裝配式建筑施工技術(shù)及質(zhì)量控制探析

錢 景（山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030000）

為促進(jìn)建筑行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，相關(guān)部門主要圍繞建筑工業(yè)化、住宅產(chǎn)業(yè)化、建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代三個(gè)方面來提高建筑質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)建設(shè)過程精益化、建筑生產(chǎn)工業(yè)化、項(xiàng)目管理先進(jìn)化，改善建筑居住環(huán)境和使用功能，最終實(shí)現(xiàn)建筑綠色化[1]。裝配式建筑可以分為裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、裝配式鋼結(jié)構(gòu)和裝配式木結(jié)構(gòu)，現(xiàn)階段裝配式混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛，其主要通過工廠預(yù)制混凝土構(gòu)件運(yùn)輸至施工現(xiàn)場，通過可靠的連接方式裝配而成，與傳統(tǒng)的建筑施工方式相比，能有效提高工作效率，大幅度降低施工工期，為工程質(zhì)量提供保障。

1 工程案例

1.1 工程概況

某高層建筑作為公司總部辦公大樓使用，該項(xiàng)目地上19 層，地下3 層，主體結(jié)構(gòu)為裝配式框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目總建筑面積約為43256m2，地上建筑面積為36587.86m2，地下建筑面積為6668.14m2，建筑總高度為76.85m，建筑類別為Ⅰ類，設(shè)計(jì)使用年限為50 年，耐火等級(jí)為1級(jí)，抗震設(shè)防烈度為7度。建筑立面以玻璃幕墻為主，各層錯(cuò)開布置鋁合金百葉，具有較強(qiáng)的立體感。本工程構(gòu)件主要包括現(xiàn)澆剪力墻和預(yù)制混凝土柱、梁、疊合板、陽臺(tái)及樓梯，其中現(xiàn)澆剪力墻及預(yù)制混凝土柱強(qiáng)度等級(jí)為C30~C55，預(yù)制梁、樓板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30~C40，標(biāo)準(zhǔn)層每層預(yù)制混凝土構(gòu)件數(shù)量為289件，其具體參數(shù)見表1。

表1 預(yù)制構(gòu)件相關(guān)參數(shù)

1.2 項(xiàng)目重難點(diǎn)

本項(xiàng)目預(yù)制構(gòu)件種類較多，施工工藝難度較大，包括以下幾項(xiàng)重難點(diǎn)：①施工技術(shù)難度大，項(xiàng)目所涉及技術(shù)包括構(gòu)件深化設(shè)計(jì)、構(gòu)件預(yù)制、運(yùn)輸、存放、管理等方面，涉及面廣、專業(yè)要求高，導(dǎo)致技術(shù)難度偏大；②施工管理難度大，工程所需預(yù)制構(gòu)件數(shù)量大，運(yùn)輸、堆放、拼接等環(huán)節(jié)的管理難度相應(yīng)增加，對(duì)管理人員的工作效率及專業(yè)難度隨之增大；③構(gòu)件吊裝風(fēng)險(xiǎn)性大，項(xiàng)目預(yù)制構(gòu)件數(shù)量多，構(gòu)件拼裝需同時(shí)吊裝，且吊起高度較高，自身重量較重，極易對(duì)現(xiàn)場工作人員人身安全造成影響；④各專業(yè)施工協(xié)調(diào)難度大，項(xiàng)目施工現(xiàn)場存在交叉作業(yè)，水電安裝、梁柱、主次梁連接點(diǎn)等部位均需在構(gòu)件吊裝完成后及時(shí)進(jìn)行混凝土澆筑、振搗，其澆搗質(zhì)量對(duì)預(yù)制構(gòu)件整體安裝質(zhì)量起到?jīng)Q定性影響；⑤構(gòu)件連接可靠性差，預(yù)制構(gòu)件連接采用灌漿套筒方式，相關(guān)施工人員技術(shù)交底不完善、拌合料配合比不符合要求、鋼筋加工精度差等問題導(dǎo)致灌漿施工質(zhì)量差。

2 裝配式建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 預(yù)制混凝土柱構(gòu)件安裝要點(diǎn)

