模塊化建筑現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量管理探索

吳 偉，趙竹生

（鎮(zhèn)江市興華工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司， 江蘇 鎮(zhèn)江 212132）

模塊化建筑現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量管理探索

吳 偉，趙竹生

（鎮(zhèn)江市興華工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司， 江蘇 鎮(zhèn)江 212132）

結(jié)合國(guó)內(nèi)第一個(gè)模塊建筑住宅小區(qū)項(xiàng)目施工案例展開(kāi)分析，總結(jié)和交流該結(jié)構(gòu)形式有異于其他結(jié)構(gòu)形式的施工質(zhì)量管控措施。從施工工藝流程、施工準(zhǔn)備、實(shí)施階段的重要部位的監(jiān)理管控措施以及質(zhì)量驗(yàn)收要點(diǎn)入手，就本工程各個(gè)階段中的質(zhì)量管理要點(diǎn)進(jìn)行分析和探討。

建筑產(chǎn)業(yè)化；模塊；核心筒；芯鋼柱；地梁

0 引 言

本工程采用模塊核心筒進(jìn)行建造，建筑施工分別在現(xiàn)場(chǎng)與工廠進(jìn)行。在現(xiàn)場(chǎng)完成地下庫(kù) 2 層、地上主體核心筒部分的施工。除上述部分，主體地上建筑均為工廠建造的模塊，建造后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)圍繞核心筒進(jìn)行搭建，并完成整個(gè)建筑物的保溫及外墻面層的施工。模塊在橫向和豎向都相互固定，橫向連接在核心筒上，承重墻上下對(duì)齊。每個(gè)住宅套型由 2～3個(gè)模塊構(gòu)成，每個(gè)模塊由混凝土樓板、鋼密柱墻體及天花桁架組成，模塊內(nèi)由非承重墻分隔成不同的房間。內(nèi)裝飾及管線埋設(shè)均在工廠內(nèi)一次性完成，不產(chǎn)生裝修問(wèn)題。模塊建筑具有施工速度快、抗震性能好、使用面積大、建筑自重輕、施工簡(jiǎn)便、組裝靈活、用工用料省等特點(diǎn)。同時(shí)，模塊建筑體系符合城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，環(huán)保節(jié)能性能大大高于傳統(tǒng)建筑模式，建筑體可以 100% 回收利用。這一施工技術(shù)作為江蘇省加快推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的首推試點(diǎn)項(xiàng)目，在實(shí)際施工中成品模塊和芯鋼柱的加工廠家因涉及知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題，未能實(shí)施駐場(chǎng)監(jiān)造。監(jiān)理參照《模塊建筑體系施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》等驗(yàn)收規(guī)范對(duì)其成品質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收。本文闡述了模塊建筑內(nèi)鋼外混結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的質(zhì)量管控措施和關(guān)鍵工序部位的施工要點(diǎn)。

1 工程概況

本工程為單元式住宅小區(qū)，共計(jì) 10 棟單體工程，1 440 套住房。總建筑面積 134 600 m2，其中地下建筑面積 38 600 m2，地上建筑面積 96 000 m2；地上 18 層，地下 2 層，地下 1 層為自行車(chē)庫(kù)，地下 2 層為儲(chǔ)藏室；其結(jié)構(gòu)形式采用核心筒—模塊結(jié)構(gòu)體系，主樓除電梯井、樓梯間(核心筒)部位采用框架結(jié)構(gòu)整體混凝土澆筑外，其余部位均采用預(yù)制模塊進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拼裝?？拐鹪O(shè)防烈度為 7 度，設(shè)計(jì)使用年限為 50 a，并按照綠色三星級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)施工。

施工工藝流程：地下室底板→地下室二層→現(xiàn)澆核心筒→模板基座施工(地梁安裝)→集成建筑模塊安裝→現(xiàn)澆屋面施工→外墻保溫及裝飾施工。

2 施工準(zhǔn)備階段的質(zhì)量管控措施

(1)本工程核心筒芯鋼均由基礎(chǔ)安裝至建筑物頂標(biāo)高，結(jié)合工程實(shí)際施工情況，芯鋼在基礎(chǔ)部分出底板 1 m，往上部分用 3 m 與 6 m 芯鋼錯(cuò)開(kāi)接頭，再往上部分均為定尺每根芯鋼 6 m。芯鋼橫向焊縫開(kāi) K 型坡口，一面施焊，另一面碳刨清根，焊滿(mǎn)焊縫。用于該工程的芯鋼柱的截面形式主要有兩種：H 型和 H+T 型組合。

