裝配式建筑施工技術(shù)與質(zhì)量管控

黃興超

【摘要】隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，結(jié)合當(dāng)下“環(huán)保趨嚴(yán)”和“勞動(dòng)力緊缺”大背景下，大力發(fā)展裝配式建筑成為我國建筑業(yè)的發(fā)展方向。為了使得裝配式建筑施工規(guī)范，提升管理效率，從而確保質(zhì)量安全，就需要對其施工技術(shù)進(jìn)行研究，對其質(zhì)量管控措施進(jìn)行規(guī)范。因此，本文從裝配式建概述、施工技術(shù)和質(zhì)量管控三個(gè)方面進(jìn)行了深入分析，使得裝配式建筑施工質(zhì)量得到有效保障，進(jìn)而促進(jìn)我國建筑業(yè)的協(xié)調(diào)穩(wěn)定發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】裝配式建筑;施工技術(shù);質(zhì)量管控

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.01.061

引言：

在現(xiàn)代建筑項(xiàng)目中，裝配式建筑項(xiàng)目越來越多，裝配率也越來越高。2018年國家以大力發(fā)展裝配式和鋼結(jié)構(gòu)建筑，加快標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，提高建筑技術(shù)水平和工程質(zhì)量層面將大力發(fā)展裝配式建筑寫入《政府工作報(bào)告》。裝配式建筑以質(zhì)量安全可靠，節(jié)能環(huán)保，施工工期較短等優(yōu)勢作為我國建筑業(yè)改革和現(xiàn)代化、工業(yè)化的發(fā)展方向，從而形成了頂層設(shè)計(jì)加地方落地的局面。裝配式建筑施工技術(shù)和質(zhì)量管控是保證裝配式建筑能夠順利推進(jìn)的第一要素，加強(qiáng)裝配式建筑施工技術(shù)研究和施工質(zhì)量管理，對于裝配式建筑項(xiàng)目施工建設(shè)而言，具有一定的積極作用，從而也促進(jìn)了建設(shè)項(xiàng)目施工效率的提高。

1、裝配式建筑概述

1.1裝配式建筑含義

常規(guī)概念：裝配式建筑是由預(yù)制構(gòu)件通過可靠連接方式建造的建筑。按照國家標(biāo)準(zhǔn)定義：裝配式建筑是指“結(jié)構(gòu)、外圍護(hù)、內(nèi)裝、設(shè)備與管線”四個(gè)系統(tǒng)的主要部位采用預(yù)制構(gòu)件集成的建筑。其按照主體結(jié)構(gòu)材料可分為：裝配式混凝土建筑、裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑、裝配式木結(jié)構(gòu)建筑和裝配式組合結(jié)構(gòu)建筑等。

1.2裝配式建筑發(fā)展趨勢

在歐美國家的建設(shè)領(lǐng)域，裝配式建筑工程已經(jīng)十分的發(fā)達(dá)和成熟了，其建筑工業(yè)化率在都在 70%-80%之間，并且對于裝配式建筑管理理念和方法也建立起了相對完善的管理制度以及管理體系，而我國的建筑業(yè)平均工業(yè)化率在15%左右，相對滯后。另外我國60%的城鎮(zhèn)化率，相比美國80%，日本90%的城鎮(zhèn)化率，尚有較大的空間。我國現(xiàn)代裝配式建筑雖然起步比較晚，但是發(fā)展非常迅速，無論是裝配式建筑的整體產(chǎn)業(yè)鏈還是施工的技術(shù)、管理策略都在快速的發(fā)展，對裝配式建筑領(lǐng)域的關(guān)注度以及重視程度都在不斷提高。

1.3裝配式建筑的優(yōu)點(diǎn)

裝配式建筑技術(shù)已逐漸成為一種新興的建筑技術(shù)，而且在實(shí)踐中得到了廣泛的驗(yàn)證。從應(yīng)用效果來看，裝配式建筑主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾方面：

1.3.1質(zhì)量可靠：預(yù)制構(gòu)件在工廠摸臺(tái)或精致的模具中生產(chǎn)，模具組裝可以做到嚴(yán)絲合縫，一些墻柱立式構(gòu)件可以“躺平”澆筑，板式構(gòu)件在振搗臺(tái)振搗，后期采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，加之自動(dòng)化智能化生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)，最大化的避免了工人的操作失誤和自然環(huán)境的影響，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的高精度，高質(zhì)量。

