于德鴻,李俊杰
(1.蘭州市安全質(zhì)量監(jiān)督站,甘肅 蘭州 730030;2.甘肅省建筑科學(xué)研究院,甘肅 蘭州 730050)
最近幾年,在裝配式建筑的發(fā)展中我國(guó)進(jìn)行了積極探索,該模式的建筑象征了建筑業(yè)中的新一輪科技變革及產(chǎn)業(yè)方向,對(duì)建造方式的改革也有著重要的意義,是實(shí)現(xiàn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性變革與新型城鎮(zhèn)化的重要策略,對(duì)于能源的節(jié)約、生產(chǎn)效率與安全質(zhì)量水平的提高都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,并且對(duì)建筑業(yè)的發(fā)展和工業(yè)化、信息化的進(jìn)一步結(jié)合,還有新產(chǎn)業(yè)及新動(dòng)能的培育都有著重大意義。
裝配式建筑(assembled building)是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護(hù)系統(tǒng)、設(shè)備與管線系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)的主要部分采用預(yù)制部品部件集成的建筑,因采用工業(yè)化建造方式,故也將裝配式建筑稱為“工業(yè)化建筑”。裝配式建筑與傳統(tǒng)的混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在施工方式上不盡相同。與傳統(tǒng)建筑相比,本文所研究的裝配式建筑的質(zhì)量管理更具有針對(duì)性,在構(gòu)件的工廠加工、運(yùn)輸?shù)跹b、現(xiàn)場(chǎng)安裝及混凝土現(xiàn)澆等階段,各單位要制定相應(yīng)的質(zhì)量安全管理措施,質(zhì)量監(jiān)督部門對(duì)重要環(huán)節(jié)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督檢查。筆者結(jié)合實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn),針對(duì)裝配式建筑施工過(guò)程中常見的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行分析,并有針對(duì)性地提出防范對(duì)策,為裝配式建筑施工質(zhì)量的有效提升提供一些參考。
裝配式建筑施工中,根據(jù)相關(guān)原則實(shí)行先完成地下部分施工,再實(shí)現(xiàn)地上部分;主體施工完畢后,再進(jìn)行安裝;先架設(shè)結(jié)構(gòu),再完成裝飾;工程的管線安裝和土建一同進(jìn)行施工。
裝配式建筑施工流程如下所示。
1)基礎(chǔ)工程施工。定位放線→基槽開挖→放基礎(chǔ)線→支?!鷿仓炷痢A(chǔ)結(jié)構(gòu)驗(yàn)收→回填土施工。
2)主體工程施工。墻板支設(shè)→鋼梁安裝→鋼檁條安裝→屋面板安裝→SBS 防水→瀝青瓦安裝→主體完工→主體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收。
3)裝飾工程施工。屋面施工→內(nèi)外墻裝飾→樓地面工程→吊頂工程→油漆涂料及門窗安裝→細(xì)部清理→交工驗(yàn)收。
1)該類建筑其構(gòu)件一般由工廠進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn),構(gòu)件基本等同標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行直接安裝,非常便捷,在施工時(shí)間緊迫的建筑工程運(yùn)用中,其優(yōu)越性是諸多同類產(chǎn)品無(wú)法超越的;
2)構(gòu)件產(chǎn)自工廠的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),其質(zhì)量通常優(yōu)于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的構(gòu)件,并且可實(shí)現(xiàn)有效的控制;
3)因?yàn)橹苻D(zhuǎn)材料的投入量驟減,致使租賃的費(fèi)用隨之下降;
4)現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)量下降有利于環(huán)保;