預(yù)制柱構(gòu)件的施工工序?yàn)椋汗潭A(yù)留鋼筋—放線定位—柱子翻轉(zhuǎn)—吊運(yùn)、臨時(shí)固定—校正調(diào)整—最終固定—套筒灌漿。預(yù)制柱安裝的精準(zhǔn)度取決于鋼筋預(yù)留的精準(zhǔn)程度，為保證鋼筋預(yù)留的精準(zhǔn)性，且梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域?yàn)楝F(xiàn)澆混凝土，則柱頂預(yù)留鋼筋長度為1m。預(yù)制柱生產(chǎn)制造時(shí)，易產(chǎn)生誤差，且梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行混凝土澆筑振搗時(shí)，會(huì)導(dǎo)致鋼筋出現(xiàn)偏移出現(xiàn)誤差，則通過利用定位套筒和定位鐵板對(duì)預(yù)留鋼筋做好固定措施，引點(diǎn)放線從柱底樓面至柱頂樓面，根據(jù)預(yù)制柱鋼筋的分布位置，將格網(wǎng)箍放置于疊合板面筋上方，混凝土澆筑時(shí)將其埋置其中，保證鋼筋位置的相對(duì)準(zhǔn)確，之后放置定位鐵板，保證鋼筋位置的絕對(duì)準(zhǔn)確，最后利用短鋼筋將定位鐵板與疊合板面筋焊接固定[2]。此外，預(yù)制柱吊運(yùn)需立起吊運(yùn)，極易導(dǎo)致破損、開裂等質(zhì)量缺陷。

2.2 預(yù)制混凝土梁構(gòu)件安裝要點(diǎn)

裝配式混凝土預(yù)制梁的施工工序?yàn)椋毫?、柱身彈線、臨時(shí)支撐系統(tǒng)搭設(shè)、吊裝、臨時(shí)固定、精度校正、最終固定等。預(yù)制梁吊裝前，應(yīng)對(duì)各梁進(jìn)行主、次分類及安裝順序編號(hào)，避免后續(xù)吊裝錯(cuò)誤，出現(xiàn)返工重裝的現(xiàn)象，同時(shí)，為避免預(yù)制梁吊裝過程中出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，影響預(yù)制梁的正常受力，則采用扁擔(dān)工具，充分發(fā)揮其吊裝過程中的作用，保證梁其均勻受力，增強(qiáng)構(gòu)件的整體受力性能，并為預(yù)制梁的吊裝效率提供保障，預(yù)制梁吊裝如圖1 所示。預(yù)制主梁需依據(jù)柱上的梁位線進(jìn)行吊裝，保證精度范圍在±5mm，之后依據(jù)編號(hào)順序逐條吊裝，并全程注意梁吊裝方向及箍筋套入順序，避免安裝方向錯(cuò)誤、露筋等缺陷而返工，增加施工成本，預(yù)制主梁吊裝完成后，需對(duì)臨時(shí)支撐系統(tǒng)進(jìn)行檢查，保持柱頂位置與梁中水平位置一致，為后續(xù)疊合面層澆搗質(zhì)量提供保障。此外，預(yù)制主梁吊裝完成后，進(jìn)行次梁吊裝，將“牛擔(dān)板”卡入預(yù)留凹槽部位，為次梁吊裝精度提供保障，從而進(jìn)行次梁逐條吊裝，然后對(duì)主、次梁之間進(jìn)行結(jié)構(gòu)砂漿填縫，增強(qiáng)主、次梁之間的整體連接性能。

圖1 預(yù)制梁吊裝

2.3 預(yù)制混凝土疊合板構(gòu)件安裝要點(diǎn)

