裝配式混凝土建筑常見質量問題及控制措施

林正敏

(廈門市集美區(qū)住宅建設辦公室 福建廈門 361022)

裝配式混凝土建筑常見質量問題及控制措施

林正敏

(廈門市集美區(qū)住宅建設辦公室 福建廈門 361022)

當前裝配式混凝土建筑管理體系并不完善，施工技術也不夠規(guī)范，各類質量問題時常發(fā)生。文章從裝配式混凝土建筑的設計、預制生產(chǎn)、施工安裝等環(huán)節(jié)入手，對影響裝配式混凝土建筑的常見質量問題進行分析，并提出了相對應的質量控制措施。

裝配式建筑；質量問題；控制措施

0 引言

裝配式混凝土建筑，是指建筑物按照設計要求進行拆分，并將全部或部分構件在預制工廠生產(chǎn)完成后，運至施工場地通過可靠有效的連接方式組裝而成。相對于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆式混凝土，裝配式混凝土建筑有利于節(jié)約資源，減少污染，縮短工期等諸多優(yōu)點。福建省政府出臺文件，提出到2020年全省新開工建筑中裝配式建筑占新建建筑的20%以上[1]，并在財政投融資的保障房等項目先予推行，但由于相應的管理體系、技術標準與規(guī)范還不完善以及產(chǎn)業(yè)工人缺乏等因素，導致在建造過程中出現(xiàn)了各類質量問題，給裝配式建筑帶來不利影響。本文結合對廈門某裝配式建筑工業(yè)化生產(chǎn)基地的調研以及某裝配式保障房項目實施情況，分析了裝配式混凝土建筑中常見的質量問題，并提出相應的控制措施，為后續(xù)施工質量控制提供參考依據(jù)。

1 常見質量問題

裝配式混凝土建筑的主要工藝流程：設計→專業(yè)化工廠預制生產(chǎn)養(yǎng)護→運輸至施工現(xiàn)場→施工堆放→按施工計劃吊運安裝→預制構件固定→各預制構件連接成整體(鋼筋連接、套筒灌漿、后澆混凝土、防水)→成品保護→檢查驗收。裝配式建筑的質量問題可能會發(fā)生在以上流程的任何環(huán)節(jié)，下文從設計階段、生產(chǎn)與運輸、施工安裝(包括鋼筋連接、套筒灌漿、后澆混凝土等)主要環(huán)節(jié)中對影響裝配式建筑質量的因素或常見的質量問題進行闡述。

1.1 設計階段

裝配式混凝土建筑設計階段可分為技術策劃、方案設計、施工圖設計、深化設計4個環(huán)節(jié)，設計階段對裝配式建筑的質量起著關鍵的作用。

1.1.1設計人員的實踐經(jīng)驗

裝配式混凝土建筑的設計單位和人員除了具有國家規(guī)定的設計資質，還應該具有豐富的裝配式工程實踐經(jīng)驗。目前在廈門市具有甲級設計資質的單位很多，但有裝配式設計經(jīng)驗的人員還是很缺乏，經(jīng)驗的缺乏將會導致諸多影響質量的問題，比如在結構構件拆分時需要建筑、結構、水暖、電氣等相關專業(yè)設計人員緊密配合，綜合考慮，以免后續(xù)生產(chǎn)運輸、施工安裝時出現(xiàn)無法銜接。

1.1.2設計、生產(chǎn)、施工單位的相互配合程度

與傳統(tǒng)現(xiàn)澆結構中設計、施工涇渭分明不同，裝配式建筑的實施更需要設計、生產(chǎn)、施工單位的相互配合，緊密銜接，將很多影響質量的問題在設計階段予以解決。比如，設計單位在對構件拆分時應考慮生產(chǎn)單位的生產(chǎn)水平、運輸?shù)跹b能力以及施工單位安裝的便利化，否則很可能給建筑質量帶來隱患。

1.2 預制構件生產(chǎn)和運輸環(huán)節(jié)[2]

