向排放和縱向排放,分別如下圖(a)、(b)所示。

▲1-柱子;2-屋架;3-木桿;4-墊木
國內預制混凝土構件主要存儲方式
現目前,國內的預制混凝土構件的主要儲存方式有車間內專用儲存架或平層疊放,室外專用儲存架、平層疊放或散放。
▲車間內專用儲存架放置
▲車間內平層疊放
▲室外平層疊放
▲室外散放
構件拼裝
構件拼裝有平拼和立拼兩種方法。平拼不需要穩(wěn)定措施,不需要任何腳手架,焊接大部分是平焊,故操作簡便,焊縫質量容易保證;但多一道翻身工序,大型屋架在翻身中容易損壞或變形。所以一般情況下,小型構件,如6m跨度的天窗架和跨度在18m以內的桁架采用平拼;大型構件,如跨度為9m的天窗架和跨度在18m以上的桁架采用立拼。立拼,必須要有可靠的穩(wěn)定措施。
其中立拼法拼裝預應力混凝土屋架的示意圖如下圖所示。
▲1-磚砌支墊;2-方木或鋼筋混凝土墊塊;
3-三角架;4-8號鉛絲;5-木楔;6-屋架塊體
控制合理運輸半徑
合理運距的測算主要是以運輸費用占構件銷售單價比例為考核參數。通過運輸成本和預制構件合理銷售價格分析,可以較準確地測算出運輸成本占比與運輸距離的關系,根據國內平均或者世界上發(fā)達國家占比情況反推合理運距。
▲預制構件合理運輸距離分析表
在預制構件合理運輸距離分析表中,運費參考了北京燕通和北京榆構的近幾年的實際運費水平。預制構件每立方米綜合單價平均3000元計算(水平構件較為便宜,約為2400~2700元;外墻、陽臺板等復雜構件約為3000~3400元)。以運費占銷售額8%估計的合理運輸距離約為120km。
合理運輸半徑測算:從預制構件生產企業(yè)布局的角度,合理運輸距離由于還與運輸路線相關,而運輸路線往往不是直線,運輸距離還不能直觀地反映布局情況,故提出了合理運輸半徑的概念。
從預制構件廠到預制構件使用工地的距離并不是直線距離,況且運輸構件的車輛為大型運輸車輛,因交通限行超寬超高等原因經常需要繞行,所以實際運輸線路更長(以北京五環(huán)為例,杏石口橋限高4.2m構件外墻板和車高已過4.5m,車輛需要繞行西六環(huán)才能通過)。
根據預制構件運輸經驗,實際運輸距離平均值比直線距離長20%左右,因此將構件合理運輸半徑確定為合理運輸距離的80%較為合理。因此,以運費占銷售額8%估算合理運輸半徑約為100km。
合理運輸半徑為100km意味著,以項目建設地點為中心,以100km為半徑的區(qū)域內的生產企業(yè),其運輸距離基本可以控制在120km以內,從經濟性和節(jié)能環(huán)保的角度,處于合理范圍。
總的來說,如今國內的預制構件運輸與物流的實際情況還有很多需要提升的地方。目前,雖然有個別企業(yè)在積極研發(fā)預制構件的運輸設備,但總體來看還處于發(fā)展初期,標準化程度低,存儲和運輸方式是較為落后。同時受道路、運輸政策及市場環(huán)境的現在和影響,運輸效率不高,構件專用運輸車還比較缺乏且價格較高。