裝配式房屋建設(shè)質(zhì)量影響因素分析與管理研究

馬 杰

（中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司西北分公司，陜西 西安 710075）

0 引言

房屋建筑行業(yè)一直是與人民生活息息相關(guān)的傳統(tǒng)行業(yè)，傳統(tǒng)的房屋建筑工程是屬于“粗放式”的建造模式，這種模式對(duì)房屋周圍的生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，導(dǎo)致了整體的資源低效利用；同時(shí)，這種模式極易導(dǎo)致建筑安全事故，整體的房屋施工質(zhì)量較低［1］?，F(xiàn)如今隨著國(guó)家城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略的實(shí)施以及節(jié)能環(huán)保理念的推廣，建筑行業(yè)的“綠色、低碳、節(jié)能”變革也變得刻不容緩。西安市發(fā)布的《裝配式建筑范例城市建設(shè)工作方案》，對(duì)全市裝配式建設(shè)提出明確要求，至 2025 年全市新開(kāi)工裝配式建筑占比要在 40 % 以上。整體裝配式建筑是現(xiàn)在房屋建筑發(fā)展的新方向，可以提高建筑建造的節(jié)能水平，體現(xiàn)了國(guó)家“綠色、創(chuàng)新、開(kāi)發(fā)、協(xié)調(diào)、共享”的建筑理念，推進(jìn)了建筑行業(yè)的“供給側(cè)改革”，促進(jìn)了我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的模式轉(zhuǎn)變［2］。

1 裝配式房屋施工建設(shè)特點(diǎn)與流程

1.1 裝配式房屋結(jié)構(gòu)類型

根據(jù)房屋所需的混凝土結(jié)構(gòu)體系的劃分，一般可以將裝配式房屋劃分為整體裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)、整體裝配式框架結(jié)構(gòu)和整體裝配式框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。區(qū)分這三類結(jié)構(gòu)的主要特征是房屋的連接方式和 PC 類型。一般可靠的連接方式主要有 PC 間的連接、主體結(jié)構(gòu)和外圍護(hù)結(jié)構(gòu)間的連接。常見(jiàn)的 PC 類型有 PC 柱、PC 陽(yáng)臺(tái)板等［3］。具體的裝配式房屋結(jié)構(gòu)體系劃分如表 1 所示。

表1 裝配式房屋結(jié)構(gòu)體系分類

1.2 裝配式房屋施工流程

裝配式房屋質(zhì)量管理可以通過(guò)管理活動(dòng)和技術(shù)作業(yè)對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行保障。由于工程建造質(zhì)量管理思想的不斷改進(jìn)，“三全”質(zhì)量控制理論主要是將所有參與房屋建筑施工的人員全部包含其中、所有參與房屋建設(shè)的過(guò)程都考慮進(jìn)來(lái)，實(shí)現(xiàn)全方位的質(zhì)量監(jiān)管。

本文從裝配式房屋的施工前、施工中和施工后三個(gè)方面進(jìn)行施工質(zhì)量控制管理，將整個(gè)裝配式房屋工程施工質(zhì)量分成三個(gè)階段，分別是預(yù)制階段、裝配階段和驗(yàn)收階段。其中包括了預(yù)制構(gòu)件的構(gòu)件生產(chǎn)、構(gòu)件運(yùn)輸、構(gòu)件堆放、構(gòu)件安裝和構(gòu)件連接的整個(gè)過(guò)程。裝配式房屋工程的流程如圖 1 所示。

圖1 裝配式房屋工程流程

2 基于 WBS-RBS 的裝配式房屋質(zhì)量影響因素識(shí)別

本文 WBS 的研究對(duì)象是裝配式房屋建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量，從工程施工的角度出發(fā)，將裝配式房屋建設(shè)項(xiàng)目工作結(jié)構(gòu)分解，結(jié)構(gòu)分解結(jié)果如圖 2 所示。