作為成品組裝件 H 芯鋼柱在其材料進(jìn)場(chǎng)前，必須安排專(zhuān)人檢查構(gòu)件的規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量，并對(duì)運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的變形進(jìn)行檢查與校正，確保不合格產(chǎn)品嚴(yán)禁進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)；并全數(shù)核查鋼材、焊接材料、普通螺釘、地腳螺栓標(biāo)準(zhǔn)件連接副等原材料質(zhì)保書(shū)、中文標(biāo)志、出廠檢驗(yàn)報(bào)告；工廠角焊縫的焊接質(zhì)量等級(jí)為三級(jí)，外觀質(zhì)量要求達(dá)到二級(jí)，現(xiàn)場(chǎng)參照此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)芯鋼構(gòu)件的外觀質(zhì)量進(jìn)行抽檢，并抽測(cè)芯鋼柱水平焊接連接以及所用加勁板的焊縫焊腳尺寸。

(2)每批模塊進(jìn)場(chǎng)后，存放的位置與安裝順序應(yīng)和施工進(jìn)度相一致，監(jiān)理方按照 30% 抽檢比例，且不少于 10 塊模塊，對(duì)其出廠質(zhì)量合格證明文件、出廠質(zhì)量合格證、型式檢驗(yàn)報(bào)告等質(zhì)保資料，以及外觀尺寸進(jìn)行抽測(cè)。對(duì)于模塊首次生產(chǎn)，或模塊構(gòu)造存在重大設(shè)計(jì)變更，則要求全數(shù)檢查其模塊型式檢驗(yàn)報(bào)告。

(3)組織審查施工組織設(shè)計(jì)有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)分部工程以及鋼構(gòu)、模塊吊裝專(zhuān)項(xiàng)施工方案，芯鋼柱、核心筒施工專(zhuān)項(xiàng)方案，對(duì)其方案的符合性進(jìn)行審查，確保施工方案有針對(duì)性、可操作性，安全可靠的指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作，并審查新材料、新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備質(zhì)量認(rèn)證材料及適用性，應(yīng)符合驗(yàn)收規(guī)范有關(guān)規(guī)定。

3 施工階段的監(jiān)理質(zhì)量管控措施

3.1 芯鋼柱吊裝前的準(zhǔn)備工作

芯鋼柱安裝前應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)軸線和標(biāo)高，地腳螺栓位置、預(yù)埋與混凝土緊貼性進(jìn)行檢查，檢查和辦理交接手續(xù)。超出規(guī)定的偏差，在吊裝之前應(yīng)設(shè)法消除，此外，為便于校正鋼柱的平面位置和垂直度，層架的標(biāo)高等，需在鋼柱的底部和上部標(biāo)出縱橫向的軸線，在鋼柱底部適當(dāng)高度處標(biāo)出標(biāo)高準(zhǔn)線。依據(jù)工程實(shí)際情況，核心筒芯鋼依據(jù)設(shè)計(jì)要求芯鋼固定在底板以下暗梁上口，基礎(chǔ)底板標(biāo)高以下部分混凝土需一次性澆注，所以芯鋼需固定于未澆注的梁鋼筋上，需做芯鋼加固。

