裝配式建筑施工質(zhì)量控制研究

楊碩

（邢臺路橋建設(shè)集團有限公司，河北 邢臺054000）

1 引言

裝配式建筑是將傳統(tǒng)建筑施工現(xiàn)場涉及的大部分作業(yè)內(nèi)容轉(zhuǎn)移到加工廠進行模塊化生產(chǎn)。 裝配式建筑的標(biāo)準化設(shè)計、工廠模塊化預(yù)制、現(xiàn)場裝配化施工、智能化吊裝以及全套信息化管理等先進的作業(yè)方式已經(jīng)徹底改變了傳統(tǒng)建筑模式。 裝配式建筑依靠自身特有的優(yōu)勢， 得到了越來越多建筑業(yè)內(nèi)人士的認可，同時也得到了大力的推廣和應(yīng)用。 裝配式建筑施工工藝在改變傳統(tǒng)建筑現(xiàn)場澆筑混凝土工藝的同時， 也產(chǎn)生了一些影響施工質(zhì)量的不利因素。 基于此，本文以某裝配式建筑為研究背景，對實際施工中遇到的問題進行深入分析和探討，并采取行之有效的措施進行改進處理， 繼而有效提升裝配式建筑施工質(zhì)量[1]。

2 工程概況

某城中村回遷安置5#地項目，由6 棟高層（1#～6#）住宅組成，高層住宅地上最高為15 層，最低為12 層，地下車庫為地下2 層，有3 個出入口，總建筑面積為81 458 m2。 6 棟住宅樓結(jié)構(gòu)形式為裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)， 樓體底部的加強區(qū)域和地下室部分采取現(xiàn)場澆筑混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)， 從樓體底部的加強區(qū)域一直到樓體頂部均采用外墻全部預(yù)制、 內(nèi)墻大部分預(yù)制加小部分現(xiàn)場澆筑相結(jié)合的方式。 建筑上層與下層的預(yù)制墻板通過上了套管的豎向鋼筋灌漿后連接。 住宅樓的首層到次頂層的頂板均采用疊合板，屋面均采用現(xiàn)澆混凝土樓板。 建筑2 層樓梯以上為預(yù)制混凝土樓梯、建筑2 層樓梯以下包括2 層樓梯采用現(xiàn)澆混凝土樓梯。 建筑豎向內(nèi)墻在3 層以上均采用預(yù)制混凝土構(gòu)件安裝，內(nèi)墻部分區(qū)域采用現(xiàn)澆混凝土墻體。

3 裝配式建筑施工質(zhì)量影響因素

3.1 因建筑構(gòu)配件深化設(shè)計考慮不足引起的質(zhì)量問題

建筑構(gòu)配件生產(chǎn)廠家為確保其生產(chǎn)的構(gòu)配件切實滿足施工現(xiàn)場的需求， 通常根據(jù)設(shè)計院提供的構(gòu)配件設(shè)計圖進行深化設(shè)計。 裝配式建筑構(gòu)件需要進行深化設(shè)計的部分包括：墻體預(yù)制構(gòu)件的孔洞預(yù)留、 預(yù)埋件和連接件的定位以及墻體內(nèi)各個線盒等位置的固定。 即便是做了詳細的深化設(shè)計之后，運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場的建筑構(gòu)配件仍然會出現(xiàn)不少的問題， 這也暴露出建筑構(gòu)配件在設(shè)計過程中以及加工廠的深化設(shè)計過程中存在的一些問題，需要對這些問題進行改進。 根據(jù)現(xiàn)場實際情況來看，加工廠的深化設(shè)計主要存在以下幾點問題。

第一點問題：2#樓和3#樓5～9 層的02 戶型的公共區(qū)域內(nèi)的梁和預(yù)制內(nèi)墻的安裝連接出現(xiàn)了沖突， 直接原因是公共區(qū)域風(fēng)道梁延伸到了預(yù)制墻體內(nèi)部， 但是沒有提前在對應(yīng)位置留好梁窩豁口。 產(chǎn)生這種情況的深層次原因是加工廠雖然對預(yù)制墻板進行了深化設(shè)計， 但是沒有對與預(yù)制墻板相互連接的構(gòu)件形成的整體進行系統(tǒng)性的深化設(shè)計， 沒有考慮系統(tǒng)性誤差的存在，導(dǎo)致施工時出現(xiàn)問題。 在施工過程中不得不在預(yù)制墻體內(nèi)硬生生地砸出豁口來匹配梁的尺寸，最后再進行連接。

第二點問題：1#樓和4#樓的01 戶型的懸挑構(gòu)件沒有考慮錨固鋼筋加長后對結(jié)構(gòu)孔洞的影響， 具體位置是預(yù)制空調(diào)板的錨固鋼筋和廚房煙道發(fā)生了沖突。 加工廠在深化設(shè)計時，只考慮到了預(yù)制空調(diào)板錨固鋼筋的長度， 沒有考慮煙道孔洞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)， 導(dǎo)致1#樓和4#樓01 戶型空調(diào)板需經(jīng)原設(shè)計單位出具修改方案后再進行后續(xù)的處理及連接。

