裝配式鋼筋混凝土建筑工程質(zhì)量控制

楊放鳴

(長春市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站，長春 130118)

0 引言

2016年9月30日，國務(wù)院辦公廳頒布了國辦發(fā)[2016]71號《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)是以預(yù)制混凝土構(gòu)件為結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件，經(jīng)裝配和連接并與現(xiàn)場澆筑混凝土形成整體的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)特點是使裝配與現(xiàn)澆共存，和目前現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比，具有預(yù)制構(gòu)件工廠化生產(chǎn)、降低建筑原材消耗、減少工期、提高建筑成品質(zhì)量、減少現(xiàn)場人工作業(yè)和濕作業(yè)量、降低施工現(xiàn)場揚塵和建筑垃圾的優(yōu)點，實現(xiàn)了目前大力提倡的“節(jié)能、降耗、減排、環(huán)?！钡目傮w要求，在推廣綠色建筑和對有限資源可持續(xù)發(fā)展的大環(huán)境下，從國家層面上大力推廣。但目前，還存在現(xiàn)場吊裝與現(xiàn)澆交叉作業(yè)，構(gòu)配件之間節(jié)點連接要求高，預(yù)制構(gòu)件之間易產(chǎn)生滲、漏、裂等質(zhì)量問題，因此，加強(qiáng)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制，建立一套完整的質(zhì)控體系，成為產(chǎn)品生產(chǎn)方、工程施工方和各級質(zhì)量管理者的一個首要問題。

1 設(shè)計質(zhì)量控制

裝配式建筑整體上來說是一個系統(tǒng)工程，首先，為降低裝配式建筑的造價，生產(chǎn)方應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、易組合的原則生產(chǎn)鋼筋混凝土構(gòu)件，這就需要建筑標(biāo)準(zhǔn)化管理部門建立一套完整的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化產(chǎn)品體系。設(shè)計單位在方案設(shè)計階段優(yōu)化平、立面以及單元設(shè)計，合理拆分混凝土部品，減少部品種類，提高模具量利用率。并在施工圖設(shè)計階段，采用BIM建筑模型來加強(qiáng)建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、水暖、設(shè)備各專業(yè)之間的銜接，做到在構(gòu)件尺寸、梁板開洞及節(jié)點處理上不產(chǎn)生沖突。

裝配式建筑結(jié)構(gòu)在平面布局上力求做到簡一、規(guī)則，豎向結(jié)構(gòu)應(yīng)連續(xù)布置，門窗等洞口要盡量做到上下對齊，力求做到結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度均勻分布，盡量杜絕結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度和豎向承載力產(chǎn)生突變。在抗震設(shè)防方面應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐脑O(shè)防烈度采取隔震和消能減震構(gòu)造措施以保證建筑物的安全。

裝配式建筑結(jié)構(gòu)的安全性主要取決于預(yù)制構(gòu)件之間的連接和預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆混凝土、預(yù)制構(gòu)件與后澆混凝土之間的連接可靠性，因此，應(yīng)重視連接設(shè)計。預(yù)制框架柱之間的縱筋連接目前主要采用套筒灌漿、漿錨等兩種連接方式，框架梁之間節(jié)點水平鋼筋連接可采用焊接和機(jī)械連接或套筒灌漿連接，按圖紙要求選擇；預(yù)制剪力墻板豎向鋼筋連接應(yīng)優(yōu)先采用套筒灌漿方式，其水平分布筋可根據(jù)施工現(xiàn)場條件采用搭接、焊接等連接，但要保證鋼筋的搭接和焊接長度滿足驗收規(guī)范要求[1]。

地下建筑由于存在地下水，而裝配式建筑目前在預(yù)制構(gòu)件連接節(jié)點的防水處理上還無法滿足可靠防水的要求，因此，地下建筑目前還是宜采用全現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，以保證建筑物的使用功能。再譬如結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層、建筑平面設(shè)計復(fù)雜或因使用功能需要洞口較大的樓板和結(jié)構(gòu)上要求整體性較高或產(chǎn)生較大水平力和要求平面剛度較高的樓板結(jié)構(gòu)，也建議采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)為宜。