3.2 芯鋼柱的吊裝與校正

按照施工圖要求，首先將鋼柱擺放到位，便于吊機(jī)進(jìn)行吊裝，同時(shí)在鋼柱中標(biāo)出軸線控制線。鋼柱吊裝采用鋼絲繩綁扎鋼柱，綁扎點(diǎn)設(shè)置在柱的肩梁處，當(dāng)柱由水平轉(zhuǎn)為直立后，起重機(jī)將鋼柱吊離地面 500 mm～900 mm，旋轉(zhuǎn)至基礎(chǔ)上方并就位。鋼柱選用經(jīng)緯儀進(jìn)行柱軸線、標(biāo)高、垂直度的校正工作，當(dāng)整榀鋼架安裝完畢后，再對(duì)鋼柱的的垂直度、標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，確保安裝質(zhì)量。校正人員為有合格上崗證的專(zhuān)業(yè)測(cè)繪人員。鋼柱經(jīng)過(guò)初校，垂直度偏差控制在 20 mm 以?xún)?nèi)方可使用起重機(jī)脫鉤，鋼柱的垂直度用兩臺(tái)經(jīng)緯儀進(jìn)行校正，上測(cè)點(diǎn)設(shè)在柱頂，經(jīng)緯儀的架設(shè)位置應(yīng)使其望遠(yuǎn)鏡視線與觀測(cè)面盡量垂直(夾角大于 75°)，鋼柱如有偏差，用兩個(gè)撐桿校正，在校正過(guò)程中，隨時(shí)觀察柱底部和標(biāo)高控制塊之間是否脫空，以防校正過(guò)程中造成水平標(biāo)高的誤差，同時(shí)檢查軸線，防止鋼柱位移，鋼柱復(fù)校后，方可施焊。芯鋼柱安裝時(shí)切割要按照規(guī)定，施工需滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。對(duì)于檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)芯鋼柱接頭腹板錯(cuò)位、扭轉(zhuǎn)、腹板坡口偏小等現(xiàn)象要求返工處理。

3.3 芯鋼柱的焊縫質(zhì)量控制

芯鋼柱現(xiàn)場(chǎng)安裝對(duì)接方式采用焊接，其鋼結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)符合 JGJ 81—2002《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)范》。為保證芯鋼柱的拼接節(jié)點(diǎn)的安裝質(zhì)量和架設(shè)安全，在芯鋼柱的拼接處適當(dāng)設(shè)置安裝耳板作為臨時(shí)固定，控制耳板與翼緣板焊縫的平面度，以及芯鋼柱的焊接方向和順序，確保翼緣板和腹板接縫位置錯(cuò)開(kāi) 200 mm 以上。所有對(duì)接焊和坡口焊均要求采用引弧板和襯板施焊，焊縫應(yīng)符合二級(jí)檢測(cè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。焊接前，應(yīng)對(duì)鋼材、焊接材料、焊接方法、焊前預(yù)熱、焊后熱處理等進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。焊工應(yīng)持證上崗作業(yè)焊縫。為控制焊縫質(zhì)量，除對(duì)其外觀質(zhì)量和尺寸進(jìn)行檢查驗(yàn)收外，應(yīng)按計(jì)劃?rùn)z測(cè)頻率進(jìn)行探傷檢測(cè)，其檢測(cè)頻率按照新進(jìn)場(chǎng)班組、底層構(gòu)件 100%，上部結(jié)構(gòu) 20%，若檢測(cè)中存在不合格現(xiàn)象，其檢測(cè)頻率增至 100%。

3.4 現(xiàn)澆核心筒施工質(zhì)量控制

軸線、標(biāo)高、垂直度作為核心筒精度控制的重點(diǎn)，在實(shí)際施工中，需從以下方面加以控制和校核。

(1)垂直度的控制：首先根據(jù)核心筒柱網(wǎng)布置情況，確定核心筒四個(gè)邊角柱的位置。并在安裝四個(gè)邊角柱模板時(shí)，沿柱外層上彈出厚度線，立模、加支撐，采用吊線的測(cè)定立柱的垂直度滿(mǎn)足要求。待四角柱拆模后，其他各列柱以該四柱為基線，拉條鋼線，控制正面的平整度和垂直度。過(guò)程中的垂直度控制，激光儀加重錘進(jìn)行雙重較驗(yàn)，確保垂直度的精準(zhǔn)度，同時(shí)加上內(nèi)、外雙控使核心筒建筑的豎向投測(cè)誤差能減小到最低限度，確保核心筒結(jié)構(gòu)整體垂直度的允許偏差為H/1 000(H 為高度)，且不大于 30 mm。

