預(yù)制裝配式混凝土工程質(zhì)量控制研究

陳小兵

（廣東理工職業(yè)學(xué)院）

1 引言

目前，裝配式建筑結(jié)構(gòu)在我國的發(fā)展步伐較快，究其原因，除了政策層面的引導(dǎo)支持外[1]，更多的是建筑工程行業(yè)的轉(zhuǎn)型需要。作為我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，建筑工程行業(yè)發(fā)展的健康及可持續(xù)性對國計民生的影響顯而易見。裝配式建筑的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品模數(shù)化、構(gòu)部件通用化及現(xiàn)場施工的機(jī)械化、裝配化[1-2]等優(yōu)點可以較好的適應(yīng)現(xiàn)代建筑工業(yè)化的需求，且提高了效率和工程質(zhì)量。但從行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀來看，我國裝配式建筑的發(fā)展，總體上還處在起步和盲從的階段，預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)的稀少、裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的匱乏、工程質(zhì)量控制等仍需做大量的工作[3-5]。主要從裝配式混凝土工程生產(chǎn)、設(shè)計、施工三方面存在的問題及質(zhì)量控制措施開展研究。

2 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)方面

2.1 生產(chǎn)方面存在問題

預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展，首先就是預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)加工，構(gòu)件生產(chǎn)是影響構(gòu)件質(zhì)量甚至是整個裝配式建筑的質(zhì)量的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。調(diào)研顯示，目前預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)主要存在以下幾方面的問題：

1）原材料選擇及配比

混凝土構(gòu)件是骨料、膠凝材料、水及外加劑按一定比例配合、攪拌成型、養(yǎng)護(hù)后的產(chǎn)物。一直以來，現(xiàn)澆構(gòu)件采用的是商品混凝土，對于預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)，商品混凝土的用料及配比跟預(yù)制構(gòu)件企業(yè)所要求的原料及配比如果存在差錯，將直接導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量問題。

2）構(gòu)配件成型及養(yǎng)護(hù)

預(yù)制構(gòu)配件模具的剛度、強(qiáng)度、密封性、表面特征，混凝土的澆筑方式、振搗程度、養(yǎng)護(hù)條件的不同等都會導(dǎo)致構(gòu)配件出現(xiàn)蜂窩、麻面等成品外觀，強(qiáng)度、承載力等力學(xué)性能方面的問題。

3）成品的存放

不同批次、不同類型的構(gòu)件，施工時存在先后順序，致使構(gòu)配件的生產(chǎn)、施工中均不可避免的存在存放問題，而存放時構(gòu)件支撐點的選擇也有可能導(dǎo)致構(gòu)件早期損傷。

2.2 生產(chǎn)方面質(zhì)量控制措施

為了保證質(zhì)量，在預(yù)制構(gòu)配件的生產(chǎn)過程中，必須做到以下幾點：

①預(yù)制構(gòu)件廠必須配備專職人員駐點商品混凝土廠，跟蹤記錄混凝土拌合物所用材料及配比，檢驗入模前拌合物和易性、強(qiáng)度等指標(biāo)符合預(yù)制構(gòu)件要求。

②預(yù)制構(gòu)件模板采用具有較大強(qiáng)度、剛度的模板，如鋁合金模板。且保證模板每次用完及時清洗處理。

③拌合物入模時保證鋼筋位置相對固定，入模后必須振搗密實，室內(nèi)生產(chǎn)構(gòu)件采用蒸壓養(yǎng)護(hù)，室外生產(chǎn)構(gòu)件及時灑水養(yǎng)護(hù)。

④成品分層分批堆放，合理選擇支座位置，可利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，給每個成品貼上含有該構(gòu)件編號、存放區(qū)域、吊裝序號、前后相關(guān)吊裝構(gòu)件編號、吊裝責(zé)任人等信息的二維碼，方便后期施工精細(xì)化管理。

3 裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計方面

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計方面存在問題

裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計跟現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)不同，現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)設(shè)計分析時更多的是控制結(jié)構(gòu)在荷載作用，如地震及風(fēng)荷載作用下的側(cè)移、振動周期等結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)[6]。預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計分析時除了控制結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)外，更多的工作是控制梁柱節(jié)點、預(yù)制與現(xiàn)澆結(jié)合處等這些特殊部位在外界荷載作用下的應(yīng)力、變形?；诖?，目前裝配式建筑設(shè)計時體現(xiàn)出的問題主要集中在以下幾方面：

1）設(shè)計手段及設(shè)計方法跟現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)有區(qū)別

目前我國專業(yè)的裝配式建筑設(shè)計人員及企業(yè)還相對稀缺，這導(dǎo)致很多裝配式建筑采用的仍是現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法。

2）不同設(shè)計專業(yè)之間的配合跟現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)必需要更緊密

建筑的整個設(shè)計過程是建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電等多個專業(yè)工種協(xié)同工作的結(jié)果。裝配式建筑構(gòu)件的預(yù)制性質(zhì)決定了各專業(yè)工程師在設(shè)計階段就需要更充分緊密的協(xié)調(diào)合作。

3）預(yù)埋件及預(yù)留孔留設(shè)