1.3.2節(jié)能環(huán)保：與傳統(tǒng)建筑施工技術(shù)相比，裝配式建筑施工技術(shù)依賴于工廠的批量式生產(chǎn)，在生產(chǎn)的過程中，將減少施工過程中的物料損耗，資源利用率能夠得到很大的提高，就水資源這一項(xiàng)，就可減少30%以上的能源消耗。同時(shí)，綠色施工已成為建筑施工的基本要求，國家也提出了相關(guān)要求限制建筑垃圾的排放，如無廢工地、綠色工地等。由于裝配式建筑對施工現(xiàn)場的澆筑流程簡化，也將進(jìn)而達(dá)到減少建筑垃圾，降低噪聲等環(huán)境污染。

1.3.3節(jié)約人力： 傳統(tǒng)建筑工業(yè)化水平較低，勞動(dòng)力成本占比較高，房屋建筑工程一般勞動(dòng)力成本占總建筑成本25%左右。隨著我國人口老齡化和建筑工人數(shù)的持續(xù)下降，勞動(dòng)力成本將會(huì)持續(xù)攀升，其占比還將進(jìn)一步提高。裝配式建筑工業(yè)化程度高，構(gòu)件可在工廠直接生產(chǎn)完成的，不僅改變了從業(yè)者的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，而且讓施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度有所下調(diào)，總量上可節(jié)省人力成本。

1.3.4縮短工期：裝配式建筑大量構(gòu)件由工廠提前預(yù)制、養(yǎng)護(hù)，施工現(xiàn)場的施工流程相對簡單，項(xiàng)目工期因此得到了縮減。工期的縮短，不僅提高了資金的時(shí)間成本，能夠規(guī)避一些施工企業(yè)的社會(huì)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，而且還可以滿足工業(yè)項(xiàng)目尤其是突發(fā)應(yīng)急情況的需求。比如：為抗擊新冠病毒，湖北武漢僅用了10天左右的時(shí)間，就建成了近2000張床位火神山和雷神山方艙醫(yī)院。

1.4裝配式建筑技術(shù)缺點(diǎn)

裝配式建筑施工技術(shù)相對也具有一定缺點(diǎn)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是限制較大。裝配式建筑在層高和建筑高度上還有一定的限制。當(dāng)前設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)相對滯后，阻礙了施工技術(shù)的發(fā)展。二是要求較高。預(yù)制構(gòu)件到達(dá)施工現(xiàn)場之前，本身受構(gòu)件尺寸的限制，到達(dá)施工現(xiàn)場后，需要進(jìn)行吊裝組裝和預(yù)留孔洞，基礎(chǔ)框架構(gòu)建工作，在吊裝過程中也容易發(fā)生預(yù)制件的損壞，這都對施工工藝提出了較高的要求。

2、裝配式建筑施工技術(shù)要點(diǎn)

在裝配式建筑項(xiàng)目方案、設(shè)計(jì)階段，除應(yīng)協(xié)調(diào)建設(shè)、設(shè)計(jì)、制作、施工單位各方關(guān)系，還應(yīng)加強(qiáng)建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、給排水、裝修等各專業(yè)之間的配合，裝配式建設(shè)構(gòu)件應(yīng)遵循少規(guī)格、多組合，模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則，其連接部位宜設(shè)置的結(jié)構(gòu)受力較小的部位，本文著重介紹鋼筋混凝土裝配式建筑的主體結(jié)構(gòu)施工。

2.1預(yù)制構(gòu)件吊裝前的準(zhǔn)備工作

吊裝前在做好三級(jí)教育和崗前培訓(xùn)的前提下，應(yīng)對吊裝人員進(jìn)行構(gòu)件吊裝安全技術(shù)知識(shí)專項(xiàng)教育，重點(diǎn)明確吊裝的注意事項(xiàng)和劃定危險(xiǎn)區(qū)域，并做好起吊前的檢查等。構(gòu)件在吊裝前應(yīng)依據(jù)控制線準(zhǔn)確測放出定位線，并做好基層的清理，可用鏟刀鏟去交接面浮漿清掃干凈，也可用水沖洗，但不能有存水情況，確保灌漿效果。對構(gòu)件預(yù)留錨固鋼筋宜采用預(yù)先定制的鋼筋定位鋼板進(jìn)行定位，對存在歪斜的鋼筋在起吊前及時(shí)校正。