裝配式建筑應(yīng)對鋼筋混凝土部品和節(jié)點進(jìn)行深化設(shè)計，構(gòu)件生產(chǎn)廠方應(yīng)與設(shè)計方和施工方相互配合，對拆分后的預(yù)制柱、預(yù)制樓梯、疊合梁、疊合板、預(yù)制剪力墻板、外掛裝飾墻板等構(gòu)件出具節(jié)點詳圖和設(shè)計要求文字說明，使預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠的產(chǎn)品滿足設(shè)計要求。

2 生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制

2.1 原材料

裝配式建筑預(yù)制混凝土構(gòu)件的原材料目前主要是水泥，粗、細(xì)骨料水和混凝土生產(chǎn)中的摻合料，外加劑等，原材料質(zhì)量得到保證，基本上也就保證了預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量，因此，控制原材料的質(zhì)量是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素，原材料質(zhì)量控制要求應(yīng)執(zhí)行國家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

鋼筋按現(xiàn)行國標(biāo)GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》和GB 50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》的規(guī)定進(jìn)行選用，并依照規(guī)定按進(jìn)場批次進(jìn)行鋼筋復(fù)試[1]；粗、細(xì)骨料進(jìn)場應(yīng)按批次做復(fù)試[2]，并嚴(yán)格控制進(jìn)場材料標(biāo)準(zhǔn)，杜絕不合格材料進(jìn)場。從鋼筋的連接可靠性考慮，采用套筒灌漿連接時，鋼筋應(yīng)采用直徑為12～40 mm的熱軋帶肋鋼筋，以保證鋼筋與灌漿料之間產(chǎn)生足夠的握裹，形成可靠的連接接頭，不得采用冷加工鋼筋。根據(jù)近年經(jīng)驗，當(dāng)預(yù)制構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級高，預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制構(gòu)件混凝土強(qiáng)度要求不低于C40[3]時，對于粗骨料(石子)，在采用機(jī)械粉碎時要嚴(yán)格控制石粉含量，對于混凝土強(qiáng)度高于C40的構(gòu)件應(yīng)優(yōu)先考慮采用水洗的方法控制石粉含量，細(xì)骨料(砂)應(yīng)控制含泥量，同理，混凝土強(qiáng)度高的構(gòu)件也宜采用江砂并合理使用混凝土外加劑。

2.2 構(gòu)件生產(chǎn)

生產(chǎn)場地應(yīng)平整堅實，盡可能保證在室內(nèi)生產(chǎn)，應(yīng)考慮排水措施，構(gòu)件生產(chǎn)臺座平整度要求在2 m長度范圍內(nèi)不超過±2 mm。預(yù)制構(gòu)件的模具設(shè)計時要滿足生產(chǎn)構(gòu)件時的承載力、預(yù)制構(gòu)件加工振搗時的自身剛度要求，并保證尺寸偏差控制在允許范圍內(nèi)，達(dá)到能承載預(yù)制構(gòu)件在生產(chǎn)振搗時產(chǎn)生沖擊力、側(cè)壓力和蒸汽養(yǎng)護(hù)產(chǎn)生混凝土產(chǎn)生的膨脹力的作用，以滿足生產(chǎn)后成品構(gòu)件幾何尺寸誤差在允許范圍內(nèi)。

鑒于裝配式建筑預(yù)制混凝土構(gòu)件連接的特殊性，預(yù)制構(gòu)件鋼筋骨架中對鋼筋位置的誤差要求較高，因此，在預(yù)制鋼筋骨架入模時應(yīng)注意保護(hù)，以避免鋼筋位移超出誤差范圍，宜采用標(biāo)準(zhǔn)模具來固定鋼筋位置和預(yù)留錨固長度，保證預(yù)制構(gòu)件鋼筋保護(hù)層厚度。采用套筒灌漿連接時，鋼筋插入套筒內(nèi)的長度應(yīng)滿足設(shè)計要求；并做到在套筒上放置注漿管安裝牢固、位置準(zhǔn)確，以防止漏漿。

預(yù)制構(gòu)件混凝土澆筑完成應(yīng)及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)方式根據(jù)生產(chǎn)條件和周期可采取自然養(yǎng)護(hù)、覆蓋養(yǎng)護(hù)、熱模養(yǎng)護(hù)或蒸汽養(yǎng)護(hù)。采用蒸汽養(yǎng)護(hù)時要制定養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)程，嚴(yán)格控制升降溫速度和最高溫度，構(gòu)件開始加熱和構(gòu)件離開蒸汽房的條件。

