淺談裝配式建筑的質(zhì)量監(jiān)管

□ 王 偉

近年來(lái)，隨著生產(chǎn)建設(shè)需求的不斷提高和科技的飛速發(fā)展，裝配式建筑作為一種新興的建筑結(jié)構(gòu)形式，因高效便捷、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)勢(shì)在建筑行業(yè)里異軍突起。裝配式建筑主要是對(duì)傳統(tǒng)建造方式的改良，把綁扎鋼筋、支模、澆筑混凝土、養(yǎng)護(hù)等大量需要在施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)完成的工作內(nèi)容轉(zhuǎn)移到標(biāo)準(zhǔn)化的工廠里進(jìn)行統(tǒng)一量產(chǎn)。裝配式建筑的工藝，一是由設(shè)計(jì)方出具裝配式深化設(shè)計(jì)圖，工廠車(chē)間根據(jù)深化設(shè)計(jì)圖紙的要求統(tǒng)一加工完成PC構(gòu)件或配件預(yù)制；二是運(yùn)輸?shù)浇ㄖ?chǎng)地并按施工工序進(jìn)行擺放；三是通過(guò)可靠的連接方式在施工現(xiàn)場(chǎng)完成構(gòu)配件的裝配和安裝，形成一個(gè)完整的建筑物。

裝配式建筑在我國(guó)的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段，一是建筑工業(yè)化發(fā)展階段，國(guó)務(wù)院提出以“三化一改”為重點(diǎn)，加速建筑業(yè)的技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化、現(xiàn)代化的要求；二是住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展階段，確立新的工作目標(biāo)為提高住宅的質(zhì)量和品質(zhì)，重點(diǎn)是規(guī)劃設(shè)計(jì)、新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品的推廣應(yīng)用；三是建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展階段，以2013年的全國(guó)建設(shè)工作會(huì)議為標(biāo)志，首次提出“促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化”的發(fā)展要求，以建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)為目標(biāo)。如今國(guó)家政策倡導(dǎo)推動(dòng)裝配式建筑的發(fā)展，在第十二屆全國(guó)人民代表大會(huì)上政府工作報(bào)告提出“積極推廣綠色建筑和建材，大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)和裝配式建筑，提高建筑工程標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量”；2016年國(guó)務(wù)院提出“力爭(zhēng)用10年左右的時(shí)間，使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達(dá)到30%”，由此可見(jiàn)，我國(guó)對(duì)裝配式建筑發(fā)展愈發(fā)重視。從2015—2018年的3年時(shí)間，我國(guó)新建裝配式建筑面積占城鎮(zhèn)新建建筑面積的比例由2.7%迅速提升至9%，但與世界主要國(guó)家70%以上的裝配化率仍然具有較大的差距。

1 裝配式建筑的特點(diǎn)

裝配式建筑是針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)傳統(tǒng)建造方式的革新，該種建筑方式具有綠色環(huán)保、低碳節(jié)能、高效便捷等特點(diǎn)。裝配式建筑在建筑物構(gòu)配件生產(chǎn)的過(guò)程中充分利用構(gòu)件工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)的工廠化、運(yùn)輸?shù)奈锪骰?、施工安裝的專(zhuān)業(yè)化、裝修的一體化、管理的信息化。與傳統(tǒng)的建造方式相比較，可以大幅度減少施工場(chǎng)地建筑廢棄物的產(chǎn)生，能夠更大程度節(jié)約人力、物力資源，有效提高施工現(xiàn)場(chǎng)的工作效率，進(jìn)而達(dá)到合理縮短工期的目的[1]。

1.1 標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)

所謂的“標(biāo)準(zhǔn)化”是在一定范圍或行業(yè)內(nèi)獲得最佳輸出方式，對(duì)于在生產(chǎn)過(guò)程中已經(jīng)暴露或潛在的重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題制定共同適用并且可用于重復(fù)使用的規(guī)則。標(biāo)準(zhǔn)化主要遵循的原則有統(tǒng)一化、系列化、模塊化等。在裝配式建筑的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)中為了使預(yù)制構(gòu)件能夠采用統(tǒng)一的模具進(jìn)行批量生產(chǎn)、節(jié)約成本，通常要求建筑構(gòu)配件的形式要達(dá)到高度統(tǒng)一。

1.2 工廠化的生產(chǎn)

預(yù)制構(gòu)件在工廠的流水線(xiàn)作業(yè)程序大致如下：工廠根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定每個(gè)預(yù)制構(gòu)件的尺寸、預(yù)埋件的位置以及配筋信息，生產(chǎn)過(guò)程是形成鋼筋骨架的基礎(chǔ)，在工作臺(tái)上支好模板之后放置桁架和預(yù)埋件，然后澆筑混凝土并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。其中用到的柱、墻、梁、板等模板材料需要在工廠事先進(jìn)行預(yù)制，可以極大地降低建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的模板使用量。同時(shí)，建筑物的主要構(gòu)件同樣也是在工廠內(nèi)進(jìn)行批量化生產(chǎn)后運(yùn)輸至施工場(chǎng)地，因此鋼筋、混凝土、水泥等材料的使用量也會(huì)相對(duì)降低，這樣不僅能夠降低建筑物建造過(guò)程中的成本投入，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)所用主要材料的有效節(jié)約[2]。

