裝配式建筑施工質(zhì)量問題分析與探討

魏廣碩，吳志新 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230031）

1 引言

近年來，隨著建筑工業(yè)化發(fā)展的要求，世界各發(fā)達(dá)國家都把建筑構(gòu)件工廠化預(yù)制與裝配化施工作為住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。在裝配式建筑施工中，施工質(zhì)量已成為影響結(jié)構(gòu)安全性和耐久性的關(guān)鍵問題，因此，對建造過程中施工質(zhì)量的把控是重中之重[1]。

現(xiàn)有的有關(guān)裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)、施工質(zhì)量驗(yàn)收的規(guī)范主要有《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204-2015）、《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 1-2014）和相應(yīng)預(yù)制構(gòu)件圖集等，各地方標(biāo)準(zhǔn)主要以以上幾種規(guī)范為基礎(chǔ)進(jìn)行了延伸。而《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204-2015）對于裝配式建筑工程實(shí)體質(zhì)量現(xiàn)場檢測涉及較少，難以滿足工程檢測需要?？傊壳吧形葱纬梢惶淄暾臋z測標(biāo)準(zhǔn)體系。

2 裝配式建筑施工質(zhì)量控制現(xiàn)狀

2016年2月，國務(wù)院下發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》，力爭10年左右使裝配式建筑占比新建建筑達(dá)30%。目前，國內(nèi)對于裝配式建筑依舊存在疑慮，從最初的裝配式建筑的抗震性能、外墻滲漏到預(yù)制構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)的可靠性以及結(jié)構(gòu)的抗震性能、施工質(zhì)量問題等有關(guān)裝配式建筑節(jié)點(diǎn)的可靠性檢測目前國內(nèi)尚無較為有效的可以形成檢測標(biāo)準(zhǔn)體系的檢測手段，這就給裝配式建筑的推廣帶來較大的阻力。目前建筑工業(yè)化仍是我國未來建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢，裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件批量生產(chǎn)、機(jī)械化施工有助于我國建筑行業(yè)進(jìn)行工業(yè)化的改革，從而形成新型完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

3 工程檢測實(shí)例

3.1 實(shí)體質(zhì)量檢測

安徽省某裝配整體式公租房項(xiàng)目，各單體均為裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系，主體結(jié)構(gòu)的預(yù)制構(gòu)件包括預(yù)制外墻墻板、內(nèi)墻板、樓梯、疊合梁以及疊合樓板5類，預(yù)制層上下樓層墻體采用灌漿套筒連接，預(yù)制墻體連接節(jié)點(diǎn)處采用現(xiàn)澆混凝土方式實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)場抽取三棟單體預(yù)制構(gòu)件施工質(zhì)量情況進(jìn)行普查。檢測時(shí)三棟單體均施工至五層并處于停工狀態(tài)，五層為預(yù)制裝配層，現(xiàn)場共抽取603個(gè)構(gòu)件。

根據(jù)現(xiàn)場抽檢結(jié)果進(jìn)行匯總，發(fā)現(xiàn)裝配層預(yù)制構(gòu)件多處存在較為嚴(yán)重的缺陷、損傷及安裝偏差等問題，嚴(yán)重影響構(gòu)件的安裝、使用和結(jié)構(gòu)傳力性能。此外，預(yù)埋件存在錯(cuò)位、缺少，連接角碼違規(guī)焊接、焊接不可靠和無連接措施等安裝質(zhì)量缺陷。預(yù)制構(gòu)件內(nèi)部線管埋設(shè)偏位或未預(yù)埋，現(xiàn)場開槽開洞，造成墻板混凝土和座漿層損傷、鋼筋截?cái)?。各缺陷照片見圖1，缺陷構(gòu)件百分比見圖2。

圖1 缺陷照片

圖2 不同缺陷百分比

圖3 沖擊回波法與內(nèi)窺鏡檢測套筒灌漿密實(shí)度

其中，預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量問題（混凝土破損、碎裂、鋼筋外露、鋼筋截?cái)嗟荣|(zhì)量問題）為A，共82個(gè)構(gòu)件；施工安裝質(zhì)量問題（預(yù)埋件錯(cuò)位、缺少、無連接角碼、焊接不可靠、違規(guī)焊接等質(zhì)量問題）為B共85處；管線預(yù)埋質(zhì)量問題（管線埋設(shè)位置偏差、未預(yù)埋管線開槽開洞造成的混凝土破損、鋼筋外露斷筋等質(zhì)量問題）為C共147個(gè)墻板。預(yù)制構(gòu)件裂縫、開裂、損傷為D，共54個(gè)構(gòu)件。