第三點問題：6#樓3～8 層預(yù)制構(gòu)件與其對應(yīng)的垂直墻體之間的關(guān)系存在誤差， 具體誤差位置是斜支撐連接件預(yù)留螺栓孔位置受到垂直墻體的影響， 還有預(yù)留模板的對拉螺栓孔位置也受到垂直墻體的影響。 最終為了工程的繼續(xù)進行，不得不根據(jù)實際的位置關(guān)系在結(jié)構(gòu)墻體二次開孔， 又引起了構(gòu)件與其他位置的二次沖突風(fēng)險。

第四點問題： 加工廠在深化設(shè)計過程中存在檢查不嚴謹?shù)那闆r， 導(dǎo)致預(yù)制疊合板和預(yù)制陽臺板的上斜支撐預(yù)埋連接螺栓的數(shù)量和原設(shè)計圖紙不同，存在數(shù)量缺失；預(yù)制墻體的對拉螺栓孔數(shù)量不足；從1#到6#樓的部分預(yù)制墻體均存在預(yù)留孔洞偏離設(shè)計位置以及部分預(yù)制墻體現(xiàn)場拼接間隙過大的情形。 最后不得不在現(xiàn)場安裝施工過程中通過修改設(shè)計、剔鑿等措施來降低因工廠深化設(shè)計考慮不足帶來的結(jié)構(gòu)沖突。

3.2 因預(yù)制構(gòu)件開裂引起的質(zhì)量問題

建筑預(yù)制構(gòu)件在加工廠預(yù)制完成后， 需要經(jīng)過遠距離運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場， 在施工現(xiàn)場經(jīng)過多次的吊裝和疊放最終才能安裝完畢。 在這個漫長的過程中，如果哪個環(huán)節(jié)質(zhì)量控制不到位或者控制措施出現(xiàn)了問題， 預(yù)制構(gòu)件相對薄弱的地方在受力不均勻或者應(yīng)力集中的情況下，容易出現(xiàn)開裂的情形。 案例項目預(yù)制構(gòu)件在運輸及吊運安裝過程中出現(xiàn)裂紋的構(gòu)件主要有以下幾個地方。

1）預(yù)制管井或預(yù)制構(gòu)件的洞口位置存在豁口的異形疊合板，由于豁口構(gòu)造的特殊情況，在運輸和吊裝過程中，預(yù)制構(gòu)件的豁口處均無法做加強處理，所以，預(yù)制構(gòu)件在多次吊裝和碼放過程中，造成了豁口處受力失去平衡，繼而引發(fā)預(yù)制構(gòu)件出現(xiàn)裂紋。

2）為了節(jié)約施工現(xiàn)場材料存放空間，運輸?shù)浆F(xiàn)場的疊合板碼放高度超過了規(guī)范規(guī)定的安全高度， 再加上疊合板之間的墊木重心不在一個垂直面上， 導(dǎo)致疊合板薄弱部位因受力不均出現(xiàn)了裂紋。 案例項目中1#樓和5#樓的陽臺板設(shè)計為異形板，其中，5#樓4～9 層的陽臺板帶下返臺結(jié)構(gòu)，因預(yù)制陽臺板的下返臺使得預(yù)制構(gòu)件的重心下移， 再加上陽臺預(yù)制板為懸挑構(gòu)件，本身容易發(fā)生撓性變形，如果在碼放預(yù)制陽臺板時不采取行之有效的措施， 很容易出現(xiàn)預(yù)制陽臺板局部開裂的可能性，繼而導(dǎo)致預(yù)制陽臺安裝后出現(xiàn)局部漏水的情形。 如果預(yù)制陽臺板出現(xiàn)的裂縫在可控范圍內(nèi)， 則現(xiàn)場需要進行修補后方可使用，如果裂縫超過一定范圍，需要進行退貨處理，不僅影響了施工質(zhì)量還影響了施工進度。

3.3 因預(yù)制構(gòu)件連接不準確引起的質(zhì)量問題

3.3.1 套筒灌漿量不足

預(yù)制墻板縱向連接采用的是套筒灌漿的連接方式， 但是套筒內(nèi)灌入的水泥漿液是否飽滿， 現(xiàn)階段還沒有準確可靠的檢測方法。 現(xiàn)階段，施工現(xiàn)場檢測套筒灌漿量是否飽滿的方法只能是在灌漿施工完成后看上部的出漿孔是否有漿液冒出，如果有漿液冒出，說明套筒內(nèi)漿液已經(jīng)灌滿，如果漿液沒有冒出，則繼續(xù)灌入水泥漿液。 但是這種方法存在一定的弊端，因為套筒灌漿管內(nèi)部情況是無法看見的，既然無法看見，也就無法準確知道內(nèi)部的實際情況，所以，灌漿管內(nèi)部灌入的漿液達到什么程度很難把控。 此外，無論是施工現(xiàn)場作業(yè)人員對灌漿孔清理不到位，還是構(gòu)件在預(yù)制加工過程中的封堵不到位，都會引起灌漿孔或者出漿孔堵塞，對灌漿質(zhì)量造成不利影響。

