郭昌麟
(上海百通項目管理咨詢有限公司, 上海 200127)
淺談高層裝配式住宅施工監(jiān)理要點
郭昌麟
(上海百通項目管理咨詢有限公司, 上海 200127)
通過研究住宅產(chǎn)業(yè)化模式中的PC結(jié)構及PCF技術在高層住宅中的應用,來探討作為參建方之一的監(jiān)理單位在高層裝配式住宅施工中的作用。從監(jiān)理角度出發(fā),闡述裝配式住宅建筑從構件生產(chǎn)到現(xiàn)場安裝過程中的監(jiān)理工作重心,對施工的關鍵線路和關鍵節(jié)點的監(jiān)控給出了相應的對策,為高層裝配式住宅施工中的監(jiān)理控制提供借鑒。
住宅產(chǎn)業(yè)化;PC結(jié)構;PCF;監(jiān)理
為與時俱進適應社會發(fā)展?jié)M足社會需要,建筑行業(yè)也在不斷革新,市場不斷涌現(xiàn)建筑新產(chǎn)品、新技術、新材料、新工藝。其中住宅產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)就是一種新的技術手段。
住宅產(chǎn)業(yè)化(Housing Industrialization)從本義來講就是要實現(xiàn)住宅生產(chǎn)、供應等的工業(yè)化,即用工業(yè)化生產(chǎn)的方式來建造住宅,通過在工廠對住宅建筑構件進行工業(yè)化加工,提高住宅生產(chǎn)的勞動生產(chǎn)率,提高住宅的質(zhì)量,降低成本,節(jié)能減排。作為住宅產(chǎn)業(yè)化的一種模式,PC 預制構件及 PCF 技術目前已被國內(nèi)建筑市場接納并推廣。
PC(Prefabricated Concrete)意為“預制裝配式混凝土結(jié)構”,其工藝是以預制混凝土構件為主要構件,經(jīng)裝配、連接,結(jié)合部分現(xiàn)澆而形成的混凝土結(jié)構。PCF 技術(Prefabricated Concrete Form)即混凝土預制模板應用技術。該技術主要用于預制混凝土剪力墻外墻模以及疊合樓板的預制等結(jié)構。
高層住宅產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)對國內(nèi)建筑工程各參與方來講都是一種新概念,筆者有幸參與了某高層裝配式住宅的監(jiān)理控制工作,在此淺談高層裝配式住宅施工中的部分監(jiān)理要點,供同行參考。
1.1 設計方面
參與圖紙會審。由于高層 PC 結(jié)構屬于新型結(jié)構形式,雖有相關設計規(guī)范可以引用,但不如現(xiàn)澆混凝土結(jié)構及鋼結(jié)構設計一樣成熟,所以一方面設計人員在不斷探索這種結(jié)構形式的設計方案,另一方面在設計的過程當中應與施工方不斷交流探討,吸取他們合理、高效和類似項目的經(jīng)驗,使得設計方案不斷優(yōu)化和完美。在圖紙會審時,根據(jù)經(jīng)驗提出問題,從設計角度來解決,可以給現(xiàn)場安裝帶來極大的便利和質(zhì)量保證。如斜撐埋件的定位要考慮埋件處是否有暗柱,暗柱處不易設置斜撐埋件;外墻 PCF 板處一般會設置暗柱,當PCF 板安裝、固定、校正完成之后,暗柱縱筋無法采用電渣壓力焊焊接;PC 板加工圖設計時窗洞口處需考慮內(nèi)保溫(如有內(nèi)保溫)、廚衛(wèi)間墻磚施工面;PC 板與現(xiàn)澆結(jié)構的連接加固方式(主要考慮兩段式對拉螺桿的設置間距和位置);PC 板上預留洞口的定位;外墻及窗的防滲漏施工設計要求(外窗宜采用鋁合金窗框和 PC 板預制在一起,從而起到很好的防滲漏效果);PC 樓梯踏步板防滑條及突出外墻結(jié)構的滴水線設置;為吊裝安全考慮,吊點的設置和平衡計算等。
1.2 構件加工方面
