新型裝配式建筑PC構(gòu)件生產(chǎn)與施工技術(shù)探討

王書紅

關(guān)鍵詞： PC 構(gòu)件生產(chǎn) 裝配式 施工技術(shù) 研究

1 工程概況

該工程位于珠海市金灣區(qū)，珠海大道與機(jī)場北路交匯處，用地性質(zhì)為住宅二類居住用地，地下室為一層停車庫。地上共包含1#～17#住宅、商業(yè)用房、配電房、幼兒園等建筑。

17 棟住宅單體均實(shí)施裝配式建筑。采用的預(yù)制構(gòu)件類型有5 種，即預(yù)制疊合板、預(yù)制陽臺板、預(yù)制飄窗、預(yù)制外墻、預(yù)制內(nèi)隔墻條板，范圍為標(biāo)準(zhǔn)層，其他樓層延續(xù)采用標(biāo)準(zhǔn)層部分預(yù)制構(gòu)件。預(yù)制構(gòu)件數(shù)量種類繁多，各類型數(shù)量較多，所以在圖紙深化、生產(chǎn)過程的質(zhì)量就要嚴(yán)格控制，才能確保工程質(zhì)量。

2 施工工藝

2. 1 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝流程

預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝流程為：構(gòu)件深化設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)與制作→鋼筋加工、綁扎與安裝→隱蔽驗(yàn)收、混凝土澆筑→拆模、起吊堆放、粗糙面處理→構(gòu)件成型、養(yǎng)護(hù)→成品檢查與標(biāo)識。

2. 2 模具的設(shè)計(jì)與制作

對于模具的選擇首選材料為鋼材，鋼材要有符合國家驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的出廠合格證書，在此基礎(chǔ)上還要對模具的強(qiáng)度、剛度以及穩(wěn)定性進(jìn)行有效的檢驗(yàn)，并能達(dá)到鋼筋制作、混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)、砼渣清理與脫模劑的涂刷要求，確保能滿足施工需要。

模具的安裝需要專人檢查其是否牢固，嚴(yán)密、不漏漿，并滿足構(gòu)件的精度要求，同時(shí)還需要對模板的平臺面、內(nèi)外側(cè)和預(yù)埋件的位置進(jìn)行有效清理。預(yù)制構(gòu)件模板應(yīng)采取相對成熟的共模技術(shù)，該技術(shù)的使用可以將生產(chǎn)相同類型預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)流程規(guī)范化，減小誤差的同時(shí)有效提高生產(chǎn)效率。對于預(yù)埋件來講，其可以與門窗一起進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行小范圍的改模來滿足施工要求。

2. 3 鋼筋加工與入模

鋼筋進(jìn)場之前，材料員需要對其提供的產(chǎn)品合格證按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查，并對外觀進(jìn)行查驗(yàn)及復(fù)試檢驗(yàn)，確保鋼筋質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求，而后按照規(guī)格類型進(jìn)行統(tǒng)一管理，方便施工取用。鋼筋骨架尺寸控制要精準(zhǔn)，并采取專門的成型架進(jìn)行綁扎，使其快速成型。保護(hù)層墊塊需要選用塑料類墊塊，并將其與鋼筋籠進(jìn)行捆綁，使其更加穩(wěn)定；墊塊的布置應(yīng)該采取梅花狀，兩者的間距控制在60 cm 以下；為了使預(yù)制構(gòu)件與清水混凝土的標(biāo)準(zhǔn)相符合，需要使鋼筋的骨架變得更為穩(wěn)定，保護(hù)層厚度達(dá)到要求，需要對保護(hù)層墊塊進(jìn)行有效的改進(jìn)，將平板中的墊塊改為正四棱臺結(jié)構(gòu)，并將位于立面的墊塊改為半圓形，利用鋼筋固定。鋼筋成品（骨架）中鋼筋、各種配件和相應(yīng)的預(yù)埋件都需要符合標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)文件要求。鋼筋成品（骨架）中的開孔部位應(yīng)根據(jù)圖紙要求進(jìn)行加強(qiáng)筋的配置，同時(shí)需要保證加強(qiáng)筋的綁扎固定點(diǎn)數(shù)量不少于3 處；如果鋼筋的品種、規(guī)格和數(shù)量發(fā)生變化時(shí)，則需要出具相應(yīng)的變更手續(xù)；應(yīng)當(dāng)采用具有多吊點(diǎn)的吊架來對骨架進(jìn)行吊運(yùn)；同時(shí)注意小心放置鋼筋骨架，使其入模后不能對骨架進(jìn)行移動；還需要采取一定的防護(hù)措施如保護(hù)層等，對鋼筋的各個(gè)部位進(jìn)行保護(hù)，預(yù)制構(gòu)件的保護(hù)層通常為15～30 mm；在進(jìn)行鋼筋入模環(huán)節(jié)時(shí)，應(yīng)謹(jǐn)慎操作，在確保鋼筋表面無雜物、老銹的前提下平直入模，保證不會對模板造成損傷。