裝配式預(yù)制疊合板的施工工序主要分為彈線定位、搭設(shè)臨時(shí)支撐架、確認(rèn)構(gòu)件方向、編號(hào)、起吊安裝、預(yù)制板校正及連接縫填充等。在對(duì)預(yù)制板構(gòu)件進(jìn)行方向及編號(hào)確認(rèn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工圖紙直接在預(yù)制板明顯部位做好相應(yīng)標(biāo)記，避免出現(xiàn)吊裝順序錯(cuò)誤的現(xiàn)象，并且，疊合板面積相對(duì)較大，本工程采用自平衡吊架的方式進(jìn)行吊裝，避免吊裝由于受力不均而造成掉角、開裂等質(zhì)量缺陷，自平衡吊架主要由吊架、滑輪組、鋼纜繩及吊點(diǎn)組成，其中吊架為熱軋普通槽鋼，滑輪組為吊勾型開口式2T 單車滑輪，鋼纜繩為直徑14mm 鍍鋅鋼絲繩，且設(shè)置六個(gè)吊點(diǎn)。預(yù)制疊合板利用自平衡吊裝技術(shù)進(jìn)行吊裝時(shí)，各吊點(diǎn)受力均勻，疊合板穩(wěn)定吊裝，有效提高了疊合板的吊裝效率，并為疊合板施工質(zhì)量提供保障。預(yù)制疊合板安裝時(shí)，其與預(yù)制梁搭接長度不應(yīng)低于15mm，非搭接邊應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行吊裝，并對(duì)疊合板的高程、標(biāo)高、垂直度等施工要點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，保證所有誤差均在規(guī)范允許范圍內(nèi)，疊合板的接縫均為5mm，在吊裝完成后，采用高強(qiáng)砂漿進(jìn)行填充，充分保證接縫處的強(qiáng)度要求。此外，在疊合板吊裝完成后，按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行放筋、敷設(shè)管道及澆筑混凝土，從而完成建筑樓板面層的整體施工。

2.4 預(yù)制混凝土樓梯構(gòu)件安裝要點(diǎn)

裝配式建筑預(yù)制樓梯的主要吊裝工序?yàn)闇y(cè)量防線、構(gòu)件質(zhì)檢、臨時(shí)支撐搭設(shè)、吊裝、固定等。預(yù)制樓梯構(gòu)件的體積相對(duì)較大，則利用型鋼扁擔(dān)梁進(jìn)行輔助吊裝，提高預(yù)制樓梯構(gòu)件吊裝過程中的整體穩(wěn)定性，吊裝時(shí)保證構(gòu)件上下高差一致，使頂面與底面高程一致，并在樓梯初次就位時(shí)，對(duì)樓梯方位設(shè)計(jì)值進(jìn)行復(fù)核，提高樓梯吊裝精度。此外，預(yù)制樓梯構(gòu)件各層吊裝精度為3mm以內(nèi)，保證構(gòu)件的垂直度符合設(shè)計(jì)要求，并且在構(gòu)件安裝完成后，設(shè)置臨時(shí)安全護(hù)欄，為相關(guān)人員安全提供保障。

3 裝配式建筑質(zhì)量管理措施

3.1 預(yù)埋構(gòu)件管理

裝配式建筑施工過程中，為避免出現(xiàn)構(gòu)件錯(cuò)位現(xiàn)象，需加強(qiáng)對(duì)預(yù)埋構(gòu)件的固定工作，比如對(duì)預(yù)埋鋼筋安裝鋪墊等，增強(qiáng)預(yù)埋構(gòu)件的牢固程度，為后續(xù)工程施工提供保障。本項(xiàng)目中，為避免增強(qiáng)預(yù)埋構(gòu)件的施工效果，均在構(gòu)件生產(chǎn)制作過程中擴(kuò)大其預(yù)留孔洞的橫截面積，有效提高了鋼筋的入孔率，加快了整體施工進(jìn)度[3]。在裝配式建筑疊合板構(gòu)件施工過程中，為了避免疊合板出現(xiàn)斷裂缺陷，本項(xiàng)目對(duì)疊合板設(shè)計(jì)、運(yùn)輸、施工過程中均制定相應(yīng)的質(zhì)量管理措施。首先，在疊合板設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員依照現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范對(duì)疊合板尺寸、規(guī)格及跨度進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證所有疊合板構(gòu)件相關(guān)性能均滿足設(shè)計(jì)要求。其次，疊合板運(yùn)輸過程中，選取改裝過的運(yùn)輸車輛進(jìn)行運(yùn)輸，相鄰疊合板之間通過柔性墊片進(jìn)行隔離，各個(gè)轉(zhuǎn)角部位均安裝橡膠保護(hù)裝置，全程采用對(duì)稱放置措施，使疊合板運(yùn)輸過程中全程保持重心穩(wěn)定狀態(tài)，避免運(yùn)輸過程中出現(xiàn)斷裂問題[4]。最后，預(yù)制疊合板吊裝過程中，采用相應(yīng)的吊裝方式，全程輕拿輕放，最大限度保證疊合板吊裝過程中出現(xiàn)缺角等質(zhì)量問題。