1.2.1生產(chǎn)質量缺陷

預制構件在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的主要質量缺陷包括構件缺棱缺角，表面蜂窩麻面、起砂、孔洞、凹凸不平等。造成這些質量缺陷的原因是預制構件生產(chǎn)過程中模板漏漿、振搗時間不夠或過長，或者脫模劑刷少了、漏刷、刷得不均勻造成粘模，以及預制廠在對構件進行養(yǎng)護過程中，為提高模具周轉效率拆模過早，造成墻板缺棱缺角。

1.2.2預埋管路堵塞、位置偏移

預制構件在生產(chǎn)時預埋管線沒有很好地連接或臨時封堵，導致澆筑時混凝土進入預埋管造成管路堵塞，或者預埋管件欠穩(wěn)固，在混凝土澆搗過程中發(fā)生脫落或偏移，造成預留管路在構件成型后位置偏移。

1.2.3成品保護不到位

由于預制構件生產(chǎn)完成后需要運至施工場地，預制構件體積較大，在運輸和吊裝過程中如果沒做好相應的保護措施，可能會對構件造成損傷，比如部分預制構件跨徑較大，吊裝時因撓度過大會產(chǎn)生龜裂甚至斷裂，或者運輸過程中相互擠壓碰撞產(chǎn)生損傷，以及預制構件成品養(yǎng)護不當造成構件表面產(chǎn)生裂縫。

1.3 預制構件施工安裝階段

1.3.1安裝尺寸偏差過大

安裝尺寸偏差主要表現(xiàn)為安裝后構件之間的間隙較大、平面位置與設計中心軸線位置偏差以及標高偏差過大、垂直度不符合要求，主要原因包括施工放線位置不準確，預制構件尺寸誤差，現(xiàn)場安裝人員與吊裝機械配合不協(xié)調等。

1.3.2灌漿質量不符合要求

灌漿質量不符合要求主要包括灌漿材料強度、流動度等特性不符合設計要求，預制構件的主筋進入套筒的深度不符合設計要求，預制柱或墻底周邊的封模材料不能承受灌漿壓力而導致漏漿以及灌漿不飽滿等。

1.3.3外墻防水隱患多

由于裝配式建筑是由多個預制構件拼裝而成，在構件之間必然有諸多拼裝接縫，這些縫隙形成了滲水通道，也是裝配式建筑的防水重點和難點。

2 控制措施

2.1 設計施工一體化

裝配式混凝土建筑在方案設計環(huán)節(jié)需要建筑專業(yè)、結構專業(yè)等設計人員相互配合，明確預制范圍并確定合理預制率，對于異型、開洞較多的構件，或者重復率低的構件可以采用現(xiàn)澆方式解決[3]。施工圖設計和深化設計環(huán)節(jié)需要設計單位、預制廠以及施工單位緊密銜接與配合，設計構件詳圖、節(jié)點圖并編寫施工組織設計等。施工安裝環(huán)節(jié)需要總承包單位、設計單位、預制廠相互配合，制定合理的安裝順序以及優(yōu)化工序穿插環(huán)節(jié)，只有設計、預制、施工一體化的緊密銜接配合，才能保證施工裝配式質量。

2.2 重視生產(chǎn)階段的質量控制

預制構件生產(chǎn)質量至關重要，影響整個裝配式建筑結構安全性能。在生產(chǎn)前，應對預制構件使用的原材料包括鋼筋、水泥、粗細骨料等進行檢驗，符合要求方可使用。模具的強度、剛度、穩(wěn)定性和尺寸偏差符合預制構件的要求。在澆筑混凝土前對鋼筋、預埋件、預留孔洞等進行檢查，確保位置及尺寸無誤，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，并使用專門的塑料或混凝土墊塊以確保鋼筋保護層厚度準確。對于部分截面尺寸較小的板類預制構件，可以選用微型振搗棒輔助振搗，確保每個點都振搗密實。預制構件成型后應及時養(yǎng)護，養(yǎng)護的質量要求和現(xiàn)澆混凝土結構基本一致，需要特別注意的是采用蒸汽養(yǎng)護后降溫速度不能過大，離開蒸汽房時與外界環(huán)境溫差不宜大于20℃，避免產(chǎn)生裂縫。