5)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)能節(jié)約材料,降低無(wú)謂的浪費(fèi);
6)構(gòu)件的生產(chǎn)過(guò)程中機(jī)械化的程度標(biāo)準(zhǔn)較高,從而使現(xiàn)場(chǎng)人員所攜配備減少許多,有利于生產(chǎn)的安全進(jìn)行與用工成本的降低。
1)目前在我國(guó)相關(guān)工程領(lǐng)域中,有關(guān)驗(yàn)收與設(shè)計(jì)的規(guī)范相較于施工技術(shù)的進(jìn)步是顯著滯后的,該類建筑并未得到廣泛運(yùn)用,建筑的整體高度與層高兩方面依然受到較大限制;
2)建筑物中所用預(yù)埋件的使用量相較于傳統(tǒng)技術(shù)的建筑有明顯增加;
3)在機(jī)械化的構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程中,因?yàn)槭芟抻谠O(shè)備,導(dǎo)致構(gòu)件尺寸有較大的局限性;
4)若生產(chǎn)構(gòu)件的工廠與施工現(xiàn)場(chǎng)距離較遠(yuǎn),則會(huì)使運(yùn)輸成本提高。
1)轉(zhuǎn)角板折斷。作為對(duì)裝配式建筑整體框架起到維持穩(wěn)定作用的主要構(gòu)件,轉(zhuǎn)角板由于其本身具有的轉(zhuǎn)角處薄厚不一、體積較大的特性,使得運(yùn)輸構(gòu)件時(shí)和現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝時(shí)都極易出現(xiàn)轉(zhuǎn)角板斷折的現(xiàn)象[1]。導(dǎo)致轉(zhuǎn)角板斷折的主要原因是現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝過(guò)程中其發(fā)生兩邊內(nèi)折從而造成破壞;生產(chǎn)過(guò)程中未進(jìn)行妥當(dāng)養(yǎng)護(hù)從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)角處產(chǎn)生角度變化;施工過(guò)程中必須進(jìn)行部分現(xiàn)澆來(lái)增強(qiáng)該類建筑的整體性,預(yù)制的模板及預(yù)制的部位未實(shí)現(xiàn)良好連接,致使振搗和漲模進(jìn)行得不徹底。
2)疊合板斷裂。在進(jìn)行吊裝及運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中,疊合板其板面產(chǎn)生了龜裂現(xiàn)象,更嚴(yán)重時(shí)將直接發(fā)生斷裂;生產(chǎn)加工過(guò)程中板面發(fā)生斷角或缺角、預(yù)埋件發(fā)生脫落或者桁架筋外露情況。上述現(xiàn)象的主要產(chǎn)生原因?yàn)橐徊糠织B合板設(shè)計(jì)跨度過(guò)大,運(yùn)輸時(shí)發(fā)生板間擠壓,或吊裝中由于撓度過(guò)大形成裂紋,裂縫不斷擴(kuò)散到整塊疊合板,最終使構(gòu)件徹底破壞;構(gòu)件在生產(chǎn)過(guò)程中未進(jìn)行穩(wěn)妥的養(yǎng)護(hù)也會(huì)導(dǎo)致疊合板產(chǎn)生板面的翹曲,脫模過(guò)程中涂刷脫模劑不均勻、漏刷或少刷狀況等導(dǎo)致疊合板的板邊發(fā)生粘膜;加工過(guò)程中的操作漏洞致使疊合板的桁架筋外露或預(yù)埋件的脫落,使后續(xù)工作的正常運(yùn)轉(zhuǎn)受到影響。
3)外墻板保溫層斷裂。在裝配式建筑的施工過(guò)程中,外墻板自身的保溫涂層較容易斷裂與脫落,導(dǎo)致出現(xiàn)建筑裸露的情況。這是因?yàn)榧庸S預(yù)制外墻板都是由外表的裝飾面、結(jié)構(gòu)層以及保溫涂層構(gòu)成,由于中間部分所用的保溫材料不盡相同,容易導(dǎo)致外墻板所用的保溫材料發(fā)生脫落現(xiàn)象[2]。