3.3.2 鋼筋和套筒連接的偏位

在5#樓裝配式施工現(xiàn)場作業(yè)中的預(yù)制構(gòu)件套筒連接過程中，出現(xiàn)了鋼筋和預(yù)制套筒位置偏移的現(xiàn)象，根據(jù)偏移量的大小，將鋼筋和預(yù)制套筒偏位分為部分偏位和完全偏位。 對于部分偏位的情形， 可以通過多次不同的嘗試后將鋼筋勉強插入套管內(nèi)，而對于完全偏位，則必須對預(yù)制構(gòu)件進行重新加工后才可返回施工現(xiàn)場使用。 通常情況，從加工廠的角度來說，出現(xiàn)鋼筋和預(yù)制套筒位置偏移是因為預(yù)制構(gòu)件加工過程中對定位和尺寸精度控制不足引起的， 需要重新返工修理再運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。 從裝配式施工現(xiàn)場環(huán)節(jié)來說，施工現(xiàn)場作業(yè)人員會將鋼筋掰彎或者在現(xiàn)場對預(yù)制構(gòu)件重新打孔， 來確保鋼筋順利插入預(yù)制套筒內(nèi)。 但從具體效果來看，無論是掰彎鋼筋還是重新在預(yù)制構(gòu)件上打孔， 都是在一定程度上改變了設(shè)計的初衷，至于是否改變了結(jié)構(gòu)的承載能力無法給出準確的判斷，但是一定會對裝配式建筑結(jié)構(gòu)的安全性造成一定的隱患，所以，鋼筋和套筒連接偏位問題一定要杜絕。

4 裝配式建筑施工質(zhì)量控制措施

4.1 建筑構(gòu)件深化設(shè)計過程控制

建筑構(gòu)配件深化設(shè)計部門屬于加工廠一個獨立機構(gòu)，這樣雖然便于加工廠集中管理， 但是也存在深化設(shè)計部門與加工生產(chǎn)一線和裝配式施工現(xiàn)場脫節(jié)的弊端。 只有當(dāng)裝配式施工現(xiàn)場安裝過程中發(fā)現(xiàn)問題后， 再通過一級一級反饋才能到達深化設(shè)計部門。 例如，案例項目中4#樓01 戶型的空調(diào)預(yù)制板在現(xiàn)場吊裝過程中發(fā)現(xiàn)了問題， 需要由現(xiàn)場技術(shù)人員將問題反饋給技術(shù)總工，技術(shù)總工再將問題反饋給設(shè)計院，并和設(shè)計院人員溝通協(xié)商解決方案。 當(dāng)協(xié)商方案確定后，該項目的設(shè)計院負責(zé)人再出具設(shè)計變更，之后反饋到裝配現(xiàn)場后，現(xiàn)場再修改處理。 以上處理方式是針對施工現(xiàn)場可以對存在缺陷的預(yù)制構(gòu)件進行處理的情況而言。 如果裝配式施工現(xiàn)場無法處理預(yù)制構(gòu)件的缺陷， 只能將預(yù)制構(gòu)件返回加工廠重新進行加工補打后再運輸?shù)浆F(xiàn)場進行安裝， 這樣不僅會延誤大量的施工工期，也會大量增加施工現(xiàn)場的窩工量，增加施工成本。 由此可見，加工廠深化設(shè)計環(huán)節(jié)的重要性。

裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的深化設(shè)計是設(shè)計工作的進一步延續(xù)，預(yù)制構(gòu)件的深化設(shè)計應(yīng)該結(jié)合施工現(xiàn)場具體情況來進行細化和必要的調(diào)整，目的是在不改變設(shè)計要求的前提下滿足現(xiàn)場吊裝施工要求。 為了保證預(yù)制構(gòu)件深度細化工作的準確性，應(yīng)積極引入并應(yīng)用BIM 技術(shù)建立裝配式建筑施工模型， 將需要深化設(shè)計完成的彼此相對獨立的預(yù)制構(gòu)件拼裝成完整的統(tǒng)一整體，再綜合考慮各類管線、斜支撐、預(yù)制模板以及吊裝架體等因素，充分彌補在二維平面進行深化設(shè)計過程中所忽略的各類問題。 通過BIM 技術(shù)建立裝配式建筑結(jié)構(gòu)的三維模型來科學(xué)準確檢查預(yù)制構(gòu)件之間的位置關(guān)系、 預(yù)埋件位置的合理性、預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)高是否一致以及建筑預(yù)留孔洞位置是否準確等，將以往在裝配式施工階段才能發(fā)現(xiàn)的問題，在預(yù)制加工的深化設(shè)計階段即可發(fā)現(xiàn)并采取有效措施處理，將問題提前解決。