2. 4 混凝土澆筑

混凝土用的水泥、骨料（砂、石）、外加劑、摻合料等應(yīng)有產(chǎn)品合格證，并按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行復(fù)試檢驗(yàn)，明確其品種、規(guī)格、生產(chǎn)單位等。水泥、骨料（砂、石）、外加劑、摻合料和水等質(zhì)量必須符合現(xiàn)行有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

混凝土的攪拌時(shí)間控制在90 s 以上，如果使用外加劑或其他摻合料，需要經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證確定，確保攪拌均勻，避免不合格的混凝土運(yùn)送到現(xiàn)場，現(xiàn)場澆筑之前必須對混凝土進(jìn)行塌落度檢測，觀察其流動性、和易性及粘聚性，不合格的混凝土一律不能澆筑。但在此之前需對模具、支架、鋼筋、預(yù)埋件進(jìn)行驗(yàn)收檢查，并留存驗(yàn)收記錄，保證上下道工序順利銜接。

對混凝土進(jìn)行振搗操作時(shí)，需要使用插入式振動器，同時(shí)應(yīng)保證其所能移動的實(shí)際距離在振動器半徑的1.5 倍左右，還需與側(cè)模保持5～10 cm 的距離，保證插入下層混凝土足夠的深度。要控制好振搗時(shí)間，避免過度振搗出現(xiàn)離析、振搗不足出現(xiàn)孔洞的情況發(fā)生。確保振搗密實(shí)，保證混凝土澆筑質(zhì)量?；炷琉B(yǎng)護(hù)可選擇自然淋水的方式進(jìn)行，安排專人負(fù)責(zé)對混凝土進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。當(dāng)構(gòu)件中的水分已達(dá)到要求時(shí)，則可以選擇覆蓋濕麻包等相應(yīng)措施，保證水分不流失。從該工程的角度分析，當(dāng)預(yù)制構(gòu)件達(dá)到出廠標(biāo)準(zhǔn)后，混凝土齡期應(yīng)該在14 天以上，同時(shí)抗壓強(qiáng)度也要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2. 5 構(gòu)件脫模、起吊堆放

對預(yù)制件進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)后，需要對其進(jìn)行冷卻，直至蒸養(yǎng)罩內(nèi)外部之間的溫差控制在20 ℃以下時(shí)才可進(jìn)行脫罩。而要進(jìn)行拆模起吊則需對混凝土的實(shí)際強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn)，確保其達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70% 以上才可進(jìn)行拆模。其后就要進(jìn)行起吊操作，在進(jìn)行操作之前需要將模具和構(gòu)件之間的連接部分進(jìn)行完全拆除后才可進(jìn)行起吊；而在起吊時(shí)，其起吊的吊點(diǎn)不僅需要滿足設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求，同時(shí)還需要達(dá)到起吊技術(shù)要求，即平穩(wěn)起吊。當(dāng)需要對大型模板進(jìn)行拆卸時(shí)，則要采取吊車和平衡架相配合的方式才能進(jìn)行操作。在此過程中需要謹(jǐn)慎防止模具出現(xiàn)變形，還需要注意觀察不同細(xì)節(jié)，保證操作時(shí)構(gòu)件不產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。預(yù)制構(gòu)件在進(jìn)行儲存、保管時(shí)，需要按種類合理分區(qū)進(jìn)行存放，同時(shí)還需從不同的型號出發(fā)，按照生產(chǎn)日期的不同采取分類存放。若出現(xiàn)不合格的構(gòu)件，則需對其進(jìn)行集中分組存放，以便于集中處理。

