裝配式混凝土結構施工質量通病及防治措施

鄭新志

摘要：預制裝配式混凝土（Precast Concrete，簡稱PC）建筑作為正在興起的新型技術，其建造方式較為新穎，有別于傳統(tǒng)現澆建筑。國內在該領域很多地方還不完善，從而出現一系列質量問題。本文首先簡要歸納總結了PC建筑施工中存在的質量通病，并在分析成因的基礎之上提出防治措施。希望本文的討論能對提高我國PC建筑的施工水平有所幫助。

Abstract： Precast concrete （PC） building is a new technology emerging， and its construction method is relatively new， which is different from traditional cast-in-situ buildings. Many parts of the country are still incomplete in this field， which causes a series of quality problems. This article first summarizes the common quality problems existing in the construction of PC buildings， and puts forward prevention measures based on the analysis of the causes. It is hoped that the discussion in this article will be helpful to improve the construction level of PC buildings in China.

關鍵詞：PC建筑;施工質量通病;防治措施

Key words： PC building;common quality problems;prevention measures

中圖分類號：TU758.12 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）01-0172-03

0 ?引言

我國裝配式建筑發(fā)展始于20世紀50年代，主要技術來自于蘇聯。政府早在1956年就發(fā)布了《關于加強和發(fā)展建筑工業(yè)的決定》，文件中指出：“必須積極地有步驟地實行工廠化、機械化施工，逐步完成對建筑工業(yè)的技術改造。”此后20年間，我國形成了工業(yè)化生產體系。從1960年到1980年，國內房屋形式較為單一再加上民眾對裝配式建筑居住要求不是太高，因此裝配式的建造方式能夠得到一定發(fā)展。但到了80年代末，人民生活水平的提高使得民眾對住房的要求和對房建形式多樣化的追求進一步提升，然而裝配式建筑防水、冷橋、隔聲等一系列技術質量問題逐漸暴露，整體性、抗震性、耐久性方面也沒有突破性進展，裝配式建筑發(fā)展明顯降溫。與此同時現澆混凝土建筑體系卻發(fā)展迅速，并日漸成熟，所以就日漸取代了PC建筑，占據主導地位。

進入21世紀，我國住宅產業(yè)化在業(yè)內得到宣傳，裝配式建筑再次迎來新的發(fā)展契機。2016年是我國推進裝配式建筑具有劃時代意義的一年。在這一年國家層面出臺了兩個重要的文件。一是2月6日中共中央下發(fā)《關于進一步加強城市規(guī)劃建設管理工作的若干意見》，文件指出“力爭用10年左右時間，使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%”;二是9月27日，國務院下發(fā)《國務院辦公廳關于大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見》，文件規(guī)定“以京津冀、長三角、珠三角三大城市群為重點推進地區(qū)，常住人口超過300萬的其他城市為積極推進地區(qū)，其余城市為鼓勵推進地區(qū)，因地制宜發(fā)展PC結構、鋼結構和現代木結構等裝配式建筑?！庇捎谡恼咧С?，裝配式建筑又得到興起，并不斷吸引人們的目光。但是由于裝配式建筑畢竟處于發(fā)展期，在施工過程中常會出現了一些質量問題。

1 ?PC建筑常見質量問題分析

1.1 外墻滲漏問題

施工中，由于預制外墻是分塊進行吊裝的，如何做好連接接縫處的密封防水，是PC建筑防水的難點。PC建筑外墻板的水平及豎向接縫，是防水的薄弱環(huán)節(jié)，如果處理不當就很容易發(fā)生滲漏，滲漏多見于接縫施工操作不當或外墻板無構造防水的房屋。

1.1.1 外墻滲漏的原因

①對于外墻板未做構造防水的水平縫，其接縫開裂的原因有墻板的變形、地基的不均勻沉降、接縫材料干縮等。因為水的表面張力和毛細管力，接縫材料本身的干縮，再加上墻板的缺陷導致雨水不斷滲入。對于已做構造防水的外墻板水平縫，如果仍有滲漏，則大多是因為豎縫處理不好。

②PC建筑外墻滲漏的另一個主要原因是在墻板接縫部位產生開裂，雨水滲入裂縫中導致。

1.1.2 外墻滲漏通病的防治措施

應用建筑密封膠進行外掛墻板施工時，如果密封膠的質量不好或施工工藝不當而導致漏水的話，會損壞內部保溫層，使建筑保溫功能受到嚴重削弱。由于外立面受陽光照射，接縫密封膠應選用耐候性好的產品，同時應具備較好的彈性，在側向力作用下有足夠的壓縮空間，避免把側向力傳遞給主體結構。目前PC建筑密封膠大致有三類：硅酮（SR）密封膠、聚氨酯（PU）密封膠和改性硅烷（MS）密封膠。在日本，PC外墻防水用MS建筑密封膠已經廣泛得到認同。實踐證明，MS建筑密封膠與傳統(tǒng)建筑密封膠（SR、PU）相比，具有更好粘結性、耐候性、涂飾性和低污染性等優(yōu)點。因此，非暴露部位可使用PU密封膠，而暴露使用的部位宜使用MS密封膠。SR密封膠雖然耐候性優(yōu)良，但無法涂裝，加上后期修補困難，應慎重使用。除密封膠的性能之外，基層處理劑和配套輔助材料的使用也對防水有很大影響。