如今,設(shè)計(jì)人員往往采用“等同現(xiàn)澆”的理念進(jìn)行裝配式結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)。但是,采用“等同現(xiàn)澆”理念是有嚴(yán)格的前提條件,只有當(dāng)受力部分的鋼筋以可靠安全的方式進(jìn)行連接,同時(shí)在新舊混凝土的接縫間采取鍵槽、粗糙面等構(gòu)造模式時(shí),設(shè)計(jì)中才可以采用與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相同的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析[3]。因此,裝配式結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量的優(yōu)劣就成為了能否實(shí)現(xiàn)“等同現(xiàn)澆”的關(guān)鍵。然而,由于現(xiàn)階段技術(shù)不到位、操作不規(guī)范、監(jiān)管不力等原因?qū)е碌倪B接節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量問(wèn)題時(shí)有發(fā)生,直接影響著裝配式結(jié)構(gòu)的整體性能。
1)灌漿不飽滿。預(yù)制的墻板進(jìn)行縱向連接的情況下灌漿的飽滿度不易確定,預(yù)制構(gòu)件的灌漿孔容易發(fā)生堵塞。通常情況下,灌漿成功表現(xiàn)為混凝土由下部灌注而入再由上部的孔洞中流出,而灌漿管的內(nèi)部狀況較難檢測(cè),不易掌握灌漿的飽滿程度。此外,在構(gòu)件的生產(chǎn)過(guò)程中,因?yàn)楣と说鸟R虎大意與現(xiàn)場(chǎng)工人未對(duì)灌漿孔進(jìn)行完全清潔等緣由,均將導(dǎo)致灌漿孔發(fā)生堵塞現(xiàn)象。
2)套筒錯(cuò)位連接。在將構(gòu)件套筒進(jìn)行連接時(shí),預(yù)制套筒和鋼筋在位置上常不合規(guī)范。這種不合規(guī)范也叫偏移,共分 2 種情況,一為部分偏移,在發(fā)生部分偏移時(shí)鋼筋尚可進(jìn)入孔洞;二為完全偏移,若出現(xiàn)該種情況,鋼筋完全無(wú)法進(jìn)入孔洞,必須重新生產(chǎn)構(gòu)件。之所以會(huì)有此種不理想的狀況,原因在于生產(chǎn)構(gòu)件時(shí),諸多因素導(dǎo)致了加工時(shí)的尺寸偏差或位置錯(cuò)亂,從而進(jìn)一步導(dǎo)致了相對(duì)較小的套筒孔徑。在施工現(xiàn)場(chǎng),當(dāng)施工人員面對(duì)此種情況時(shí),常常采取的處理措施是在現(xiàn)場(chǎng)為鋼筋鉆出一個(gè)可以進(jìn)入的孔洞,或者糾正位置不合規(guī)范的鋼筋,但這種糾正往往是采取截?cái)嗷蛘邚澱鄣姆绞絹?lái)實(shí)現(xiàn)。然而鉆洞也好,糾正也罷,都未能達(dá)到理想的效果,反而大大降低了工程質(zhì)量,進(jìn)而危害到整個(gè)預(yù)制裝配式建筑的質(zhì)量。
構(gòu)件預(yù)埋管線時(shí)易發(fā)生位置錯(cuò)亂、乃至管線掉落等嚴(yán)重問(wèn)題,在施工工地上穿線的時(shí)候,這是經(jīng)常遇到的。之所以會(huì)發(fā)生該種狀況,主要原因是在生產(chǎn)構(gòu)件時(shí),施工人員沒(méi)有確保預(yù)埋管線的良好連接,振搗時(shí),少量混凝土漏進(jìn)了預(yù)埋管,管線因此而堵塞;管線與構(gòu)件位置得不到良好的固定,振搗時(shí)更容易發(fā)生錯(cuò)動(dòng),對(duì)使用產(chǎn)生了較大的影響[4]。除此之外,水電管線常在預(yù)埋完成后當(dāng)場(chǎng)完成組裝,組裝中常會(huì)忽略轉(zhuǎn)角等問(wèn)題,以至于其預(yù)埋電線管常有直角情況發(fā)生,加劇了問(wèn)題的嚴(yán)重性。
本著大力提升裝配式建筑施工質(zhì)量的目的,采取以下措施相當(dāng)必要。
3.1.1 使用相關(guān)輔助工具
1)轉(zhuǎn)角板“L 型”吊具。預(yù)制裝配式建筑的轉(zhuǎn)角板經(jīng)常發(fā)生斷裂,針對(duì)此類問(wèn)題,建議將“L 型”吊具投入使用,在吊裝時(shí),把轉(zhuǎn)角板承受的力量移至“L 型”吊具上,達(dá)到加固轉(zhuǎn)角板的目的。
2)平板護(hù)角。在平板運(yùn)輸時(shí),四角容易被破壞,建議以構(gòu)件的規(guī)格尺寸為依據(jù),制作較為結(jié)實(shí)的塑料護(hù)角或者橡膠護(hù)角。無(wú)論是在構(gòu)件廠,還是在運(yùn)輸時(shí),它都能直接套入構(gòu)件里,并且可以循環(huán)往復(fù)地利用,該做法可以起到保護(hù)平板的作用[5]。除此之外,在運(yùn)輸平板時(shí),應(yīng)當(dāng)盡可能擴(kuò)大平板的間距,并避免行駛在顛簸的公路上和多次運(yùn)輸,達(dá)到保護(hù)平板的目的。