圖2 裝配式房屋建設(shè)項(xiàng)目工作分解結(jié)構(gòu)圖（WBS）

本文的 RBS 質(zhì)量影響因素結(jié)構(gòu)分解根據(jù)“人、機(jī)、料、法、環(huán)”進(jìn)行影響因素分解，即人員因素、設(shè)備因素、材料因素、技術(shù)因素以及環(huán)境因素。根據(jù)裝配式房屋建設(shè)項(xiàng)目 WBS 和質(zhì)量影響因素 RBS 進(jìn)行了耦合，對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量影響因素進(jìn)行識(shí)別。WBS-RBS 矩陣如表 2 所示。

表2 裝配式房屋建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量WBS-RBS矩陣

通過(guò)對(duì)裝配式房屋建設(shè)項(xiàng)目工程耦合W B S和 RBS 結(jié)構(gòu)，得到裝配式房屋建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量的主要影響因素，如圖 3 所示。

圖3 裝配式房屋施工質(zhì)量影響因素

1）預(yù)制階段 W1。該階段主要影響因素包括預(yù)埋誤差（W11R1、W11R4）、混凝土澆筑振搗誤差（W12R1）、構(gòu)件尺寸誤差（W13R4）、鋼筋制作誤差（W14R1）、養(yǎng)護(hù)誤差（W15R1）、原材料質(zhì)量（W16R1、W16R3、W16R4、W16R5）。

2）裝配階段W2。該階段主要影響因素包括臨時(shí)支撐（W21R3、W21R5）、拼接滲漏（W22R4）、PC構(gòu)件吊裝（W23R1、W23R4）、PC構(gòu)件定位（W24R4）、PC構(gòu)件運(yùn)輸（W25R2、W25R5）、PC構(gòu)件堆放（W26R4、W26R5），后澆接頭鋼筋連接（W27R3、W27R4）。

3）驗(yàn)收階段W3。該階段主要影響因素包括資料驗(yàn)收不合格（W31R1、W31R5）、現(xiàn)場(chǎng)成品保護(hù)（W32R1、W32R4、W32R5）、驗(yàn)收判斷失誤（W33R1）、隱蔽工程檢查失誤（W34R1、W34R4）、工程檢測(cè)（W31R1、W32R1、W33R1、W34R1）。

3 裝配式房屋施工質(zhì)量管理對(duì)策

對(duì)于裝配式房屋施工而言，其施工質(zhì)量的好壞關(guān)系到最終房屋是否能夠正常使用，以及使用年限的長(zhǎng)短，與房屋建筑的投資人和業(yè)主有直接的利益關(guān)系，因此對(duì)于裝配式房屋施工質(zhì)量的質(zhì)量管理目標(biāo)是做到“控制有效、縱向到底、橫向到邊”，保證三檢即自行檢查、互相檢查、交叉檢查的完全合格，滿足國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)和房屋設(shè)計(jì)需求。

3.1 預(yù)制階段管理措施

裝配式房屋預(yù)制階段質(zhì)量問(wèn)題，主要是 PC 構(gòu)件質(zhì)量問(wèn)題，因此必須要將預(yù)制階段的質(zhì)量管理前移至生產(chǎn)廠家，要對(duì)所有的 PC 構(gòu)件材料進(jìn)行檢查，包括材料的質(zhì)量檢驗(yàn)、工藝水準(zhǔn)和外觀，避免在裝配階段使用了不合格的構(gòu)件。確保構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化。此外，對(duì)于鋼筋骨架、支架等鋼材需要有標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)養(yǎng)護(hù)流程，保證整體材料質(zhì)量的合格與一致性。

1）提高構(gòu)件生產(chǎn)前準(zhǔn)備，減少預(yù)埋誤差。在制作構(gòu)件前，生產(chǎn)廠家與施工單位要進(jìn)行深入溝通。施工單位提出相應(yīng)需求，由廠家制作加工圖并交由施工單位進(jìn)行審查，審查通過(guò)后才能進(jìn)行生產(chǎn)，避免誤差。

2）優(yōu)化混凝土混合比質(zhì)量，確?；炷翝仓駬v質(zhì)量?；炷恋呐浜媳壤龑?duì) PC 構(gòu)件質(zhì)量至關(guān)重要，配合比例應(yīng)根據(jù)各個(gè)原材料的性能進(jìn)行初步計(jì)算，然后在試驗(yàn)中獲取滿足設(shè)計(jì)和施工要求的標(biāo)準(zhǔn)混合比。