預(yù)制構(gòu)件粗糙面處理。預(yù)制構(gòu)件水洗面方法：為確保預(yù)制構(gòu)件和現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)連接良好，需在混凝土凝固前，對預(yù)制構(gòu)件相應(yīng)的連接部分進(jìn)行表面水槍沖洗處理，使骨料外露1/3～1/2，使之成為毛面，用于加強(qiáng)與現(xiàn)澆混凝土的粘結(jié)力，最終實(shí)現(xiàn)先后澆筑的混凝土相互咬合形成一個(gè)受力整體。

2. 6 構(gòu)件成型和養(yǎng)護(hù)

混凝土投料高度不應(yīng)大于50 cm，且在鋪設(shè)混凝土?xí)r應(yīng)做到均勻、平整；混凝土成型方法有多種，在大多數(shù)情況下采用插入式振動棒振搗，通過逐排振搗將混凝土鋪設(shè)密實(shí)。同時(shí)，需要注意振動器不應(yīng)與鋼筋骨架和預(yù)埋件相碰撞，防止變形；混凝土澆筑過程不應(yīng)中斷，要連續(xù)進(jìn)行，避免混入其他雜質(zhì)，觀察模具、預(yù)埋件等是否移位或發(fā)生變形，若出現(xiàn)變形或位移應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)強(qiáng)和糾正措施；配件、埋件處混凝土應(yīng)澆搗密實(shí)，外露部分應(yīng)設(shè)置防污損裝置，保護(hù)配件與埋件不受損壞；完成澆筑后，應(yīng)利用泥板將其抹平，保證其表面平整度，并對混凝土表面進(jìn)行二次抹面，之后要及時(shí)養(yǎng)護(hù)，提高構(gòu)件使用壽命。

混凝土進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)，在完成全部澆搗后，靜停時(shí)間不應(yīng)小于2 h，升溫速度小于15 ℃/h；在恒溫階段，最高溫度應(yīng)小于55 ℃，時(shí)間應(yīng)不少于3 h；在冷卻降溫階段速度應(yīng)當(dāng)小于10 ℃/h。

2. 7 成品構(gòu)件檢查與標(biāo)識

對于每一個(gè)預(yù)制構(gòu)件成品，成型后都要進(jìn)行質(zhì)量的外觀檢查，肉眼觀察混凝土是否振搗密實(shí)，鋼筋有無外露、是否存在蜂窩、孔洞、裂縫等質(zhì)量問題。

為便于構(gòu)件安裝和裝車運(yùn)輸時(shí)快速找到構(gòu)件，利于質(zhì)量追溯，并配有產(chǎn)品唯一識別的二維碼，識別二維碼可以顯示原材料及混凝土送檢、養(yǎng)護(hù)等信息，便于快速查看該構(gòu)件的生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制情況[1-2]。

3 施工中需要控制的問題

3. 1 預(yù)制構(gòu)件原材料控制

配制混凝土所使用的水泥，一般選擇礦渣、硅酸鹽、火山灰、粉煤灰以及最常見的普通水泥五類。通常情況下需選擇硅酸鹽水泥。對于水泥標(biāo)號來講，其應(yīng)該與組成構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度相匹配。如果選擇的水泥標(biāo)號過高，所形成的混凝土中水泥的含量就比較低，這會對構(gòu)件的耐久性產(chǎn)生嚴(yán)重影響，使得構(gòu)件不細(xì)致、沒有光澤；而當(dāng)出現(xiàn)水泥標(biāo)號過低的情況時(shí)，就會使得混凝土中水泥的含量增多，影響混凝土經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)也不能體現(xiàn)水泥的技術(shù)水平，造成其收縮率較大，因此在對混凝土進(jìn)行配置時(shí)需將水泥的強(qiáng)度適當(dāng)加強(qiáng)，使其超過混凝土強(qiáng)度的50%～100%。

在對細(xì)集料進(jìn)行選擇時(shí)應(yīng)選取質(zhì)地堅(jiān)硬、含泥量小于3％、粒徑小于5 mm、級配良好、顆粒潔凈的砂。最關(guān)鍵的是在選用之前需對其進(jìn)行檢驗(yàn)和驗(yàn)收，對于檢驗(yàn)中所出現(xiàn)問題的砂禁止入場，而檢查的頻率為100 m3/次。粗集料的選擇需堅(jiān)硬、耐磨、防滑、潔凈的級配，且要符合國家驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。對于石質(zhì)強(qiáng)度來說要求大于3 級，針片狀含量應(yīng)≤25％，硫化物及硫酸鹽含量應(yīng)＜1％，最重要的就是控制含泥量＜2％。碎石的大小也極為關(guān)鍵，其粒徑不能小于結(jié)構(gòu)中最小邊尺寸的1/4，而對碎石的進(jìn)場檢查頻率為200 m3/次。