(2)軸線的控制：在結(jié)構(gòu)負(fù) 2 層施工復(fù)核軸線無(wú)誤后，以負(fù) 1 層樓面為基準(zhǔn)，在最長(zhǎng)縱橫向預(yù)埋多塊 200 mm×200 mm ×8 mm 鋼板，在鋼板上標(biāo)出控制軸線或主軸線控制點(diǎn)；±0.00結(jié)構(gòu)及以上施工時(shí)，以負(fù) 1 層樓面為基準(zhǔn)，在每層樓面相應(yīng)位置留設(shè) 200 mm×200 mm 方洞，采用測(cè)垂儀引測(cè)下層樓面的控制點(diǎn)，再用經(jīng)緯儀及鋼卷尺進(jìn)行軸線校正，放出各層軸線和細(xì)部尺寸線。

(3)標(biāo)高控制：在每層預(yù)控軸線的至少四個(gè)洞口進(jìn)行標(biāo)高的定位，同時(shí)輔以多層標(biāo)高總和的復(fù)核，然后輔以水準(zhǔn)儀抄平，復(fù)核此四點(diǎn)是否在同一水平面上，以確保標(biāo)高的準(zhǔn)確性；在核心筒四角、四周具備條件處設(shè)立層高、累計(jì)層高復(fù)核點(diǎn)，每層向上都附以該位置進(jìn)行復(fù)核，防止累計(jì)誤差過(guò)大。層面標(biāo)高復(fù)核過(guò)程中必須實(shí)現(xiàn)每層面的四個(gè)洞口控制點(diǎn)與外層高復(fù)核點(diǎn)在同一水平面上方能確認(rèn)標(biāo)高的準(zhǔn)確性，達(dá)到標(biāo)高控制的目的。

結(jié)合實(shí)際核心筒施工過(guò)程中，鋼筋、模板、混凝土出現(xiàn)的質(zhì)量共性問(wèn)題，提出質(zhì)量控制重點(diǎn)：①豎向鋼筋(暗柱、剪力墻等)電渣壓力焊接頭質(zhì)量波動(dòng)較大，尤其是小直徑鋼筋，具體表現(xiàn)在焊接質(zhì)量存在偏泡、上下對(duì)中偏位、墩粗直徑嚴(yán)重不足等質(zhì)量缺陷，要求項(xiàng)目部加強(qiáng)對(duì)施工班組的技術(shù)交底和上崗前的操作技能的考核工作；②模板支撐排架體系嚴(yán)格按照審批合格的施工方案進(jìn)行過(guò)程質(zhì)量控制，對(duì)于施工過(guò)程中掃地桿、水平拉桿未能按要求貫通設(shè)置，梁底立桿間距偏大，梁未按規(guī)范要求起拱，主梁底部未按要求設(shè)置頂撐等問(wèn)題及時(shí)要求整改到位；控制因模板支撐系統(tǒng)定位、加固不到位，導(dǎo)致墻板局部存在脹模、軸線尺寸偏差等現(xiàn)象的發(fā)生；部分墻板所用模板因模板周轉(zhuǎn)次數(shù)增加存在翹邊、剝皮、扭曲直接影響混凝土成型質(zhì)量，應(yīng)要求項(xiàng)目部及時(shí)更新模板；③混凝土澆筑前核查商品混凝土技術(shù)交底單，并根據(jù)旁站方案實(shí)施全程跟蹤旁站混凝土澆筑，保證混凝土澆筑過(guò)程的正常施工。對(duì)于局部混凝土表面平整度偏差較大、個(gè)別部位混凝土振搗不到位、局部施工縫處理不到位的現(xiàn)象，要求項(xiàng)目部查找原因，加強(qiáng)班組工人技術(shù)交底工作，減少類(lèi)似質(zhì)量問(wèn)題的再次發(fā)生。