施工要點如下：

①首先應確認環(huán)境條件是否符合密封膠施工的要求。環(huán)境溫度宜在4-40℃之間，相對濕度宜在40-80%之間。

②做好膠縫清理修整工作。混凝土表面容易殘留松散掛漿、浮塵等影響密封膠粘接，所以要把雜物清理干凈。此外還應檢查墻板接縫是否符合密封膠施工要求。墻板拼接可能造成膠縫大小超出規(guī)范要求、施工前，一定要對缺陷的膠縫進行必要的修整，才能進行下一步的施工。對于膠縫太小的部位，可以用角磨機進行適當打磨;而膠縫局部缺損的情況，則需要按要求填補聚合物砂漿。

③裝配式建筑密封膠施工時應填塞襯墊材料。選用襯墊材料時，應選擇比膠縫略大的襯墊材料，通常情況下，受裝配誤差等影響，膠縫大小不一，故應配備多種不同尺寸的泡沫棒。填塞時，不宜扭卷襯墊材料，保持襯墊材料無破損，如有破損，破損面應朝里，防止與密封膠接觸而產生氣泡。襯墊材料填塞后，需保證有足夠的膠縫深度。施工過程中應做到當天打膠當天填塞襯墊材料，防止襯墊材料受潮而影響施工。涂刷底涂時，用毛刷蘸取適量底涂均勻涂刷在膠縫基材，待基材表面干燥后即可進行打膠。為保持外墻板美觀，在膠縫基材兩側貼上美紋紙。注膠應連續(xù)、均勻、飽滿，避免注膠過程中引入氣泡，注膠完成后，應盡快進行修整，縮短打膠與修整之間的間隔時間，避免密封膠表層固化后再進行修整，影響外觀。修整完成后，撕下美紋紙。注膠完成之后的24小時之內應避免觸碰膠縫造成大的形變，以免影響膠縫外觀和膠縫密封質量。

1.2 灌漿質量問題

套筒灌漿連接的原理是：將帶肋鋼筋插入套筒內部，向套筒內注入灌漿料，待灌漿料硬化后與鋼筋的肋紋和套筒內壁粘合，從而使兩根鋼筋受力有效傳遞。因此在施工中灌漿作業(yè)會受到套筒、灌漿料等影響而出現問題。

1.2.1 接頭連接問題的原因

①鋼筋表面嚴重銹蝕或粘有雜物;鋼筋伸出長度長短不一或位置偏離過大;構件接縫空隙過小。

②構件連接面處理不干凈，在灌漿連接時混入雜物進灌漿料內;灌漿腔密封不牢。

1.2.2 灌漿作業(yè)通病防治措施

為避免以上通病發(fā)生，確保灌漿作業(yè)質量，應做到以下幾點：

①采用合格的鋼筋套筒和灌漿料產品。

②灌漿作業(yè)由專業(yè)人員嚴格按技術操作要求執(zhí)行。

③對于灌漿的時機，相關國家標準和行業(yè)標準并未給出明確規(guī)定。在實際施工過程中，灌漿作業(yè)目前有兩種情況，隨層灌漿和隔層灌漿。隨層灌漿是豎向構件安裝完畢后構件除自身重量不受其他任何外力的情況下完成灌漿。隔層灌漿是豎向構件安裝完畢后，下一層甚至兩層的拼裝都結東后再進行灌漿。由于豎向構件安裝后，只靠墊片在底部對其進行點支撐，靠斜支撐阻止其傾覆，灌漿前整個結構尚未形成整體，如果未灌漿就進行本層混凝土的澆筑或上一層結構的施工，施工荷載會對本層構件產生較大擾動導致尺寸偏差甚至產生失穩(wěn)的風險。因此，建議隨層灌漿。有的施工企業(yè)為了追求進度，會采用隔層甚至隔多層灌漿，風險性很大。為了保證施工安全，建議采用優(yōu)化工序，嚴格流水作業(yè)的方式保證進度，而不應當冒險隔層灌漿。

④灌漿過程控制。

安裝前應對構件安裝基礎面進行處理，并對構件伸出鋼筋進行檢查是否符合安裝條件。構件吊裝、調整、固定時應注意灌漿套筒內腔是否有異物。構件拼裝時，所有伸出鋼筋都要插入套筒內（底部套筒孔可用鏡子觀察），如果鋼筋不能插入，則應重新吊起，調整合適后再放下構件，禁止直接切割鋼筋。