建筑安裝中包括大量的水暖電管線，需要各專業(yè)設(shè)計時高度配合，才能保證預(yù)埋件及預(yù)留孔的設(shè)置合理、充分，防止預(yù)埋管件堵塞、脫落，減少后期施工過程中不必要的工程量增加。

3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計方面質(zhì)量控制

為了更好地保障質(zhì)量，提高設(shè)計效率，裝配式結(jié)構(gòu)的設(shè)計可從以下幾方面做工作：

1）整合設(shè)計平臺，保障各專業(yè)之間溝通及時、順暢

利用BIM技術(shù)，借助Revit軟件平臺，整合、協(xié)調(diào)各設(shè)計專業(yè)之間的設(shè)計內(nèi)容，做到設(shè)計過程透明化，設(shè)計內(nèi)容公開化，設(shè)計變更統(tǒng)一化、協(xié)調(diào)化。

2）結(jié)構(gòu)的平立面盡量簡單、規(guī)則

目前的技術(shù)尚無法令裝配式結(jié)構(gòu)的整體性優(yōu)于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，因此，裝配式建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計時保持平、立面的簡單、規(guī)則，防止上下層之間剛度、承載力突變，有助于提高結(jié)構(gòu)的抗震、抗風(fēng)能力。

3）構(gòu)件設(shè)計盡量標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化

為裝配式結(jié)構(gòu)構(gòu)件工廠生產(chǎn)及后期施工的方便，構(gòu)件設(shè)計、預(yù)留孔、預(yù)埋件設(shè)計，特別是節(jié)點的連接設(shè)計均采用標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化的設(shè)計方法。

4 裝配式結(jié)構(gòu)施工方面

4.1 裝配施工方面存在問題

跟現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工相比，預(yù)制裝配式建筑施工加快了工程施工進(jìn)度，提高了工程施工效率，但在施工過程中亦存在以下幾方面的問題。

1）運輸與吊裝

預(yù)制構(gòu)件的預(yù)制屬性決定了在施工過程中，不管是場內(nèi)還是場外均需要有大、中型機(jī)械的運輸或吊裝。而不同構(gòu)件尺寸的大小、質(zhì)量的輕重、外形的規(guī)則性均不完全一致，這將導(dǎo)致運輸與吊裝過程中難度高，工作量大，易出錯。

2）裝配與后澆

預(yù)制構(gòu)件吊裝就位后，構(gòu)件與構(gòu)件連接處，預(yù)埋件與預(yù)留孔的連接處理等都有后期現(xiàn)場灌漿需要，相關(guān)部位處理常常有注漿孔不滿，交接點或面漏漿，甚至是注漿強(qiáng)度不夠等問題。

3）管線及管網(wǎng)安裝

裝配式結(jié)構(gòu)的管道、線盒均為一體預(yù)制成型，在施工過程中常常出現(xiàn)管洞堵塞，線盒松脫，位置偏移等問題，給施工帶來障礙。

4.2 裝配施工質(zhì)量控制措施

鑒于上述相關(guān)問題的存在，在施工過程中主要從以下幾方面來提升質(zhì)量。

1）構(gòu)件的生產(chǎn)階段

從構(gòu)件的生產(chǎn)階段就給所有的構(gòu)件附帶有構(gòu)件相關(guān)吊裝信息的二維碼，以確定吊裝順序及位置，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為裝配施工階段提供幫助。

2）構(gòu)件的運輸過程

構(gòu)件的運輸過程中采用專門的運輸工具及特定的保護(hù)措施，避免構(gòu)件在運輸或吊裝時出現(xiàn)棱角損壞、外觀破損等問題。

3）構(gòu)件吊裝時

構(gòu)件安裝吊裝時不要一步到位，而應(yīng)該留有3cm～5cm的調(diào)整空間，由現(xiàn)場施工作業(yè)人員扶著引導(dǎo)下，逐漸向目標(biāo)位置靠近安裝，以保證位置正確，漿料飽滿。

4）各連接點、線、面的質(zhì)量控制

控制板與板、板與梁、梁與梁、梁與柱等各連接點、線、面處的鋼筋連接后現(xiàn)澆時的漿料質(zhì)量及施工工藝，包括作業(yè)人員選擇，外觀質(zhì)量檢查，尺寸偏差控制，連接接頭力學(xué)性能檢驗等方面，做到灌漿密實飽滿，連接節(jié)點安全可靠。

5 結(jié)語

唐山大地震之后，預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)在我國的應(yīng)用及發(fā)展經(jīng)歷了很長一段時間的沉寂，這其中固然有一朝被蛇咬，十年怕井繩的思想作祟，但更多的考量還是裝配式建筑相關(guān)工藝及質(zhì)量問題。當(dāng)前，國家提出大力發(fā)展預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)，有其現(xiàn)實及行業(yè)發(fā)展的需要，在響應(yīng)國家號召的同時，如何提高預(yù)制裝配式建筑的質(zhì)量，是每一個業(yè)內(nèi)人員都應(yīng)該積極思考的問題。本文從生產(chǎn)、設(shè)計、施工三個方面研究預(yù)制裝配式建筑存在的問題及其質(zhì)量控制措施，旨在對裝配式建筑的發(fā)展有一定的幫助作用。