預(yù)制構(gòu)件養(yǎng)護(hù)完成后應(yīng)在其表面噴涂生產(chǎn)日期、構(gòu)件型號、質(zhì)量合格標(biāo)識和生產(chǎn)序列號并存入電腦，有條件的可采用條碼管理，以保證產(chǎn)品的可追溯性。

鋼筋混凝土部品生產(chǎn)過程中的質(zhì)檢管理人員宜全程旁站監(jiān)督。

2.3 預(yù)制構(gòu)件的堆放和運輸

預(yù)制構(gòu)件的堆放和運輸要制訂技術(shù)規(guī)程，對構(gòu)件滿足運輸?shù)凝g期、運輸車輛上構(gòu)件固定、出廠時構(gòu)件成品保護(hù)以及對堆放場地、構(gòu)件墊塊等要求做出規(guī)定。

對于預(yù)制墻板應(yīng)采用墻板垂直地面的方式存放，放以防止墻板存放時變形?？刹捎脴?biāo)準(zhǔn)鋼模架存放，存放時墻板應(yīng)對稱靠放，為吊裝方便，標(biāo)識朝向過道，且存放時墻板與地面的傾斜角度控制在80°～90°之間，墻板碼放與地面接觸部分放置墊塊，墊塊和吊鉤吊點投影線重合。

預(yù)制樓板類可采用水平方式存放，板與板之間用墊塊墊平墊實，并且各層墊塊應(yīng)上下對齊以避免因附加應(yīng)力使預(yù)制樓板產(chǎn)生裂縫。首層墊塊應(yīng)通長設(shè)置，且摞放層數(shù)不宜大于5層。對于異型預(yù)制板應(yīng)單獨摞放并采取措施避免產(chǎn)生裂縫。預(yù)制樓梯板和外墻裝飾板墊塊位置以吊裝點為準(zhǔn)，與預(yù)制墻板連接的陽臺板和空調(diào)機(jī)板墊塊位置為吊裝點內(nèi)側(cè)位置。

預(yù)制構(gòu)件堆放場地要求平整堅實并不得存水，堆垛最下面預(yù)制板與地面之間留有一定空隙，并在堆垛之間設(shè)置通道；摞放層數(shù)應(yīng)根據(jù)堆放場地承載力與墊塊的強(qiáng)度及堆垛整體穩(wěn)定性確定，根據(jù)經(jīng)驗，目前一般預(yù)制柱構(gòu)件堆放不超過3層，預(yù)制梁堆放不超過2層。

預(yù)制構(gòu)件在運輸時墊塊的位置、擺放方式應(yīng)計算后確定；墊支點在構(gòu)件做出標(biāo)記，防止構(gòu)件在運輸中因墊塊位置或擺放位置不正確造成構(gòu)件裂縫，運輸前應(yīng)綁扎牢固，并做好成品保護(hù)。

2.4 接頭質(zhì)量控制

目前裝配式建筑結(jié)構(gòu)的節(jié)點連接質(zhì)量的好壞是保證裝配式結(jié)構(gòu)安全的一個重要因素，故構(gòu)造節(jié)點連接質(zhì)量是裝配式結(jié)構(gòu)質(zhì)量的關(guān)鍵，國內(nèi)目前還是采用受力鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)。據(jù)了解，此項技術(shù)國外已有40 a的應(yīng)用，我國在電力和冶金系統(tǒng)也已成功應(yīng)用了20 余a，是一項比較成熟的預(yù)制構(gòu)件節(jié)點連接技術(shù)。其工作機(jī)理為套筒內(nèi)灌注漿料在膨脹的同時受到套筒反方向約束力，致使灌漿料與帶肋鋼筋表面產(chǎn)生足夠的握裹傳遞應(yīng)力，從而形成可靠的預(yù)制構(gòu)件連接節(jié)點。