2.2柱、梁、板的吊裝施工

預(yù)制柱構(gòu)件起吊前，將U型吊扣與預(yù)埋吊環(huán)可靠連接，起吊時(shí)應(yīng)輕起慢吊，在距離安裝位置500mm時(shí)停止下降，宜采取反光鏡確保鋼筋對孔準(zhǔn)確后，緩緩下降。預(yù)制梁構(gòu)件在落位后根據(jù)控制線精確測量梁底標(biāo)高，及時(shí)檢查構(gòu)件的位置和垂直度，達(dá)到規(guī)范允許范圍。疊合板構(gòu)件其起吊點(diǎn)按照預(yù)留吊環(huán)位置不少以4個(gè)（疊合板長≤4m時(shí)采用4點(diǎn)掛鉤，>4m時(shí)宜采用8點(diǎn)掛鉤），可采用吊鏈、吊擔(dān)或平衡梁使其平均受力，均衡起吊。吊裝時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙或疊合板安裝布置圖依次對號(hào)吊裝，預(yù)應(yīng)力薄板吊裝應(yīng)對準(zhǔn)彈線緩慢下降，避免沖擊，嚴(yán)禁采用“兜底”多塊同時(shí)吊運(yùn)，疊合板上的錨固筋在堆放、運(yùn)輸、吊裝的要做好成品保護(hù)，避免反復(fù)彎曲折斷。

2.3陽臺(tái)、雨棚、樓梯吊裝施工

疊合陽臺(tái)和預(yù)制混凝土雨棚在吊裝前應(yīng)根據(jù)施工方案拆除相應(yīng)位置的防護(hù)架，另外搭設(shè)防護(hù)體系和獨(dú)立支撐體系，并用水準(zhǔn)儀進(jìn)行掃平至設(shè)計(jì)標(biāo)高。吊裝完成后，用角碼把陽臺(tái)和外墻固定牢固完成后，方可拆除吊鉤。錨固式樓梯的吊裝應(yīng)使用專用吊架，采用4點(diǎn)起吊，吊裝鋼繩為兩短兩長，長度比例符合樓梯傾斜度，就位時(shí)樓梯應(yīng)由上向下垂直吊裝。可依據(jù)位置控制線，用撬棍輕輕調(diào)整構(gòu)件，以達(dá)到準(zhǔn)確位置。

2.4主要材料選擇和施工要點(diǎn)

混凝土、鋼筋、鋼材的選擇在滿足力學(xué)性能和耐久性并符合現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)外，其連接材料鋼筋套筒應(yīng)滿足連接用套筒技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，接頭的灌漿材料的泌水率、膨脹率、抗壓強(qiáng)度、氯離子含量等均應(yīng)符合相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程。吊環(huán)應(yīng)采用未經(jīng)冷加工的HPB300級(jí)鋼筋制作。

混凝土攪拌車運(yùn)送到現(xiàn)場時(shí)要先檢查拌合物的和易性，現(xiàn)場抽查坍落度。對高層建筑商品混凝土采用地泵運(yùn)送的，先向料斗內(nèi)灌入與混凝土配合比相同的水泥砂漿，潤滑管道后即可開始泵送砼，潤管砂漿應(yīng)做好收集，采用收集器統(tǒng)一處置，嚴(yán)禁直接與混凝土結(jié)構(gòu)混合澆筑。混凝土自由傾落高度較大時(shí)，易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，若高度>2m，應(yīng)沿溜槽下落;若高度>3m，應(yīng)采用串管下落;當(dāng)采用插入式振搗時(shí)，澆筑層厚度不超過其作用長度的1.25倍;采用表面振動(dòng)時(shí)，澆筑層厚度不超過為200mm。

對后澆帶混凝土的選擇宜采用比兩側(cè)混凝土高一個(gè)等級(jí)的補(bǔ)償收縮混凝土，在滿足施工工藝和強(qiáng)度要求的前提下，其塌落度應(yīng)選擇小一些，以減少收縮開裂現(xiàn)象。橡膠止水條、防水材料、外加劑等均應(yīng)有出廠合格證和進(jìn)場復(fù)試報(bào)告?；炷恋臐仓敖缑嫣帒?yīng)鑿毛處理，確保交接密實(shí)，成型精準(zhǔn)，并及時(shí)覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)。