2.3 預制構件成品存放與保護控制

(1)預制構件存放場地應平整堅實并保持排水良好，堆放構件時應使構件與地面之間留有空隙，必要時應設置防止構件傾覆的支撐架，預埋吊環(huán)向上，標志向外。預制柱、梁堆放層數(shù)不宜超過3 層，高度不宜超過2.0m。預制疊合梁堆置層數(shù)不宜超過2 層，高度不宜超過2.0m。預制墻、預制疊合板堆置層數(shù)不宜超過6 層，高度不宜超過2.0m。

(2)預制構件運輸應制定方案，內容應包括運輸時間、裝卸次序、運輸線路、堆放場地及構件上的預埋件、構件邊角采取相應保護措施等。預制構件的運輸車輛應滿足構件尺寸和載重要求，對于超高、超寬、形狀特殊的大型構件，運輸應有專門的質量安全保證措施。

2.4 強化預制構件進場的質量控制

對進入施工現(xiàn)場的預制構件，應核驗質量證明文件，并對構件外觀質量、尺寸偏差、構件上的預埋件、預留孔洞和插筋規(guī)格、位置和數(shù)量以及結構性能等進行檢查。對于經(jīng)檢查不符合設計要求的，應按技術處理方案進行處理，并重新檢查驗收或拒收。對于進場后不做結構性能檢驗的預制構件，應由監(jiān)理單位代表駐廠監(jiān)督制作過程，并參加預制構件的隱蔽驗收。

2.5 預制構件安裝施工質量控制

2.5.1安裝尺寸偏差的質量控制[5]

(1)施工前復核測量控制點

施工前對各測量控制點進行復核，測量控制點閉合差要求如下：標高閉合差應小于2mm； 距離閉合差應小于3mm 與 1/15 000的較小值； 角度閉合差應小于20s與 10n 較小值(n為測量控制點數(shù))[4]。

(2)嚴格控制安裝誤差

為確保準確就位，安裝前應根據(jù)測量結果劃出控制邊線，嚴格控制安裝誤差，對豎向預制構件(柱、墻)安裝的平面誤差不超過10mm，水平預制構件(梁、板)安裝的平面誤差不得超過5mm，標高誤差控制在不超過5mm，垂直度偏差應控制不大于1/500 且頂部偏移不大于5mm。

(3)安裝過程中及時校正調整

預制構件就位后應立即用可調斜撐作臨時固定，然后對構件安裝尺寸進行檢查，應根據(jù)水準點和軸線及時校正調整位置。比如，使用防風型垂直尺或其它儀器檢測垂直度，并用可調斜撐調整直至垂直度符合要求。

2.5.2灌漿質量控制

(1)材料要求

灌漿材料的強度和流動度等指標應符合設計要求，預留鋼筋應采用熱軋帶肋鋼筋，長度符合設計要求且伸入套筒內長度的允許偏差范圍應為0mm～+15mm。為避免漏漿，預制柱或墻底周邊的封模材料需能承受1.5MPa 的灌漿壓力。

(2)施工質量控制

施工前應確認套筒無堵塞情況并清潔干凈，安裝時連接鋼筋和預留鋼筋的位置應對中、順直。為確保灌漿的飽滿，灌漿料從注入口注入后，應待上方出漿口連續(xù)流出圓柱狀漿液才可確認灌滿并用橡膠塞封堵。套筒連接器內的灌漿料必須強度達到35MPa 后，方可拆除預制柱、墻的支撐。在冬季施工時，需選用低溫型無收縮的灌漿料，且灌漿料應用溫水拌和，使灌漿料溫度在15℃～35℃之間，并采取保溫措施，使連接處溫度至少連續(xù)7d在10℃以上。

2.5.3構件節(jié)點現(xiàn)澆連接質量控制

應先將節(jié)點內的雜物清掃干凈，節(jié)點內鋼筋綁扎完成后應再次清理，經(jīng)隱蔽驗收合格后方可安裝模板，并在澆筑混凝土前灑水濕潤但不能積水，澆筑后及時養(yǎng)護，節(jié)點混凝土強度沒有達到設計要求時，不得安裝后續(xù)的預制構件。