3.5 模塊的吊裝質(zhì)量控制

每棟住宅分為二中戶(hù)性結(jié)構(gòu)，每層模塊數(shù)量為 16 個(gè)或是 18 個(gè)。本工程采用主吊車(chē)為 QUY260 履帶式吊車(chē)進(jìn)行模塊吊裝、安裝作業(yè)。監(jiān)理重點(diǎn)根據(jù)監(jiān)理規(guī)范要求，對(duì)起重機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)、使用和拆除進(jìn)行審核，并審核模塊起吊方案，對(duì)模板起吊方案進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)估。本工程模塊吊裝的吊耳為多點(diǎn)式吊耳，吊裝索具為專(zhuān)用吊裝索具，是經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)、核算，索具制造廠制作的。監(jiān)理參與見(jiàn)證了整個(gè)吊梁、索具體系的檢測(cè)，并要求制作廠家提供吊具型式檢驗(yàn)報(bào)告。待報(bào)審材料審核通過(guò)后，監(jiān)理方可同意進(jìn)行吊裝作業(yè)，并對(duì)其作業(yè)過(guò)程實(shí)施全程旁站。監(jiān)理重點(diǎn)檢查以下內(nèi)容：①首層模塊應(yīng)按工程圖紙要求焊接到地梁上，檢查基座安裝、調(diào)平是否符合設(shè)計(jì)變更和規(guī)范要求；②檢查特種作業(yè)人員持證上崗情況、專(zhuān)職安全員在崗情況、勞保用品使用情況、周邊安全防護(hù)措施到位情況等；③檢查及驗(yàn)收模塊就位、模塊與模塊之間連接點(diǎn)的位置及焊接外觀質(zhì)量，對(duì)模塊與核心筒樓面標(biāo)高差異進(jìn)行復(fù)測(cè)；④檢查模塊安裝中對(duì)模塊采取的防火、防雨措施；⑤檢查模塊吊裝過(guò)程中安全措施落實(shí)情況；⑥督促施工單位嚴(yán)格按照規(guī)定的模塊安裝順序進(jìn)行吊裝作業(yè)。

3.6 模塊連接及精度控制

模塊與模塊之間的連接采用剛性連接，模塊與核心筒連接采用鉸接。要求嚴(yán)格控制模塊間的水平連接、垂直連接以及模塊與核心筒的連接的施工精度。上下模塊間的頂緊接錯(cuò)面應(yīng)有 75% 以上的面積重合，水平相鄰模塊間的縫隙允許偏差為 ±5 mm，模塊與鋼筋混凝土核心筒的連接節(jié)點(diǎn)定位精度控制在 ±10 mm 以?xún)?nèi)。模塊上下垂直度允許偏差在 3 mm與 h/1000(h 為層高)中的取較小值，同層模塊標(biāo)高高差控制在 2 mm 以?xún)?nèi)。

模塊與模塊之間、模塊與核心筒、模塊內(nèi)部等部位的接縫處，應(yīng)用巖棉能不燃材料進(jìn)行防火處理。模塊間管線的銜接不應(yīng)削弱墻體或樓板的耐火性能，穿墻套管與管道之間的縫隙，待管道安裝調(diào)試完成后采用難燃或不燃材料封堵到位。

4 結(jié) 語(yǔ)

在模塊搭建完成后，屋面板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板擱置在承重模塊墻上，并現(xiàn)場(chǎng)完成屋面保溫、防水工程的施工。待主體結(jié)構(gòu)施工完成后，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行外墻保溫及裝飾施工，并對(duì)室內(nèi)公共區(qū)域樓地面、墻面、吊頂進(jìn)行裝飾施工。

在實(shí)際核心筒—模塊建筑施工中，受諸多因素的影響，現(xiàn)場(chǎng)施工與工廠建造部分未能有效銜接，施工進(jìn)度較為滯后，未能充分體現(xiàn)出模塊建筑施工速度快的優(yōu)點(diǎn)。核心筒—模塊建筑結(jié)構(gòu)形式的施工目前在國(guó)內(nèi)建筑市場(chǎng)中尚屬第一個(gè)示范項(xiàng)目，其施工工藝、廠內(nèi)建筑材料的質(zhì)量把控以及模塊建筑體系施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的確立在工程施工中尚處于不斷的摸索、論證和優(yōu)化的階段。但隨著政府對(duì)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化工作的積極推進(jìn)，將會(huì)積極扶持裝配式住宅工程的施工和推廣工作，因此，模塊建筑在今后一個(gè)階段內(nèi)成為建筑市場(chǎng)的主要建筑方式。

通信地址：江蘇省鎮(zhèn)江市鎮(zhèn)江新區(qū)大港圌中路9號(hào) 鎮(zhèn)江市興華工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司。

TU712

B

1007-4104(2015)10-0020-03

2015-02-21