3.2 套筒灌漿質(zhì)量檢測

3.2.1 沖擊回波法現(xiàn)場檢測

該工程五層豎向承重構(gòu)件采用鋼筋套筒灌漿連接，分倉灌漿施工，現(xiàn)場采用沖擊回波法對套筒內(nèi)部灌漿飽滿度進(jìn)行檢測，并于進(jìn)出漿口結(jié)合內(nèi)窺鏡觀察，抽取30%套筒進(jìn)行灌漿飽滿情況檢測。現(xiàn)場檢測結(jié)果共有23片墻體套筒灌漿存在疑似質(zhì)量缺陷，31片墻體存在灌漿缺陷，占抽檢構(gòu)件的數(shù)量的10.2%。

3.2.2 灌漿質(zhì)量試驗(yàn)驗(yàn)證

根據(jù)沖擊回波法現(xiàn)場檢測結(jié)果，對于疑似缺陷檢測結(jié)果的套筒選取部分截取接頭試件（見圖4）帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行編號，并采用灌砂法對灌漿接頭內(nèi)部缺陷百分比進(jìn)行檢測，以灌漿飽滿的檢測缺陷為0.0%，并根據(jù)灌砂法檢測結(jié)果對不同缺陷比的套筒接頭進(jìn)行力學(xué)性能測試。檢測結(jié)果見表1。

圖4 現(xiàn)場接頭試件截取編號

由表1可以看出套筒灌漿密實(shí)且屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度均滿足規(guī)范要求占53.9%；套筒機(jī)械連接端松脫占比3.9%；套筒內(nèi)部無灌漿料占比23.1%；鋼筋受拉未達(dá)到屈服、抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值占比7.6%；套筒灌漿密實(shí)且內(nèi)部無插入筋占比3.9%；套筒內(nèi)部鋼筋被拉出占比7.6%。

現(xiàn)場截取套筒實(shí)驗(yàn)室檢測結(jié)果 表1

現(xiàn)場共截取26個(gè)套筒接頭，從表中可以看出部分套筒因灌漿或機(jī)械接頭原因不能進(jìn)行力學(xué)性能檢測，結(jié)合灌砂法與接頭力學(xué)性能測試可以看出實(shí)驗(yàn)室測試不合格率接近50%，部分套筒內(nèi)部無插入鋼筋，一些套筒內(nèi)部無灌漿料，或很少灌漿料。由此可以看出，裝配層剪力墻之間灌漿連接節(jié)點(diǎn)問題是該項(xiàng)目中嚴(yán)重的施工質(zhì)量問題。此外，套筒接頭試件的力學(xué)性能檢測結(jié)果表明，套筒內(nèi)部隨著灌漿缺陷的增加，灌漿料對于內(nèi)部鋼筋的約束力越小，因此套筒灌漿質(zhì)量直接影響到結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的受力傳遞，以及結(jié)構(gòu)整體安全性、穩(wěn)定性。是裝配式結(jié)構(gòu)施工過程中質(zhì)量控制的關(guān)鍵。

3.3 工程質(zhì)量問題分析

裝配式建筑的生產(chǎn)主要分為預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程中的質(zhì)量問題、構(gòu)件進(jìn)場驗(yàn)收階段、現(xiàn)場施工（安裝與連接）階段，構(gòu)件生產(chǎn)階段主要由構(gòu)件生產(chǎn)廠家自檢、駐廠監(jiān)理旁站檢查為主，預(yù)制構(gòu)件作為工業(yè)品，生產(chǎn)階段質(zhì)量控制由廠家負(fù)責(zé)，第三方檢測單位介入很少，構(gòu)件進(jìn)場驗(yàn)收、安裝與連接階段、工程驗(yàn)收階段主要由監(jiān)理及第三方檢測機(jī)構(gòu)執(zhí)行，按相應(yīng)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測項(xiàng)目、方法和抽檢比例進(jìn)行檢測。下面主要針對以上三個(gè)階段對裝配式建筑的質(zhì)量問題進(jìn)行分析[2]。

3.3.1 構(gòu)件生產(chǎn)過程中質(zhì)量問題

在生產(chǎn)過程中由于工人生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)不足、技術(shù)水平較差或者由于生產(chǎn)過程中技術(shù)交底不深入導(dǎo)致生產(chǎn)操作流程不規(guī)范、預(yù)制構(gòu)件的保護(hù)層厚度、表面平整度等質(zhì)量指標(biāo)達(dá)不到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。此外，生產(chǎn)人員的責(zé)任意識不強(qiáng)、不按規(guī)程生產(chǎn)也會造成生產(chǎn)的構(gòu)件出現(xiàn)各種質(zhì)量問題，比如構(gòu)件澆筑過程中振搗不充分，養(yǎng)護(hù)溫度、濕度以及養(yǎng)護(hù)方式等達(dá)不到要求等均會導(dǎo)致構(gòu)件的強(qiáng)度、外觀質(zhì)量等出現(xiàn)問題，最終影響裝配式建筑的總體質(zhì)量。