3、裝配式建筑質(zhì)量控制

裝配式建筑的工程質(zhì)量應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和合同約定，是實(shí)現(xiàn)其安全可靠、節(jié)能耐久和使用功能等方面的固有特性。在可研、決策、勘察、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收，乃至使用等各個(gè)階段對工程質(zhì)量都有著不同的影響，質(zhì)量更有著“人、機(jī)、料、法、環(huán)”等多種影響因素，因此對參建各方主體建立并落實(shí)“全員、全過程、全要素”并運(yùn)行可靠的工程質(zhì)量保證體系尤為重要。

3.1質(zhì)量控制的依據(jù)和程序

裝配式建筑工程質(zhì)量控制依據(jù)有工程合同文件，經(jīng)過圖審批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)文件，相關(guān)的法律、法規(guī)以及部門規(guī)章等規(guī)范性文件;以及現(xiàn)行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程規(guī)范，如：《裝配式建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GBT51129-2017、《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ1-2014等。

工程質(zhì)量控制的程序分為施工準(zhǔn)備階段、主要材料采購和預(yù)制構(gòu)件制作階段、施工過程質(zhì)量控制階段、工程驗(yàn)收階段以及質(zhì)量缺陷處置階段。

3.2施工準(zhǔn)備階段質(zhì)量控制

在參建勘察、設(shè)計(jì)、預(yù)制構(gòu)件廠、施工、監(jiān)理等各方單位熟悉設(shè)計(jì)文件的前提下，項(xiàng)目開工前，由建設(shè)單位組織召開圖紙審查會(huì)議，并整理形成問題清單、設(shè)計(jì)回復(fù)清單，按照最終處置意見形成會(huì)議紀(jì)要。裝配式建筑圖紙審查除了重點(diǎn)審查主要材料、構(gòu)配件以及新材料、新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備等，還應(yīng)特別關(guān)注大型預(yù)制構(gòu)件的制作、起吊、運(yùn)輸以及安裝等。

施工組織和施工方案作為指導(dǎo)施工單位具體施工的實(shí)施性文件，其編制的針對性、準(zhǔn)確性、全面性并依程序?qū)彶榈确矫嬗葹橹匾?。施工組織應(yīng)結(jié)合裝配式建筑特點(diǎn)、難點(diǎn)以及現(xiàn)場的施工條件，應(yīng)具有可操作性、可指導(dǎo)性，采用的技術(shù)方案應(yīng)先進(jìn)、適用、成熟，其質(zhì)量保證措施切實(shí)能保證工程質(zhì)量。

3.3材料采購監(jiān)造質(zhì)量控制

建筑預(yù)制構(gòu)件、設(shè)備和主要材料的質(zhì)量是關(guān)系到工程質(zhì)量的基礎(chǔ)性因素，可以采用市場采購、預(yù)制構(gòu)件廠訂購、協(xié)議采購等多種方式。采購的原則一是社會(huì)信譽(yù)良好，供貨穩(wěn)定;二是質(zhì)量穩(wěn)定，滿足設(shè)計(jì)要求;三是經(jīng)濟(jì)先進(jìn)，維修保障等。由總承包單位負(fù)責(zé)采購的，應(yīng)向監(jiān)理機(jī)構(gòu)提交采購方案。

采購預(yù)制構(gòu)件可采取駐場監(jiān)造、巡回監(jiān)控、隨機(jī)過程檢查等措施。對總承包和監(jiān)理企業(yè)采取駐場監(jiān)造方式的應(yīng)成立監(jiān)造小組，編制監(jiān)造實(shí)施方案，并進(jìn)行質(zhì)量檢查和控制，在出廠的預(yù)制構(gòu)件簽署相應(yīng)的質(zhì)量證明文件，從而達(dá)到實(shí)施過程的控制。對采取巡回監(jiān)控、隨機(jī)過程檢查方式的應(yīng)重點(diǎn)審查制造的工藝方案，監(jiān)督主要材料的進(jìn)廠質(zhì)量控制，復(fù)核專職質(zhì)檢人員檢驗(yàn)的準(zhǔn)確可靠性，并應(yīng)該參加設(shè)備出廠前的檢查驗(yàn)收。