4.2 預(yù)制構(gòu)件裂縫質(zhì)量控制的措施

預(yù)制構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的原因不盡相同， 要有效控制預(yù)制構(gòu)件裂縫的產(chǎn)生，需要正確分析預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)生裂縫的根本原因，準確分析預(yù)制構(gòu)件是設(shè)計缺陷引起的抗裂強度不夠還是預(yù)制構(gòu)件在吊裝過程中或者預(yù)制構(gòu)件在施工現(xiàn)場碼放過程中的操作失誤引起的局部受力不平衡導(dǎo)致?lián)隙刃巫円鸬牧芽p，繼而采取行之有效的解決方案。 針對裝配式建筑施工現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的疊合板和異形陽臺板薄弱部位的抗裂能力不足的事實，現(xiàn)場技術(shù)負責(zé)人出具變更申請， 由設(shè)計單位確定后下發(fā)正式的設(shè)計變更，在疊合板和異形陽臺板薄弱部位增加抗裂鋼筋，增加疊合板和異形陽臺板結(jié)構(gòu)局部抗裂能力。

此外，針對水平跨度大的預(yù)制構(gòu)件與設(shè)計單位協(xié)商溝通，在設(shè)計時增加相應(yīng)的抗裂措施， 避免因水平跨度大而發(fā)生斷裂問題。 根據(jù)項目實時動態(tài)進展，可以向預(yù)制構(gòu)件加工廠派駐監(jiān)督管理人員，監(jiān)督加工廠對預(yù)制構(gòu)件的高溫養(yǎng)護，確保預(yù)制構(gòu)件的出場強度。 派設(shè)專人負責(zé)預(yù)制構(gòu)件的運輸安全，監(jiān)督運輸保護措施是否到位，構(gòu)件的減震措施是否到位。 減震的具體做法應(yīng)該是在預(yù)制墻體運輸?shù)牡撞吭黾佑蚕鹉z隔墊， 預(yù)制水平構(gòu)件運輸應(yīng)做好棱角橡膠墊保護， 出場構(gòu)件使用捆扎帶栓接代替鋼絲繩，減少硬接觸，防止運輸途中顛簸導(dǎo)致構(gòu)件局部開裂。 預(yù)制構(gòu)件進入施工現(xiàn)場后， 水平構(gòu)件吊裝過程必須按照要求逐一吊運，在吊運過程中應(yīng)使用托盤整體起吊，嚴格禁止一次起吊多塊。

4.3 預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場連接精度控制

針對無法準確檢測灌漿套管水泥漿液飽滿度的情況，施工現(xiàn)場根據(jù)1#～6#樓不同的戶型墻體現(xiàn)場加工制作了定長度的疏通鋼絲。 在水泥漿灌入前，施工作業(yè)人員將注漿管用特制的定長度鋼絲進行疏通，疏通后做好現(xiàn)場記錄，并逐一檢查各個連接接頭處的灌漿孔和出漿孔內(nèi)是否含有影響水泥漿液流動的雜物，如果存在雜物立即清除，確保灌漿孔路的順暢。裝配式建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接精度是整個裝配體系正常運行的基礎(chǔ)，所以， 控制好結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接精度是施工現(xiàn)場管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加強預(yù)制構(gòu)件的連接精度管理對施工質(zhì)量控制至關(guān)重要。預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場連接時要委派技術(shù)人員旁站，針對預(yù)制陽臺板和陽臺墻體連接的固定模式，在加工廠加工時，讓加工負責(zé)人做好預(yù)制陽臺板定位復(fù)檢標(biāo)記。當(dāng)預(yù)制陽臺板運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場吊裝前，對預(yù)埋件尺寸和位置進行復(fù)測，雙向確保預(yù)埋件定位的精準度。

5 結(jié)語

裝配式建筑施工首先要保證運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場的預(yù)制構(gòu)配件質(zhì)量滿足設(shè)計規(guī)范要求。 除此之外，在預(yù)制構(gòu)配件吊裝施工過程中要保證鋼筋搭接、 預(yù)制件連接等所使用的工具符合要求，確保技術(shù)性操作的穩(wěn)定可靠。 此外，對項目參與者的安全教育培訓(xùn)不能忽視，對項目管理人員要定期培訓(xùn)、對施工人員要進行安全技術(shù)交底，確保裝配式建筑施工質(zhì)量總體可控。