采用電動灌漿泵時，單倉長度不應超過1m。因為倉體越大，灌漿時受到的阻力就會越大、灌漿的時間就會隨之延長，這對封縫的要求也越高，操作不當易造成灌漿不飽滿。采用手動灌漿槍灌漿時，單倉長度不宜超過0.3m，分倉隔墻寬度不應小于2cm，分倉時通常兩側須放置PVC襯板，將拌好的封堵料填塞充滿襯板保證與上下構件表面結合密實，最后抽出襯板并做好標記。

⑤灌漿料的制備過程應嚴格遵循工藝要求，每批灌漿料在使用之前必須進行流動度檢測，確認合格后方可使用。正式灌漿時，應特別注意以下幾點：

1）要用灌漿泵（槍）從接頭下方的灌漿孔處向套筒內灌漿。

2）漿料要隨拌隨用。一般要在攪拌開始后半小時內灌完，全過程不宜壓力過大（不超過0.8MPa）。

3）同一倉只能在一個灌漿孔灌漿。

4）同一倉灌漿應連續(xù)，中途不宜停頓。

1.3 安裝誤差過大問題

1.3.1 安裝誤差過大通病的原因

①預留鋼筋定位存在偏差，長短不一;

②不能準確、有效地測量定位導致PC構件安裝期間碰壞鋼筋或相鄰的其他混凝土部件;

③構件安裝偏差超出規(guī)范要求。

1.3.2 安裝誤差過大質量通病的防治措施

為了保證PC結構工程安裝定位質量，保證構件的安裝位置、標高、垂直度、水平度在允許誤差內，在PC構件安裝前或安裝過程中應注意以下幾點：

①構件安裝前應做好定位放線工作，根據施工控制線彈設出構件位置邊線和中心線。要確保構件位置邊線和中心線在允許誤差范圍內。

②構件安裝前，應對構件安裝位置底部的標高調整螺栓或標高控制墊片提前用水準儀抄測，調整好準確標高，保證標高在允許偏差范圍之內。

③構件安裝準確就位并固定完畢后，其垂直度可通過可調式臨時固定支撐進行調節(jié)，調節(jié)時應邊調節(jié)邊檢查，直到垂直度達到允許偏差范圍之內為止。

2 ?提高PC建筑施工質量的措施

2.1 加強對施工人員技術培訓

在施工質量管理中，人的因素起決定性作用。PC工程施工除需配備傳統(tǒng)現澆工程所需的鋼筋工、木工、混凝土工等以外，還需增加一些專業(yè)性較強的工種，如起重工、安裝工、漿料制備工、灌漿工等。施工前，需對上述所有工種進行PC施工操作規(guī)程，質量等方面的培訓。對于關鍵的工種尚須培訓合格后方可持證上崗。

PC構件重量較重，構件的起重吊裝工作屬于高危險作業(yè)。同時，PC構件的安裝精度要求較高，安裝構件時，有多個套筒或漿錨孔需要同時對準連接鋼筋才能安裝到位。起重機操作員應服從指揮，集中精力，精心操作，才能保證PC構件安裝質量。

信號工是保證安裝質量的關鍵工種。應熟悉PC構件的安裝流程和質量要求，全程指揮構件的起吊、降落、就位、脫鉤等工序。信號工技術水平、質量意識應當過硬。

安裝工負責PC構件的起吊和就位安裝。要熟練掌握不同構件的安裝特點和安裝要求，施工操作過程中，要與起重機操作員和信號工嚴密配合，才能保證構件的安裝質量。

漿料制備工負責灌漿料的攪拌配制，灌漿料的配制質量直接影響PC建筑構件連接節(jié)點的質量。故漿料制備工需熟練掌灌漿料的性能和配制要求，禁止弄虛作假，以次充好。

灌漿工負責構件連接節(jié)點的灌漿注漿工作，需熟練掌握灌漿料的使用性能及灌漿設備的機械性能。施工過程中，灌漿工與漿料制備工要協(xié)同作業(yè)，保證構件連接節(jié)點的質量。

2.2 采用先進的技術手段

充分運用無線射頻識別（RFID）技術和建筑信息模型（BIM）技術。把RFID技術應用到預制構件追蹤管理中，有助于優(yōu)化建設供應鏈，整合供應鏈信息，實現對預制構件生產、運輸、堆放、安裝進度質量等管理內容的實時監(jiān)控，提高施工效率，降低成本。以BIM模型為載體，共享與集成設計信息、工廠生產信息和現場裝配信息，施工預拼裝環(huán)節(jié)采用BIM技術對需要預拼裝的產品進行虛擬預拼裝分析，通過模型或者輸出報表等方式查看拼裝誤差，在地面完成偏差調整，降低預拼裝成本，提高裝配效率，實現項目進度、方案、質量、安全等方面的數字化、精細化和可視化管理。

3 ?結語

裝配式建筑施工是一項較為復雜且系統(tǒng)的工作，并且需要全過程協(xié)調，涉及范圍較廣，雖然我們在PC建筑施工方面已經取得了一定的成績，但是在生產實踐過程中的某些關鍵問題仍亟待解決和提高，而這需要廣大同行的共同努力。

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