近年來,隨著一些重點城市從政府層面出臺了一系列的推進裝配式建筑發(fā)展的政策,住宅建設采用預制化構件的比例有了很大的提高,裝配式構件加工量迅猛增加,現(xiàn)有的國家標準部分已不能滿足實際要求(部分地區(qū)頒布了地方性規(guī)程),且只有少數(shù)監(jiān)理人員具有這方面的經(jīng)驗積累,致使在PC 構件加工監(jiān)管方面暴露出了一些問題。如某些施工單位會參照 PHC 預制管樁的方式對 PC 構件進行進場報驗,但相比PHC 預制管樁,PC 構件結(jié)構復雜,形式多樣,無法進行構件出場檢測。所以監(jiān)理單位要派駐廠監(jiān)理人員,對 PC 和 PCF構件的加工過程進行平行監(jiān)控。和傳統(tǒng)的現(xiàn)澆框架或框剪結(jié)構相比,PC 構件加工的監(jiān)理監(jiān)控要點除了傳統(tǒng)的材料、鋼筋加工、安裝及混凝土的澆筑、養(yǎng)護等工序的質(zhì)量檢查、隱蔽驗收和旁站之外,還重點包括以下幾方面的內(nèi)容。
1.2.1 構件加工所用原材料的質(zhì)量控制
目前幾乎所有的預制構件廠都有自己的混凝土攪拌站,混凝土材料自產(chǎn)自用。這就要求駐廠監(jiān)理按規(guī)范要求對相關原材料進行控制,如要求廠家對材料進行進場報驗;對需要復試的原材料進行見證取樣送檢(檢測合格方能使用);對部分和預制構件一起加工的材料,監(jiān)理人員也要做好材料的進場驗收和見證取樣送檢工作(該部分工作由施工現(xiàn)場轉(zhuǎn)移到構件廠)。還需要有資質(zhì)的實驗室對混凝土進行試配,監(jiān)理人員要檢查混凝土配合比單。
1.2.2 對加工模具進行檢查
由于一個項目當中,PC 和 PCF 構件形式多樣,尺寸不一,需要定制幾十套甚至上百套的模具。對模具的控制要點包括:檢查模具材料的質(zhì)量證明書或檢測報告;模具安裝好后檢查模具的嚴密性、牢固性及其尺寸和形狀;檢查每次使用后的模具清理及涂刷脫模劑的情況(模具清理不干凈直接導致下批構件產(chǎn)生外觀質(zhì)量缺陷)。
1.2.3 PC構件澆筑混凝土前對各種預埋件及預留孔洞進行檢查驗收
為滿足施工需要,每一塊預制構件上都會設置十幾個甚至幾十個預埋件和預留孔洞,且每一個預埋件和預留孔都起著至關重要的作用(比如吊點埋件直接影響吊裝安全;灌漿孔埋件缺陷會影響灌漿質(zhì)量從而導致結(jié)構安全隱患、外墻滲漏;支撐埋件影響構件的校正和固定等)。
1.2.4 對預制構件實體強度的控制
由于預制構件的拆模、運輸和吊裝等工序均對構件混凝土強度有嚴格的要求,這使得駐廠監(jiān)理人員要對每一個批次的構件混凝土試塊制作做好見證,對試塊強度做好跟蹤檢查并收集兩套試塊強度報告(拆模強度要達到設計強度的75%;運輸強度要達到設計強度的 100%)。做好該部分工作可有效避免由于混凝土強度不足而產(chǎn)生的部分質(zhì)量問題。
1.3 預制構件的安裝
在高層裝配式整體住宅施工過程當中,預制構件的安裝是一個關鍵環(huán)節(jié)。按工藝流程來講,構件的安裝包括運輸與堆放、測量、構件吊裝、構件與現(xiàn)澆結(jié)構連接及防水構造等五道工序。
1.3.1 在構件的運輸和裝卸時的堆放
在構件的運輸與堆放過程的控制中,監(jiān)理人員應重點關注:(1)檢查構件的試塊強度報告,確保構件混凝土強度達到100%;(2)檢查是否采用專用運輸車及堆放架,構件和車體及架體接觸部位是否有柔性墊片(主要防止構件在運輸和堆放的過程中產(chǎn)生缺愣掉角等質(zhì)量缺陷);(3)為便于吊裝,構件吊裝順序應在吊裝方案中明確,監(jiān)理人員巡視現(xiàn)場構件堆放順序是否和方案一致。
1.3.2 測 量
在測量方面,項目監(jiān)理機構除了要復核高程控制點、控制軸線及構件的安裝垂直度、平整度及高低差外,更要抽查PC 構件安裝的標高及每一塊構件的安裝控制線(每塊構件均應彈縱橫兩條控制線,以便消除構件安裝產(chǎn)生的累積誤差)。