3.4工程施工過程質(zhì)量控制

預(yù)制構(gòu)件進(jìn)場后應(yīng)組織驗(yàn)收，其主控項(xiàng)目有：預(yù)制構(gòu)件實(shí)體質(zhì)量和結(jié)構(gòu)性能，對無駐場監(jiān)造的其，應(yīng)對其主要受力鋼筋數(shù)量、間距、規(guī)格、保護(hù)層及強(qiáng)度等進(jìn)行實(shí)體檢測。對其構(gòu)件的外觀質(zhì)量檢查，不應(yīng)有嚴(yán)重的缺陷從而影響結(jié)構(gòu)性能、安裝、使用和尺寸偏差，其預(yù)留錨固筋、預(yù)埋件管線、預(yù)留孔洞等應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)見證取樣檢測，形成檢查驗(yàn)收記錄。

預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊裝后應(yīng)進(jìn)行安裝偏差檢驗(yàn)，按檢驗(yàn)批抽樣不應(yīng)少于10個(gè)點(diǎn)，且不少于10個(gè)構(gòu)件。連接點(diǎn)和疊合構(gòu)件澆筑前，應(yīng)進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收。預(yù)制構(gòu)件的安裝連接，其臨時(shí)固定措施應(yīng)可靠有效，符合施工方案的要求。采用套筒灌漿連接的，灌漿應(yīng)飽滿、密實(shí);采用焊接、機(jī)械連接的，其接頭應(yīng)符合相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)制構(gòu)件接縫處的密封材料應(yīng)進(jìn)行性能檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后方可使用。

3.5工程驗(yàn)收階段質(zhì)量控制

依據(jù)《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》和《建設(shè)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收應(yīng)劃分為檢驗(yàn)批、分項(xiàng)工程、分部工程和單位工程。對裝配式結(jié)構(gòu)子分部工程的驗(yàn)收，其所含分項(xiàng)工程質(zhì)量應(yīng)全部驗(yàn)收合格，有完整的質(zhì)量控制資料，結(jié)構(gòu)實(shí)體檢驗(yàn)和感官質(zhì)量應(yīng)滿足要求。同時(shí)應(yīng)提交裝配式結(jié)構(gòu)所用各種材料和構(gòu)件的質(zhì)量證明文件、結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)報(bào)告，設(shè)計(jì)保溫的應(yīng)提供節(jié)能相關(guān)性能檢測報(bào)告，安裝施工、套筒灌漿連接、節(jié)點(diǎn)隱蔽等工程的檢查驗(yàn)收記錄和強(qiáng)度檢測報(bào)告，以及密封材料、接縫防水材料的檢測報(bào)告和重大質(zhì)量問題的處理方案驗(yàn)收記錄等。

3.6質(zhì)量缺陷處置質(zhì)量管理

工程質(zhì)量缺陷的產(chǎn)生有著多種影響因素，如：操作工人素質(zhì)參差不齊、原材料質(zhì)量影響、惡劣環(huán)境影響、趕工期以及不當(dāng)?shù)氖┕し椒ǖ取σ寻l(fā)生的質(zhì)量缺陷，應(yīng)由監(jiān)理機(jī)構(gòu)發(fā)出監(jiān)理通知單，責(zé)成責(zé)任單位進(jìn)行處理。責(zé)任單位應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量缺陷調(diào)查，檢測分析原因，提出初步處置意見，報(bào)建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位認(rèn)可后組織實(shí)施，監(jiān)理機(jī)構(gòu)要對處置的過程進(jìn)行跟蹤，對處置結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)收。

結(jié)語：

我國的建筑業(yè)雖然具有悠久的歷史，但是現(xiàn)代裝配式建筑發(fā)展卻相對滯后，距離歐美發(fā)達(dá)國家還有一定的差距。相比傳統(tǒng)施工存在的各種風(fēng)險(xiǎn)因素，在裝配式建筑中得到了有效解決。應(yīng)用裝配式建筑施工模式，在先進(jìn)的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)備加持下，不僅可以使得施工更加便捷、快速和高效，而且對生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件的工人具有一定的專業(yè)技術(shù)要求，這樣就使得裝配式建筑施工質(zhì)量得到有效保證。隨著科技發(fā)展技術(shù)創(chuàng)新，裝配式建筑這一種施工技術(shù)崛起已成必然。

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