1.3 裝配化的施工

裝配式建筑構(gòu)配件的現(xiàn)場(chǎng)施工離不開(kāi)BIM技術(shù)的指導(dǎo)，建筑信息BIM技術(shù)模型中虛擬施工的模塊，有利于指導(dǎo)施工現(xiàn)場(chǎng)高效、有序地作業(yè)，這對(duì)于施工質(zhì)量與安全的監(jiān)管顯得尤為重要。在進(jìn)行裝配式建筑施工時(shí)，只需4至5名施工人員即可順利完成梁、柱和板主要構(gòu)件的起吊垂直運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)安裝施工，不同構(gòu)件之間的組裝，也只需要0.5h便可完成。如果建設(shè)工程項(xiàng)目的規(guī)模相對(duì)較小，一般情況下1h可以完成主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件2層的吊裝與拼接。由此可見(jiàn)，若工程項(xiàng)目的規(guī)模不大，與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)建筑物相比，其施工周期至少可以縮短6個(gè)月左右。

1.4 信息化的管理

據(jù)相關(guān)研究表明，建設(shè)成本約30%～40%消耗在信息傳遞與共享方面，嚴(yán)重阻礙建設(shè)工程項(xiàng)目的進(jìn)度，如何保證各個(gè)環(huán)節(jié)信息有效傳遞和共享是裝配式建筑信息化管理的重要內(nèi)容，也是裝配式建筑可以順利發(fā)展的必要前提條件[3]。裝配式建筑可以看作一項(xiàng)系統(tǒng)工程，通過(guò)建立一個(gè)以集中性服務(wù)器為輻射狀的可以同時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)端、生產(chǎn)端、施工端的整個(gè)建筑交互式平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)直觀有效的溝通方式和實(shí)時(shí)高效的運(yùn)維模式，便于參建各方的協(xié)調(diào)配合，大大地提升了各環(huán)節(jié)的工作效率。

2 裝配式建筑質(zhì)量問(wèn)題

2.1 設(shè)計(jì)階段

對(duì)于裝配式建筑工程項(xiàng)目而言，設(shè)計(jì)階段的成果對(duì)后續(xù)各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)管工作的開(kāi)展至關(guān)重要。就目前國(guó)內(nèi)發(fā)展而言，裝配式構(gòu)配件的深化設(shè)計(jì)圖紙精度偏低、設(shè)計(jì)方與施工和監(jiān)理方之間缺乏良好的溝通、BIM裝配式相關(guān)專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)人員匱乏、培訓(xùn)體系不夠完善、設(shè)計(jì)人員缺乏集成性設(shè)計(jì)的理念是當(dāng)前裝配式建筑在質(zhì)量監(jiān)管控制方面存在的主要問(wèn)題。

此外，由于裝配式建筑設(shè)計(jì)的培訓(xùn)體系不夠完善，設(shè)計(jì)人員缺乏集成性設(shè)計(jì)的理念，如果在進(jìn)行建筑構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)不考慮全生命周期的概念，各個(gè)專(zhuān)業(yè)人員沒(méi)有做到協(xié)同設(shè)計(jì)或者涉及責(zé)任劃分不明確的問(wèn)題，則會(huì)造成預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕?chǎng)地后無(wú)法安裝，由此增加項(xiàng)目成本、延誤工期，從而影響建筑工程的質(zhì)量監(jiān)管[4]。

2.2 生產(chǎn)階段

預(yù)制構(gòu)配件的生產(chǎn)環(huán)節(jié)在質(zhì)量監(jiān)管方面的問(wèn)題主要表現(xiàn)為鋼筋混凝土原材料測(cè)采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)參差不齊、工廠對(duì)生產(chǎn)人員的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)體系不夠完善且生產(chǎn)技術(shù)水平有待提高、與其他專(zhuān)業(yè)人員的溝通不到位、生產(chǎn)過(guò)程中相關(guān)資料記錄與整理不夠完整、缺乏構(gòu)件質(zhì)量檢驗(yàn)與監(jiān)管的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸與存放安排規(guī)劃不合理等。