3.2 節(jié)點(diǎn)施工管理

裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件吊裝完成后，需要對(duì)鋼筋套筒連接進(jìn)行注漿，從而增強(qiáng)裝配式結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。構(gòu)件鋼筋套筒連接進(jìn)行注漿前，相關(guān)單位需對(duì)構(gòu)件進(jìn)行送檢，且注漿整個(gè)過程，應(yīng)保障監(jiān)理人員與質(zhì)檢人員共同監(jiān)督，對(duì)各個(gè)構(gòu)件注漿信息進(jìn)行檢驗(yàn)記錄，且由各部門相關(guān)人員簽字確認(rèn)，之后各方對(duì)注漿工程進(jìn)行抽檢，形成相應(yīng)的檢查記錄[5]。套筒連接部位注漿過程中，施工過程管理對(duì)注漿質(zhì)量起到?jīng)Q定性作用，則對(duì)其要求主要包括以下幾點(diǎn)：①施工人員必須進(jìn)行崗前專業(yè)技能培訓(xùn)，培訓(xùn)通過后方可進(jìn)行現(xiàn)場作業(yè)；②灌漿全過程中，質(zhì)檢人員和監(jiān)理人員必須全程監(jiān)督，并對(duì)不同時(shí)間的現(xiàn)場澆筑情況進(jìn)行記錄；③鋼筋套筒及砂漿料質(zhì)量需嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行檢驗(yàn)，禁止使用質(zhì)量不合格產(chǎn)品；④保證澆筑環(huán)境與后期養(yǎng)護(hù)環(huán)境相一致，提高灌注漿體的力學(xué)性能[6]。

3.3 預(yù)制構(gòu)件灌漿管理

預(yù)制構(gòu)件灌漿前，先對(duì)構(gòu)件底部及兩側(cè)利用干混砂漿進(jìn)行坐漿處理，坐漿完成后進(jìn)行擾動(dòng)預(yù)制構(gòu)件，嚴(yán)格控制坐漿縫隙及牢固性，為后續(xù)灌漿作業(yè)提供保障。在進(jìn)行灌漿前，應(yīng)對(duì)灌漿材料進(jìn)行送檢，嚴(yán)禁使用不合格產(chǎn)品，相關(guān)施工人員需持證上崗，且崗前應(yīng)進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)，并對(duì)需灌漿面進(jìn)行清理。灌漿時(shí)，應(yīng)保證灌漿料的攪拌時(shí)間、流動(dòng)度及流速等，采用壓漿法將灌漿料從下扣灌入，在灌漿料從上口溢出時(shí)，立即進(jìn)行封堵，整個(gè)灌漿施工過程中，監(jiān)理人員全程對(duì)施工情況進(jìn)行記錄，灌漿完成后及時(shí)對(duì)灌漿口及螺栓口進(jìn)行封閉，從而完成構(gòu)件的灌漿施工[7]。此外，外墻防水施工前，需對(duì)外墻面水平、豎直方向均進(jìn)行平整處理，保證嵌縫厚度滿足設(shè)計(jì)要求，且嵌縫后未干前不得觸碰。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用前景將更加廣闊，并且其施工技術(shù)及質(zhì)量管理也愈加重要。因此，應(yīng)不斷提高裝配式建筑結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)要求，保證裝配式結(jié)構(gòu)建筑的安全和質(zhì)量，同時(shí)，通過利用現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)作為輔助手段，提高裝配式建筑整體穩(wěn)定性和可靠性，從而推進(jìn)裝配式建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展。