3. 2 施工工藝過程控制

3.2.1 鋼筋綁扎和套管連接定位

在預(yù)制PC 構(gòu)件時(shí)，需要按照設(shè)計(jì)院、鋁模廠、構(gòu)件廠三方深化圖紙施工，對鋼筋的一側(cè)進(jìn)行車絲處理，處理完成后進(jìn)行套管的連接。在此過程中，施工人員需要在指定的位置上吊裝鋼筋籠；與此同時(shí)，為了對模具起到相應(yīng)的保護(hù)作用，避免其在套管連接定位時(shí)受到破壞，施工人員應(yīng)在模具端板位置，蓋上一層發(fā)泡塑料，通過發(fā)泡塑料的緩沖來起到相應(yīng)的保護(hù)作用；在此之后，施工人員就可以進(jìn)行套管連接。與此同時(shí)，施工人員需要保證定位的準(zhǔn)確性，以此來保證連接工作的質(zhì)量，注意對預(yù)埋件的保護(hù)，保證施工質(zhì)量。

3.2.2 模具組裝和檢查

為了保證混凝土的質(zhì)量，施工人員在組裝的過程中，首先要對模板表面的雜物或者殘留混凝土清理干凈。清理完成后，施工人員根據(jù)圖紙具體尺寸進(jìn)行兩塊模板的安裝，在安裝過程中，一定要提高側(cè)模安裝定位的準(zhǔn)確性。施工人員可以使用銷釘來進(jìn)行定位，完成銷釘定位后，再對底模和側(cè)模進(jìn)行安裝，來保證模板的穩(wěn)定性。

3.2.3 控制混凝土的水灰比

預(yù)防初凝前出現(xiàn)沁水和水分急劇蒸發(fā)而導(dǎo)致混凝土失水收縮；控制保護(hù)層厚度，過厚或過薄都會出現(xiàn)裂縫；洞口根據(jù)規(guī)范加設(shè)洞口加強(qiáng)筋，避免因應(yīng)力集中出現(xiàn)裂縫。

3.2.4 振搗

振動器要垂直的直上直下，同時(shí)操作振動器時(shí)要快插慢拔，而且插點(diǎn)要分布均勻振動棒半徑的8～10倍，切記勿漏點(diǎn)插（欠缺振動）上下要抽動，層層要扣搭結(jié)合好，振動30 min，停歇5 min，軟管不要卷曲，時(shí)間在20～30 s 之間為好，混凝土振搗密實(shí)的最好狀態(tài)為：混凝土不再下沉、不再出現(xiàn)氣泡、表面平坦泛漿。

3.2.5 拆模

拆模當(dāng)預(yù)制構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度符合要求時(shí)，才能進(jìn)行脫模，避免由于脫模而導(dǎo)致其出現(xiàn)裂縫、掉渣問題。拆模時(shí)需要特別小心，把握用力尺度，避免由于外力過大而破壞構(gòu)件。若脫模后，構(gòu)件出現(xiàn)掉渣、表面不平整、邊角損壞等問題時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)修補(bǔ)。

3.2.6 養(yǎng)護(hù)

嚴(yán)格控制預(yù)養(yǎng)、升溫、恒溫、降溫這4 個(gè)過程。預(yù)養(yǎng)時(shí)間應(yīng)大于1 h，小于3 h，同時(shí)需要在表面鋪設(shè)一層薄膜或放置加濕裝置，減緩構(gòu)件的干燥速度；升溫速率應(yīng)控制在每小時(shí)提升0 ℃～20 ℃最為適宜，降溫速率應(yīng)當(dāng)小于10 ℃/h；對于較薄的預(yù)制構(gòu)件，如樓板、墻板等，需要嚴(yán)格控制其養(yǎng)護(hù)溫度，一般情況下不高于60 ℃，持續(xù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)不小于4 h；預(yù)制構(gòu)件出池的表面溫度與環(huán)境溫度的差值不宜超過25 ℃，在預(yù)制構(gòu)件脫模時(shí)，應(yīng)當(dāng)立即對其表面鋪設(shè)薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，避免由于混凝土表面溫度與環(huán)境溫度相差較大而引起構(gòu)件開裂。當(dāng)氣溫低于5 ℃時(shí)，應(yīng)采取覆蓋保溫措施，不得向混凝土表面灑水[3-4]。