3.3.2 構(gòu)件運(yùn)輸與堆放造成的構(gòu)件缺陷

裝配式建筑的施工通常是將工廠生產(chǎn)完成的構(gòu)件成品運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行存放、吊裝，存放過程保護(hù)不力，就會導(dǎo)致在吊裝施工前構(gòu)件便出現(xiàn)開裂、破損等質(zhì)量問題，吊裝過程中經(jīng)常會出現(xiàn)的轉(zhuǎn)角板折斷、疊合板斷裂等問題。

3.3.3 施工過程中產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷

預(yù)制件的安裝直接決定著整個(gè)裝配式建筑質(zhì)量，而安裝尺寸的精確度則涉及到每個(gè)裝配環(huán)節(jié)，也是經(jīng)常出現(xiàn)問題的方面。主要表現(xiàn)在墻板拼接處理等過程中，拼接縫的處理不符合規(guī)范要求。原因是裝配式建筑的墻板構(gòu)件之間上下不通順、寬窄也不均勻，甚至由于預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)中的問題也會存在錯(cuò)臺問題。如果現(xiàn)場安裝過程中出現(xiàn)標(biāo)高誤差，則會影響整個(gè)建筑安裝的精確度，最終影響建筑工程質(zhì)量。

3.3.4 灌漿質(zhì)量問題分析

目前裝配式建筑中通過灌漿套筒注漿連接的構(gòu)件使用的較多的主要為預(yù)制混凝土剪力墻和預(yù)制柱，灌漿前將構(gòu)件安裝完成并做好支撐采用注漿機(jī)在構(gòu)件側(cè)面的注漿口進(jìn)行注漿，往往現(xiàn)場施工過程中當(dāng)出漿口留出漿液后便進(jìn)行封堵，而灌漿料在硬化過程中存在一定的收縮，就可能導(dǎo)致套筒灌漿不飽滿。此外，注漿前應(yīng)對預(yù)制構(gòu)件內(nèi)部套筒雜物進(jìn)行清理，預(yù)制構(gòu)件下部預(yù)留鋼筋與套筒壁接觸同樣也可能導(dǎo)致灌漿不飽滿[3]。

4 施工質(zhì)量控制與預(yù)防措施

裝配式建筑施工質(zhì)量問題主要表現(xiàn)為漏漿、灌漿不飽滿、爛根、缺角、混凝土表面平等度不足等。灌漿質(zhì)量問題是裝配式施工過程中控制的重點(diǎn)與難點(diǎn)，灌漿過程中應(yīng)避免經(jīng)驗(yàn)主義，不要認(rèn)為只要出漿口出漿即可，灌漿前應(yīng)仔細(xì)檢查清理每一個(gè)進(jìn)出漿口避免出現(xiàn)堵塞。

預(yù)制構(gòu)件安裝應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格精準(zhǔn)的放線對中，避免預(yù)留鋼筋與灌漿套筒錯(cuò)位，禁止將鋼筋截?cái)?，折彎。?gòu)件生產(chǎn)應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙生產(chǎn)，嚴(yán)格控制尺寸偏差，避免安裝過程中出現(xiàn)較大拼縫，以及預(yù)埋件錯(cuò)位、二次開槽等問題[3]。施工過程中后澆邊緣構(gòu)件澆筑應(yīng)保證對模板進(jìn)行可靠的固定，避免連接處表面平整度不足，脹模等施工質(zhì)量問題。

鑒于裝配式建筑出現(xiàn)的各種質(zhì)量問題關(guān)鍵要從人的問題進(jìn)行改善，重視從業(yè)人員素質(zhì)與責(zé)任感的提升與培訓(xùn)，加強(qiáng)質(zhì)量與安全生產(chǎn)意識，嚴(yán)格按照規(guī)范章程進(jìn)行作業(yè)、生產(chǎn)。并對建筑工人進(jìn)行考核上崗。使其充分意識到質(zhì)量安全問題帶來的危害，施工前進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底工作，避免因工人素質(zhì)造成的施工質(zhì)量問題。

5 結(jié)語

本文通過現(xiàn)場檢測實(shí)例歸納總結(jié)了裝配式建筑結(jié)構(gòu)常見的工程質(zhì)量問題，并從構(gòu)件生產(chǎn)到施工完成過程中對工程質(zhì)量問題的原因進(jìn)行分析，結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范對于不同階段的構(gòu)件以及工程質(zhì)量的檢測要求可以得出：

①預(yù)制構(gòu)件在生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制更為重要；

②豎向構(gòu)件節(jié)點(diǎn)灌漿連接灌漿質(zhì)量直接決定了構(gòu)件間受力傳遞路線是否明確，結(jié)構(gòu)整體性是否可靠。因此節(jié)點(diǎn)灌漿仍是施工過程控制的重點(diǎn)；

③裝配式建筑不同于傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，不能盲目照搬以前的經(jīng)驗(yàn)與管理方式，應(yīng)有專門的檢測與驗(yàn)收方式，系統(tǒng)性的研究是很有必要的。