3.1.2 縮小疊合板制作的跨度
在吊裝過(guò)程中,由于跨度過(guò)大,疊合板經(jīng)常發(fā)生裂斷現(xiàn)象。為了避免疊合板發(fā)生裂斷,可以在吊裝前和設(shè)計(jì)單位認(rèn)真交流,建議設(shè)計(jì)單位對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行嚴(yán)密周到的考慮,關(guān)鍵的措施就是避免疊合板出現(xiàn)跨度過(guò)大的問(wèn)題,從而杜絕吊裝時(shí)疊合板的諸多問(wèn)題。
3.1.3 吊裝桁架筋
在建筑工地上施工時(shí),疊合板吊裝預(yù)埋件的脫落也是一件較為棘手的問(wèn)題。針對(duì)該問(wèn)題,可以采取措施加固吊裝預(yù)埋件,或是用桁架筋取代預(yù)埋件,作為疊合板吊裝時(shí)的吊點(diǎn)部位,這不僅能使疊合板安全無(wú)虞,更能起到節(jié)約吊裝預(yù)埋件的效果。此外,吊裝點(diǎn)的位置如何,也可以根據(jù)實(shí)際情況靈活設(shè)置[6]。
預(yù)制鋼筋與現(xiàn)場(chǎng)鋼筋孔洞的對(duì)位問(wèn)題在預(yù)制裝配式建筑的施工過(guò)程中一直困擾著工程技術(shù)人員。為解決此問(wèn)題,在不違背建筑行業(yè)的相關(guān)規(guī)范的前提下,可以在鋼筋的對(duì)位孔洞上面下功夫,使孔徑適度增大,從而避免發(fā)生鋼筋無(wú)法入孔等問(wèn)題,如此一來(lái)鋼筋的整體協(xié)同性得到了加強(qiáng)。此外,可以通過(guò)促進(jìn)施工單位與構(gòu)件加工廠之間的積極溝通,加強(qiáng)鋼筋連接的規(guī)范性以及構(gòu)件加工精度,從根本上杜絕此類問(wèn)題的發(fā)生。
在墻板混凝土振搗過(guò)程中,接線盒的位置經(jīng)常不合規(guī)范。為了解決該問(wèn)題,施工人員可以事先把接線盒固定住,使之不易發(fā)生錯(cuò)動(dòng),亦或生產(chǎn)出更加先進(jìn)的專用接線盒。此外,也可以將適當(dāng)長(zhǎng)度的鐵絲加在接線盒后面,使得接線盒被事先固定在相應(yīng)位置上。以上舉措都能解決接線盒在振搗過(guò)程中出現(xiàn)的諸多問(wèn)題。關(guān)于如何避免預(yù)埋水電管線的脫落,要在振搗前進(jìn)行嚴(yán)密檢查,并在振搗過(guò)程中仔細(xì)觀察,振搗完成后還要認(rèn)真復(fù)查,如是方能避免水電預(yù)埋管線脫落,生產(chǎn)出更加合格的產(chǎn)品。
除上述具體應(yīng)對(duì)措施外,從全行業(yè)的角度考慮,還應(yīng)加強(qiáng)施工人員的技術(shù)培訓(xùn),讓施工人員盡可能熟練掌握裝配式施工工藝,提升施工人員的整體質(zhì)量,使他們牢記自己的職責(zé)。除此之外,施工過(guò)程中強(qiáng)有力的監(jiān)督制度也是十分必要的,要提高監(jiān)督管理水平,加強(qiáng)質(zhì)量管控[7]。此外,在國(guó)家大力推進(jìn)建設(shè)裝配式建筑的浪潮下,各種類型的裝配式建筑越來(lái)越多,但其理論研究的步伐明顯落后于工程應(yīng)用,因此必須深入開展科學(xué)研究,夯實(shí)理論基礎(chǔ),為工程應(yīng)用提供堅(jiān)強(qiáng)的科技支撐,助推裝配式建筑行業(yè)的大踏步發(fā)展。
建筑行業(yè)在我國(guó)呈現(xiàn)出了日新月異的發(fā)展趨勢(shì),裝配式建筑漸漸成為了建筑行業(yè)的主流。為增強(qiáng)裝配式建筑結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量,筆者通過(guò)大量的調(diào)研工作,并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn),提出了裝配式建筑在施工過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)于這些不容忽視的缺點(diǎn),從工程措施、人員素質(zhì)、監(jiān)管體系、科技支撐等角度給出了具體的解決辦法或思路,旨在加強(qiáng)全行業(yè)對(duì)于裝配式建筑施工質(zhì)量重要性的認(rèn)識(shí),促進(jìn)裝配式建筑施工水平的進(jìn)一步提高。