鋼筋套筒灌漿連接質(zhì)量從以下幾方面進(jìn)行控制：1)控制灌漿套筒和灌漿料原材料質(zhì)量；其中灌漿套筒、灌漿漿料進(jìn)場時應(yīng)對其外觀質(zhì)量、產(chǎn)品標(biāo)識和幾何尺寸進(jìn)行驗收，檢查合格證和第三方檢驗機(jī)構(gòu)對產(chǎn)品出具的型式檢驗報告，滿足設(shè)計要求才可用；2)灌漿施工前，應(yīng)對所使用的焊接或機(jī)械連接的鋼筋接頭按不同廠家、不同直徑和不同生產(chǎn)日期按規(guī)定進(jìn)行接頭工藝試驗[4-5]；并按合格后的工藝試驗標(biāo)準(zhǔn)對鋼筋接頭進(jìn)行連接，采用灌漿連接接頭，由接頭產(chǎn)品供應(yīng)廠家提供合格證和型式檢驗報告[6]；灌漿質(zhì)量是構(gòu)件節(jié)點施工質(zhì)量最為關(guān)鍵的控制點，必須做到灌漿密實飽滿，按檢驗批主控項目對灌漿質(zhì)量進(jìn)行全數(shù)檢查，對質(zhì)量有質(zhì)疑的檢驗批進(jìn)行密實度檢驗，檢驗批不合格的堅決返工以保證連接質(zhì)量的可靠性。

2.5 安裝質(zhì)量控制

裝配式建筑結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場施工質(zhì)量控制從以下幾個方面入手：1)檢查進(jìn)場預(yù)制構(gòu)件的外觀觀感、幾何尺寸、連接鋼筋的位置和預(yù)留長度，產(chǎn)品表面標(biāo)識、出廠合格證及構(gòu)件混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊和同條件試塊強(qiáng)度試壓報告、連接接頭抗拉性能檢驗報告、拉接件抗拔性能檢驗報告、預(yù)制構(gòu)件形式檢驗報告，保溫墻板還應(yīng)檢查其保溫性能檢驗報告。2)水平和垂直標(biāo)高控制點設(shè)置。構(gòu)件在吊裝前應(yīng)檢查施工縫表面的處理情況，施工縫應(yīng)粗糙并適當(dāng)澆水使其濕潤。將構(gòu)件節(jié)點軸線、控制線引測至墻體頂部，樓層水平控制線500 mm或1 m高線抄測完畢自檢合格后應(yīng)報請監(jiān)理或建設(shè)單位驗收，吊裝前按已驗收的500 mm或1 m控制線調(diào)整支撐標(biāo)高并控制在驗收規(guī)范允許誤差范圍內(nèi)。3)預(yù)制構(gòu)件就位及固定。構(gòu)件采用的支撐應(yīng)根據(jù)計算保證有足夠的承受構(gòu)件自重、施工荷載的能力，保證自身剛度和體系的穩(wěn)定。吊裝前按控制線調(diào)整支撐面標(biāo)高，標(biāo)高尺寸不得超差。節(jié)點四周應(yīng)封堵嚴(yán)密。4)套筒灌漿。灌漿前，應(yīng)制訂灌漿操作的專項質(zhì)量保證措施并報施工方技術(shù)主管部門和總監(jiān)審批，用專用快速封堵工具封堵灌漿區(qū)，并避免因填塞過深影響套筒連接。按產(chǎn)品使用說明書計算本次灌漿料和水的用量，嚴(yán)格控制攪拌和使用時間，并在灌漿料攪拌完成后控制在0.5 h內(nèi)用完。灌漿料流動度應(yīng)滿足使用說明要求。灌漿時從下口開始灌注，注意灌漿壓力，以漿料從上口流出視為本次灌漿工作完成，用專用堵頭封堵灌漿口，封堵后灌漿料不得有外漏現(xiàn)象。灌漿施工時若發(fā)現(xiàn)灌漿壓力快速升高、急劇下降、灌漿機(jī)器產(chǎn)生異?；蛞蚬酀{區(qū)封堵不嚴(yán)發(fā)現(xiàn)發(fā)生漏漿應(yīng)立即停止灌漿作業(yè)，在排除故障后可重新灌漿施工。如排除故障時間較長應(yīng)打開灌漿區(qū)用壓力水沖洗灌漿孔，待重新沖洗干凈經(jīng)檢查無積水方可封堵灌漿區(qū)再開始進(jìn)行灌漿作業(yè)。

對進(jìn)入現(xiàn)場的預(yù)制構(gòu)件，除對構(gòu)件外觀質(zhì)量、幾何尺寸偏差和質(zhì)量證明文件進(jìn)行進(jìn)場驗收外，按照新版GB 50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》還應(yīng)對結(jié)構(gòu)性能做檢驗，檢驗的項目根據(jù)具體情況需進(jìn)行幾何尺寸偏差、鋼筋保護(hù)層厚度和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊、同條件試塊的檢驗報告按檢驗批進(jìn)行檢查，檢驗批不合格的可擴(kuò)大檢驗批，擴(kuò)大檢驗批不合格的產(chǎn)品做退場處理。