1.3.3 構件吊裝
構件吊裝前監(jiān)理工程師應做好吊裝的事前控制,主要檢查機械、人員、構件及吊裝配件是否滿足吊裝要求;檢查構件的外觀質(zhì)量,如有裂縫、缺楞掉角等;施工項目部是否按要求做好安全技術交底工作。同時做好事中控制,檢查安裝標高及控制線是否驗收合格;檢查構件的連接與固定是否滿足設計要求;
1.3.4 構件與現(xiàn)澆結(jié)構的連接
在構件與現(xiàn)澆結(jié)構連接方面,駐廠監(jiān)理人員應檢查疊合板表面的拉毛情況及錨固鋼筋的設置情況;施工現(xiàn)場監(jiān)理人員應將構件安裝順序作為控制重點(如對于 PCF 板的安裝,應先將預制構件安裝固定好,再進行內(nèi)側(cè)鋼筋的綁扎;對于水平預制構件的安裝,應先將水平預制構件安裝到位,再進行樓板、梁鋼筋的綁扎),從而可以避免工序倒置帶來的質(zhì)量風險和進度滯后問題;監(jiān)理工程師還應將預制構件上的插筋及錨固鋼筋與現(xiàn)澆結(jié)構部分鋼筋的連接作為隱蔽驗收的重點。
1.3.5 防水構造
防水構造做法是關系到外墻防滲漏的關鍵工序,對建筑的使用功能產(chǎn)生直接影響,是監(jiān)理質(zhì)量把控的重中之重。預制外墻板吊裝之前,監(jiān)理人員應檢查防水空腔是否清理干凈,內(nèi)側(cè)止水條是否粘貼牢固;水平縫嵌縫時,檢查嵌縫料的質(zhì)量、配合比及塞進防水空腔的厚度(嵌縫太厚會縮小防水空腔的寬度,影響后續(xù)注漿質(zhì)量);外墻外側(cè)水平縫及豎向縫密封膠施工前,監(jiān)理人員應對密封膠進行見證取樣送檢;打膠施工時,應對注膠的寬度、厚度及外觀質(zhì)量進行檢查;防水空腔注漿施工時,監(jiān)理部安排專人進行旁站,旁站監(jiān)理人員應檢查注漿料的質(zhì)量(是否檢測復試合格,水灰比是否符合要求)、機械、人員的準備情況并對注漿的施工情況進行記錄(為方便記錄,最好對注漿孔進行編號)。
由于高層裝配式住宅近年才逐漸得到推廣,對多數(shù)設計單位、發(fā)承包單位、監(jiān)理單位甚至勞務分包來說還是個新的概念,各參建主體內(nèi)部缺少相關經(jīng)驗的傳承,這使得作為第三方的監(jiān)理單位更要為做好安全、質(zhì)量及進度控制尋求有效的對策。
2.1 大型垂直運輸機械的配置及應用
隨著高層裝配式住宅裝配率的逐漸提高,材料及構件垂直運輸?shù)牧吭诓粩嘣龃?。要滿足現(xiàn)場施工需求就必須配置足夠的大型垂直運輸機械(如塔吊),且塔吊的旋轉(zhuǎn)半徑及臂端的最大吊重必須滿足吊裝要求??紤]到大型垂直運輸機械要和主體結(jié)構進行拉接來保證設備的穩(wěn)定和安全,塔吊和人貨電梯的扶墻要做重點監(jiān)控。針對高層裝配式住宅的垂直運輸問題,監(jiān)理人員要從施工策劃時就進行介入,事前重點檢查審核承包商編制的施工組織設計和施工專項方案,施工組織設計和專項方案里面要有可靠的、有針對性的措施;檢查承包商的安全技術交底和大型機械的檢測備案情況。事中控制要做到經(jīng)常對大型垂直運輸機械的巡檢,定期檢查機械的維修保養(yǎng)記錄;將每一道的扶墻拉接節(jié)點作為檢查重點;加節(jié)和拆除時,安全監(jiān)理人員應做好旁站,在檢查特種作業(yè)人員的上崗證同時還要檢查是否按已審批的方案進行實施等。做好以上工作,使安全風險在可控范圍之內(nèi)。
2.2 對建筑外立面施工設施的關注點