2.3 施工階段

裝配式建筑在施工階段存在質(zhì)量管理問(wèn)題主要有人工、材料、機(jī)械、技術(shù)、環(huán)境5個(gè)方面。其中人工方面是由于裝配式建筑還處在初步發(fā)展階段，項(xiàng)目可借鑒的經(jīng)驗(yàn)較少，管理人員及工人的整體專(zhuān)業(yè)素質(zhì)水平低下，在很大程度上會(huì)影響裝配式建筑的質(zhì)量；材料方面主要受預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程的制約，構(gòu)配件質(zhì)量不過(guò)關(guān)以及運(yùn)輸損壞會(huì)直接影響后續(xù)施工的進(jìn)程以及整體建筑物的質(zhì)量；機(jī)械方面由于建筑機(jī)械設(shè)備的精度普遍不高，無(wú)法滿(mǎn)足工業(yè)化發(fā)展的要求，以及施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)設(shè)備的保管和養(yǎng)護(hù)不力也會(huì)對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量產(chǎn)生影響；技術(shù)方面主要是安裝工藝不夠成熟，復(fù)雜節(jié)點(diǎn)部位的連接牢靠度會(huì)直接影響整個(gè)建筑物的質(zhì)量與安全管理水平；環(huán)境方面表現(xiàn)為施工場(chǎng)地的規(guī)劃合理性，環(huán)境整潔程度以及不可抗力對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量監(jiān)管的影響[5]。

3 裝配式建筑質(zhì)量監(jiān)管措施

對(duì)于裝配式建筑工程項(xiàng)目的質(zhì)量監(jiān)管與控制，結(jié)合上述質(zhì)量監(jiān)管現(xiàn)狀中存在的問(wèn)題，重點(diǎn)針對(duì)預(yù)制構(gòu)件的制作、出廠、運(yùn)輸及吊裝給出具體的措施建議。

第一，做好原材料的質(zhì)量管控。對(duì)于在裝配式建筑施工過(guò)程中經(jīng)常使用的鋼筋、混凝土等主要原材料，需強(qiáng)化質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)格把關(guān)力度。結(jié)合國(guó)家關(guān)于裝配式工藝的要求，對(duì)所用材料的性能、規(guī)格、質(zhì)量等進(jìn)行嚴(yán)格審查。監(jiān)理方可以在施工現(xiàn)場(chǎng)采取見(jiàn)證取樣的方式同步進(jìn)行平行檢測(cè)。

第二，預(yù)制構(gòu)件在工廠里完成批量生產(chǎn)，出廠前應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收，重點(diǎn)檢查構(gòu)件表面是否存在諸如凹凸不平、開(kāi)裂、破損等缺陷，針對(duì)小問(wèn)題及時(shí)修補(bǔ)，如有必要可進(jìn)行報(bào)廢處理，隱蔽部位的驗(yàn)收需駐場(chǎng)監(jiān)理配合完成。除此之外，還應(yīng)標(biāo)注清楚構(gòu)件的性能規(guī)格、出廠日期、生產(chǎn)單位等信息，檢查合格后蓋章確認(rèn)并附檢測(cè)報(bào)告。以上完整的出廠驗(yàn)收手續(xù)，能夠在一定程度上避免個(gè)別預(yù)制構(gòu)件到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后因質(zhì)量問(wèn)題而影響后續(xù)安裝。

第三，運(yùn)輸預(yù)制構(gòu)件之前必須對(duì)其進(jìn)行固定，不能直接靠放在運(yùn)輸車(chē)上，用彈性墊塊將其墊起，墊塊的位置應(yīng)注意放在構(gòu)件的吊點(diǎn)下方，同時(shí)在邊角位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏p震處理，避免因車(chē)輛過(guò)度晃動(dòng)導(dǎo)致構(gòu)件與構(gòu)件之間或與車(chē)輛之間碰撞而發(fā)生磨損。運(yùn)輸前對(duì)道路情況提前踏勘，盡量不要經(jīng)過(guò)坑洼不平的路面，運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中要緩慢平穩(wěn)行駛。到達(dá)施工場(chǎng)地后構(gòu)件應(yīng)按施工工序進(jìn)行堆放，便于后期吊運(yùn)與安裝作業(yè)。

第四，裝配式建筑在施工過(guò)程中的質(zhì)量管控要點(diǎn)是豎向預(yù)制承重構(gòu)件之間的鋼筋連接。套管灌漿或漿錨搭接的接頭質(zhì)量水平，對(duì)于整棟裝配式建筑的抗震設(shè)防及安全等級(jí)至關(guān)重要，因此在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行接頭處理、灌漿作業(yè)時(shí)，監(jiān)理人員必須全程進(jìn)行旁站監(jiān)理，加強(qiáng)質(zhì)量與安全的管控力度。

4 結(jié)語(yǔ)

理想化的裝配式建筑偏向于建筑物的戶(hù)型標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)，每一個(gè)系列的構(gòu)配件都可以批量生產(chǎn)，但由于目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)許多開(kāi)發(fā)商針對(duì)住宅建筑都比較注重突出個(gè)性化，導(dǎo)致裝配式的預(yù)制構(gòu)件無(wú)法達(dá)到批量的標(biāo)準(zhǔn)化，從而加大了質(zhì)量監(jiān)管與控制的難度，這是當(dāng)前裝配式預(yù)制構(gòu)件在質(zhì)量管理方面存在的一個(gè)亟須解決的難題。