灌漿作業(yè)全程應(yīng)有完整的隱蔽記錄和施工檢查記錄，并配有相應(yīng)的影像記錄等施工資料，監(jiān)理工程師和質(zhì)檢員應(yīng)全程監(jiān)督檢查。

連接節(jié)點灌漿監(jiān)理應(yīng)編制旁站方案并全程旁站監(jiān)督，全程記錄施工過程和留存影像資料，還應(yīng)參加預(yù)制構(gòu)件連接分項工程的隱蔽驗收。

預(yù)制外墻板防水密封是防滲漏的關(guān)鍵工序，施工中根據(jù)施工現(xiàn)場條件劃分施工單元進(jìn)行施工，并按劃分單元確定檢驗批并確定檢驗樣本數(shù)。為確保施工質(zhì)量應(yīng)做施工樣板，對施工樣板檢驗合格確認(rèn)后按樣板施工工藝展開施工，檢驗批先自檢，合格后報監(jiān)理或建設(shè)單位復(fù)查，檢驗不合格必須返工以保證使用功能。防水密封膠應(yīng)使用耐候膠，進(jìn)場前應(yīng)進(jìn)行見證取樣復(fù)試，復(fù)試前檢查使用說明書、合格證和型式檢驗報告，無使用說明書、合格證和型式檢驗報告和復(fù)試不合格的防水密封膠應(yīng)退場。外墻板施工時應(yīng)先處理影響橡膠棒填充和密封膠觀感的突出物或灰漿等質(zhì)量問題，內(nèi)壁應(yīng)清理干凈并保持干燥，板縫貫通、順直，安裝用的鋼墊片預(yù)先剔除。墻板預(yù)留防護(hù)架螺栓孔用聚氨酯發(fā)泡膠封堵嚴(yán)密。注膠時宜緩慢進(jìn)行，填充應(yīng)密實均勻，不得有漏填現(xiàn)象。防水密封膠的注膠寬度、厚度應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求，防水密封膠施工完成后觀感應(yīng)均勻、飽滿、順直，表面光滑連續(xù)。外墻板在十字縫處的注膠應(yīng)連續(xù)完成，不得間斷。

預(yù)制外墻板、女兒墻板等接縫防水施工完成后應(yīng)按檢驗批進(jìn)行立縫、平縫、十字縫的防水性能檢驗(淋水試驗)并留存施工檢查記錄、防水試驗檢查記錄和影像記錄，檢驗批應(yīng)全數(shù)合格，發(fā)現(xiàn)不合格部位或做淋水試驗時有漏水點應(yīng)返工并重新做淋水試驗，重新組織驗收。

3 結(jié)語

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的好壞涉及各方責(zé)任主體，從設(shè)計、構(gòu)件生產(chǎn)、原材料、構(gòu)件運輸、現(xiàn)場安裝施工各階段都要加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)管。建議設(shè)計方做各方及各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)工作。選擇合適構(gòu)件和合適節(jié)點連接方式；采用新技術(shù)(如BIM模型)最大化地做細(xì)化設(shè)計以避免各工種發(fā)生沖突是保證安裝質(zhì)量的前提；構(gòu)件生產(chǎn)方要加強(qiáng)原材料品控，做好生產(chǎn)場地條件、鋼筋安裝、混凝土養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量控制，施工方要注意施工過程中水平和垂直控制點的設(shè)置、構(gòu)件安裝和固定、連接接頭施工。接頭質(zhì)量控制是裝配式結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量控制的關(guān)鍵。只有保證各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制都在可控范圍內(nèi)，才能保證整個工程的質(zhì)量控制最終達(dá)到目標(biāo)的工程質(zhì)量滿意度。

[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB 50204—2015混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2014.

[2] 中國建筑科學(xué)研究院.JGJ 52—2006普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.

[3] 中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院.JGJ 1- 2014裝配式混凝士結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2014.

[4] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ 18—2012鋼筋焊接及驗收規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[5] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ 107—2016鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2016.

[6] 中國建筑科學(xué)研究院.JGJ 355—2015鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2015.