2.6 預制外墻防水質量控制

裝配式建筑的預制構件在組合安裝后會留下大量拼裝接縫，形成滲水通道。因此裝配式建筑在防滲漏控制上要求更嚴格。預制構件拼裝接縫的封堵形式與質量，是預制外墻防水質量事中控制關鍵點。裝配式混凝土建筑防水，可以采取以預制外掛墻板為代表的 “以導為主，以堵為輔的”防水[6-7]和以預制剪力墻外墻板(后澆混凝土)為代表的“以堵為主”防水。

(1)外掛墻板防水

圖1 橫向接縫防水構造示意圖

外掛墻板的接縫主要包括橫向接縫、縱向接縫。橫向接縫，如圖1所示，連接處設計成外低內高的企口狀，能有效地防止雨水倒灌?？渴彝庖粋缺仨氝x用耐候性良好的密封膠，因為需要長期遭受外部自然環(huán)境的侵襲，靠室內一側因選用韌性較好的防水材料，同時不能對環(huán)境產(chǎn)生污染?？v向接縫如圖2所示，縱向接縫構成和橫向接縫類似，其兩道防水密封的中間為凹形的減壓空間構造，即便雨水進入空腔也會在自重作用下自然垂流，為防止水流在內部積壓，應每3 層左右在縱橫縫相交的十字縫處設置排水口導水。

圖2 縱向接縫防水構造示意圖

(2)預制剪力墻外墻板(后澆混凝土)防水

和外掛墻板不一樣，后澆混凝土墻板防水主要依靠以堵為主的方式,如圖 3 所示。把兩塊相鄰的預制墻板安裝固定后，中間預留出現(xiàn)澆部位，安裝搭接鋼筋，然后支模并澆筑混凝土。

為確保預制構件與現(xiàn)澆混凝土能結合緊密，一般預制墻板與現(xiàn)澆部位結合那一側需要有一定粗糙度或者設計成鍵槽狀，并且現(xiàn)澆混凝土宜選用微膨脹混凝土，以防止預制墻板和現(xiàn)澆段之間產(chǎn)生縫隙而發(fā)生滲水。

3 結語

裝配式混凝土建筑施工質量是其能夠大力推進和廣泛應用的重要前提，質量控制貫穿于設計、預制生產(chǎn)、施工安裝及驗收等全過程，需要設計、預制生產(chǎn)、施工安裝緊密銜接與配合。

裝配式建筑的發(fā)展是大勢所趨，它將為我國建筑工業(yè)化和建筑行業(yè)的轉型升級帶來深刻的變革。

圖3 預留現(xiàn)澆部位

[1] 福建省人民政府辦公廳.關于大力發(fā)展裝配式建筑的實施意見(閩政辦〔2017〕59號)[Z].2017.

[2] 劉國順．裝配式建筑預制構件常見質量問題及應對措施[J].上海建設科技,2017(6).

[3] 宋竹．預制裝配式建筑的設計要點分析．住宅與房地產(chǎn)[J]．2016(2).

[4] DBJ13-216-2015 福建省預制裝配式混凝土結構技術規(guī)程[S].2015.

[5] 單正猷．裝配式建筑施工質量控制措施[J]．建筑施工,2017(7).

[6] 樊驊,汪力．預制裝配式混凝土建筑防水技術[J]．住宅科技,2016(3).

[7] 呂勝利．預制裝配式混凝土建筑外墻防水技術研究[J]．福建建設科技,2017(5).

Commonqualityproblemsandcontrolmeasuresofprefabricatedconcretebuilding

LINZhengmin

(Residential construction office of Xiamen Jimei District,Xiamen 361022)

At present, the assembly concrete building management system is not perfect, the construction technology is not standardized, and all kinds of quality problems often occur.In this paper, from the design, production, construction and other aspects of the assembled concrete building, the common quality problems affecting the assembly concrete building are analyzed, and the corresponding quality control measures are put forward.

Prefabricated building;Quality problems;Control measures

林正敏(1981.10- ),工程師。

E-mail:fjxm2009@126.com

2017-10-06

TU7

A

1004-6135(2017)12-0062-04