4 預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量修補(bǔ)措施

4. 1 預(yù)制構(gòu)件裂縫

針對預(yù)制構(gòu)件裂縫問題，可以采用鐵鏟將其鏟成V 形坑，需鏟至裂紋底部，然后用刷子清潔裂縫中的塵埃、油脂、小石塊等，再用清水沖凈裂縫內(nèi)殘留碎屑，之后用干的油漆刷清除裂縫內(nèi)的積水，讓其風(fēng)干3 min后，再均勻涂上純白膠漿并等到表面已經(jīng)干爽。對于小于3 mm 深度的裂紋，用已配備好的細(xì)粉填滿V 形坑范圍，然后用灰匙抹平表面；對于大于3 mm 深度的裂紋，將已配備好的粗粉用灰匙填入需要修補(bǔ)的部位，并用鐵板將其完全插實(shí)，保證完全填滿裂縫，再用灰匙將縫隙內(nèi)的粗粉抹平，使其稍低于原表面。等完全干硬后，將細(xì)粉填平裂縫，待細(xì)粉完全干硬后，用水磨砂紙打磨光滑后，用清水沖洗干凈；而對于較大較深的裂縫，先鑿除松動的石子，用清水沖洗干凈，再用1∶2.5 水泥砂漿抹平搗實(shí)修補(bǔ)，此外，加壓灌入不同稠度的改性環(huán)氧樹脂溶液進(jìn)行補(bǔ)縫，效果比較好。

4. 2 崩裂

對于預(yù)制構(gòu)件崩裂的現(xiàn)象，首先，需要用鋼絲刷將松脫的地方清掃干凈，再用清水將碎屑沖洗干凈，待表面殘余水分干燥后，再均勻涂上純白膠漿并等到表面已經(jīng)干爽。其次，根據(jù)崩角大小，需把粗粉分層批上修補(bǔ)的地方，用灰匙按下?lián)v實(shí)，將所有崩裂處的縫隙填滿后，再用灰匙將縫隙內(nèi)的粗粉抹平，使其稍低于原表面。最后，使完全干硬后，將細(xì)粉填平裂縫，待細(xì)粉完全干硬后，用水磨砂紙打磨光滑后，用清水將其沖洗干凈。

4. 3 表面氣孔

針對預(yù)制構(gòu)件中存在的表面氣孔，也可以采用細(xì)粉進(jìn)行修補(bǔ)，首先，需要對表面氣孔處灑水，測試其平整度、氣孔率等將細(xì)粉填充在表面氣孔處，用灰匙將其表面抹平。其次，待細(xì)粉完全干硬后，用水磨砂紙將表面打磨光滑即可。

4. 4 蜂窩

若預(yù)制構(gòu)件出現(xiàn)蜂窩，小蜂窩的話，將蜂窩處沖洗干凈，用1∶2 或2∶5 的水泥砂漿抹平修補(bǔ)即可。大蜂窩的話，要用錘子將蜂窩完全鑿開，將其根部完全鏟除，并將避免松動的石子清理干凈，用清水沖凈蜂窩內(nèi)殘留的碎屑，再用高一等級細(xì)石混凝土搗實(shí)修補(bǔ)，并覆蓋加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)使其達(dá)到修補(bǔ)的強(qiáng)度要求[5-6]。

5 結(jié)語

該工程預(yù)制構(gòu)件已完成且現(xiàn)場驗(yàn)收合格，在現(xiàn)場安裝過程中符合設(shè)計(jì)及鋁膜廠的要求，通過施工環(huán)節(jié)的嚴(yán)格把控，順利完成了項(xiàng)目的預(yù)期目標(biāo)。

盡管預(yù)制構(gòu)件有其自身的優(yōu)點(diǎn)，但是要在生產(chǎn)過程中嚴(yán)把原材、預(yù)埋件的質(zhì)量關(guān)，精確定位預(yù)埋，制訂出符合設(shè)計(jì)院、鋁模廠、構(gòu)件廠實(shí)用的控制措施及行之有效的施工方案，嚴(yán)于控制，狠抓執(zhí)行，才能確保PC 構(gòu)件的順利安裝，達(dá)到省時(shí)、省力、省工的效果。