3）做好構(gòu)件尺寸與鋼筋制作誤差控制。構(gòu)件的鋼筋需要有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性，保證在入模時(shí)可以滿足混凝土澆筑的需求。同時(shí)，在整個(gè)鋼筋的生產(chǎn)過(guò)程中，必須保證生產(chǎn)的鋼筋不會(huì)因?yàn)橥饬ψ饔枚l(fā)生變形。

4）提高構(gòu)件養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。所有的 PC 構(gòu)件在進(jìn)行混凝土澆筑的過(guò)程中必須保證均勻致密地振搗混凝土拌合物，振搗的方法和時(shí)間都需要遵守相關(guān)要求。此外，在一些大體積的混凝土澆筑中，還需要對(duì)水化熱進(jìn)行控制，采用合理方法控制混凝土的溫差裂縫，保證構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。

5）加強(qiáng)原材料質(zhì)量審核?；炷?、砂石、鋼筋等原材料是構(gòu)件的主材，PC 構(gòu)件必須對(duì)原材料進(jìn)行質(zhì)量把控，按照規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn)，并根據(jù)房屋建設(shè)技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)配件和原材料進(jìn)行抽檢。

3.2 裝配階段管理措施

裝配階段是整個(gè)裝配式房屋施工的核心階段，主要包括了臨時(shí)支撐、運(yùn)輸、定位吊裝、PC 構(gòu)件連接、房屋注漿等等，一般可通過(guò)對(duì)裝配現(xiàn)場(chǎng)的管理有效地規(guī)避質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

1）加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)檢查，避免臨時(shí)支撐問(wèn)題。要確保裝配式房屋施工不會(huì)由于物料問(wèn)題，造成進(jìn)度延誤和質(zhì)量不合格。為了減小 PC 構(gòu)件的變形，保障施工過(guò)程中的安全，需要在現(xiàn)澆處理之前對(duì) PC 構(gòu)件架設(shè)一個(gè)臨時(shí)的支架作為支撐，施工單位要通過(guò)對(duì)臨時(shí)支撐階段的安全教育培訓(xùn)，加強(qiáng)工作人員的叮囑，加大現(xiàn)場(chǎng)施工檢查力度，避免發(fā)生臨時(shí)支撐事故。

2）拼接滲漏質(zhì)量管理。PC 外墻板的拼縫一直以來(lái)都是裝配式房屋建設(shè)的防水薄弱點(diǎn)。拼接構(gòu)件的過(guò)程需要技術(shù)人員和現(xiàn)場(chǎng)施工人員的配合，并通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)手段減少外墻板的拼接縫，選用合適的材料對(duì)拼接縫進(jìn)行修補(bǔ)，確保不發(fā)生滲漏。

3）現(xiàn)場(chǎng)吊裝管理措施。在整體的建筑裝配的過(guò)程中，要針對(duì)不同的構(gòu)件選擇起重設(shè)備，嚴(yán)格選擇構(gòu)件的起吊點(diǎn)，確保構(gòu)件處于穩(wěn)定狀態(tài)，不發(fā)生搖晃、掉落；此外，還應(yīng)針對(duì)不同的房屋類型進(jìn)行專項(xiàng)施工，事先明確施工流程，確保吊裝過(guò)程中的精準(zhǔn)定位，對(duì)拼接點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，形成特定的吊裝管理體系。

4）定位測(cè)量管理措施。在定位測(cè)量中引入無(wú)限射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)，在 PC 構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用過(guò)程中可以實(shí)時(shí)對(duì)構(gòu)件的狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，避免構(gòu)件缺失，耽誤工程進(jìn)度。RFID 技術(shù)可以有效地解決建造全過(guò)程中 PC 構(gòu)件各個(gè)階段的脫節(jié)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)裝配式房屋施工各階段、各參與方信息共享。