在目前預制裝配率比較低的現(xiàn)況下,高層裝配式住宅外立面的施工設施以懸挑式腳手架或爬升式外架為主。無論承包商采用哪種外架形式,監(jiān)理人員均應將外架的拉結(jié)及懸挑腳手架用擱置槽鋼的設置作為控制要點。首先監(jiān)理工程師應審查專項施工方案里面是否有針對性地編制了這方面的措施及措施的可行性,如需要對 PC 構件進行調(diào)整,則要通過設計單位簽發(fā)技術核定單或設計變更并補節(jié)點圖,駐廠監(jiān)理要按設計要求對構件的生產(chǎn)進行相應的控制。其次,現(xiàn)場監(jiān)理人員要在施工時檢查外架的拉結(jié)點是否符合設計及方案的要求。
2.3 做好構件進場統(tǒng)計
由于在施工中個別構件會發(fā)生退廠返修甚至報廢的情況,為避免在施工后期發(fā)生因構件的數(shù)量不足而影響現(xiàn)場的進度和質(zhì)量的情況發(fā)生,監(jiān)理人員要做好構件數(shù)量的統(tǒng)計。首先,監(jiān)理人員要統(tǒng)計每日進場構件的數(shù)量及現(xiàn)場破損、退場的構件數(shù)量,對構件的數(shù)量進行動態(tài)跟蹤和控制;其次,結(jié)構封頂前一個月,要求構件廠、安裝單位對現(xiàn)場構件數(shù)量、構件廠存貨數(shù)量和未完成數(shù)量進行核實并要求構件廠將構件模具保存至結(jié)構施工完成以后(必要時便于補貨)。
2.4 預制樓梯的安裝
樓梯構件作為預制構件之一,在相關設計規(guī)范中分為“先裝式”和“后裝式”。結(jié)合本項目的樓梯安裝形式,這里談一下“后裝式”樓梯安裝過程中的難點和監(jiān)理控制對策。所謂“后裝式”樓梯是指樓梯間的剪力墻、休息平臺及樓層梁板采用現(xiàn)澆的方式完成且混凝土強度達到設計要求后再安裝預制梯段,梯段以兩端簡支或與預埋件焊接的形式連接?!昂笱b式”預制樓梯的安裝難點在于,對與預制梯段有結(jié)合面的現(xiàn)澆部分的凈空尺寸控制要求極高,如尺寸偏小,預制樓梯無法安裝;如尺寸偏大,梯段與樓梯間墻之間的縫隙難以處理。這就要求現(xiàn)場監(jiān)理人員在樓梯間現(xiàn)澆結(jié)構施工前,對模板支撐體系的強度進行評估,同時在模板安裝完成后嚴格檢查與預制梯段結(jié)合部的樓梯間凈空尺寸,混凝土澆筑時,旁站監(jiān)理人員將該部位作為監(jiān)控的重點。
2.5 預埋件及預留孔洞的控制
為便于安裝和滿足使用功能的需要,每塊預制構件上均設置十幾個甚至幾十個預埋件和預留空洞。預埋件的位置偏差及預留孔被水泥漿封堵等問題時有發(fā)生,直接導致現(xiàn)場安裝的過程中產(chǎn)生墻板漲模、PCF 板開裂、灌漿不暢等質(zhì)量隱患。為有效解決此類問題,監(jiān)理應在構件生產(chǎn)、出廠及進場三個環(huán)節(jié)進行控制。構件生產(chǎn)時,駐廠監(jiān)理應要求構件廠在澆筑混凝土前采取措施對預留孔洞進行保護(采用泡沫條封住螺栓孔口、在預埋套筒里填滿黃油);構件出廠時,駐廠監(jiān)理要對每一塊構件上的預埋件和預留洞口進行檢查,發(fā)現(xiàn)問題要在廠里維修好以后才能發(fā)貨;施工現(xiàn)場監(jiān)理人員要對進場的每一個構件再次進行檢查,發(fā)現(xiàn)有影響正常安裝的問題,應退場處理。
目前裝配式建筑在國家政策的扶持下正在逐步推廣,在“節(jié)能減排”成為一種基本國策的前提下,裝配式建筑將會在國內(nèi)建筑市場占據(jù)大量份額。本文通過對高層裝配式住宅的施工工藝及監(jiān)理控制要點分析,為作為參建方之一的監(jiān)理單位在裝配式建筑施工的質(zhì)量、安全管理方面提供借鑒,也為高層裝配式住宅在國內(nèi)的推廣盡一份綿薄之力。誰能率先掌握 PC 方面的技術并與時俱進不斷完善,誰就能在住宅產(chǎn)業(yè)化大潮中占得先機,在未來建筑行業(yè)立于不敗之地。
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1007-4104(2015)06-0053-04
2015-04-13