5）運(yùn)輸與堆放質(zhì)量管理。由于裝配式房屋建設(shè)大都屬于大型裝配施工，構(gòu)件的尺寸較大，需要使用大掛車進(jìn)行運(yùn)輸，需要合理的組織運(yùn)輸。此外，由于 PC 構(gòu)件為成型構(gòu)件且有棱角，必須做好保護(hù)措施，確保在運(yùn)輸途中構(gòu)件不被損壞。在進(jìn)入裝配現(xiàn)場(chǎng)后，為了及時(shí)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行吊裝，需要對(duì)不同的構(gòu)件采用不同的堆放形式，比如疊合板、陽(yáng)臺(tái)板進(jìn)行疊放，對(duì)墻板進(jìn)行豎放。

6）PC 構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)管理措施。當(dāng)預(yù)制階段的鋼筋、混凝土等構(gòu)件進(jìn)入裝配場(chǎng)地之后，根據(jù)預(yù)制 PC 構(gòu)件的質(zhì)量要求進(jìn)行驗(yàn)收，必須逐塊地對(duì)構(gòu)件進(jìn)行檢查，同時(shí)也要對(duì)堆放后使用的構(gòu)件進(jìn)行檢驗(yàn)，包括構(gòu)件尺寸、預(yù)留孔洞、外觀質(zhì)量和預(yù)埋件等。除常用的工程質(zhì)量構(gòu)件驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和技術(shù)規(guī)程外，還要與房屋設(shè)計(jì)要求相結(jié)合，保證 PC 構(gòu)件符合質(zhì)量技術(shù)規(guī)定。

7）后澆頭鋼筋連接管理措施。在裝配環(huán)節(jié)的任何失誤或者管理失當(dāng)都會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量問(wèn)題，因此必須要對(duì)施工的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，確保建筑整體的牢固性，加強(qiáng)鋼筋的強(qiáng)度。在鋼筋焊接結(jié)束之后，需要對(duì)樓板的混凝土進(jìn)行澆筑，澆筑過(guò)程主要注意對(duì)預(yù)埋件的保護(hù)，以免預(yù)埋件在沒(méi)有穩(wěn)定之前發(fā)生偏位，無(wú)法與斜撐對(duì)接。

3.3 驗(yàn)收階段管理措施

對(duì)于裝配式房屋施工的驗(yàn)收階段，其質(zhì)量問(wèn)題主要來(lái)源于資料驗(yàn)收不合格、驗(yàn)收判斷失誤和工程檢測(cè)，需要第三方檢查機(jī)構(gòu)進(jìn)行混凝土構(gòu)件質(zhì)量檢查和點(diǎn)位校核，減少或者規(guī)避驗(yàn)收判斷失誤和工程檢測(cè)問(wèn)題，規(guī)避驗(yàn)收材料不合格風(fēng)險(xiǎn)，保證檢查時(shí)的公平、公開(kāi)，避免自檢方式的主觀性。要根據(jù)裝配式房屋施工工程的特點(diǎn)和驗(yàn)收要求，對(duì)質(zhì)量驗(yàn)收環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格管理，根據(jù)裝配式房屋施工的施工標(biāo)準(zhǔn)，分別對(duì) PC 構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸、拼接、安裝等全過(guò)程進(jìn)行驗(yàn)收，在驗(yàn)收的同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制，以保證整體工程的驗(yàn)收工作真實(shí)有效。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)裝配式房屋的建設(shè)質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，將施工質(zhì)量和房屋施工質(zhì)量管理的基本概念和理論引入裝配式房屋的施工管理中，對(duì)裝配式房屋施工質(zhì)量的類型、識(shí)別、評(píng)估和應(yīng)對(duì)進(jìn)行全面研究。分析認(rèn)為，影響裝配式房屋施工項(xiàng)目質(zhì)量的核心階段是預(yù)制階段、裝配階段和驗(yàn)收階段，通過(guò) WBS-RBS 分析得出裝配式房屋建設(shè)質(zhì)量影響因素，所提出的預(yù)制階段、裝配階段和驗(yàn)收階段施工質(zhì)量管理措施，可以為裝配式房屋建設(shè)提供可借鑒經(jīng)驗(yàn)。Q