裝配式疊合板生產(chǎn)工藝與常見質(zhì)量問題的控制措施

劉 棟，卞周宏，胡 俊，涂家?guī)?/p>

(1.湖北綠緣新型材料科技有限公司，黃岡 438000；2.湖北大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，武漢 430062)

近幾年，隨著各項(xiàng)政策的發(fā)展和引導(dǎo)，裝配式建筑行業(yè)發(fā)展十分迅猛。2016年9月國務(wù)院正式發(fā)布《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》(國發(fā)〈2016〉71號)，明確指出我國要大力發(fā)展裝配建筑。各省市紛紛制定各類政策，促進(jìn)和指導(dǎo)當(dāng)?shù)匮b配式建筑的發(fā)展。以武漢地區(qū)為例，政府最新發(fā)布的《武漢市2021年發(fā)展裝配式建筑工作要點(diǎn)》規(guī)定：2021年，武漢全市按照裝配式方式建造的建設(shè)工程面積不小于1 200萬m2。目前，武漢市及其周邊裝配式建筑發(fā)展十分迅速，新開工的裝配式建筑工程遍地開花。湖北省內(nèi)投產(chǎn)的近20家裝配式預(yù)制構(gòu)件廠部分已經(jīng)出現(xiàn)產(chǎn)能飽和、供不應(yīng)求的局面。

疊合板是應(yīng)用最廣泛的裝配式水平構(gòu)件形式，為滿足裝配率要求，絕大部分裝配式建筑都選擇制作疊合板、空調(diào)板等水平構(gòu)件。疊合板的制作工藝相對剪力墻、外墻、凸窗豎向構(gòu)件較為簡單，但是疊合板在生產(chǎn)中產(chǎn)生的各類質(zhì)量問題卻不容忽視。疊合板從圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、生產(chǎn)操作、生產(chǎn)工藝等各方面控制不當(dāng)都易產(chǎn)生質(zhì)量問題，其中疊合板開裂為其最常見的問題之一，為解決這些問題，該文著手生產(chǎn)各環(huán)節(jié)，總結(jié)歸納常見問題，力求最大限度提高產(chǎn)品質(zhì)量。

1 疊合板的生產(chǎn)工藝

裝配式預(yù)制混凝土構(gòu)件(簡稱PC構(gòu)件)生產(chǎn)根據(jù)模臺(tái)以及澆筑方式一般分為固定模臺(tái)、流動(dòng)模臺(tái)、地模澆筑等三種形式。固定模臺(tái)是模臺(tái)工位固定，混凝土澆筑工位移動(dòng)，主要用來生產(chǎn)體積較大的異形構(gòu)件，比如凸窗、整體陽臺(tái)等。流動(dòng)模臺(tái)是流水線施工，模具隨模臺(tái)移動(dòng)，混凝土澆筑工位固定，主要用來生產(chǎn)疊合板、剪力墻等形狀相對標(biāo)準(zhǔn)、高度(厚度)不高的構(gòu)件；一般流水線會(huì)配備專用養(yǎng)護(hù)窯，模臺(tái)流轉(zhuǎn)至該工位，會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)窯養(yǎng)護(hù)。地模澆筑是指模具直接裝在車間地面上，模具獨(dú)立、大型或不宜在模臺(tái)上施工的構(gòu)件一般采用地模澆筑，比如樓梯、大型凸窗等。

疊合板由于其厚度小(一般為60 mm)、面積大、構(gòu)件形狀簡單、施工較為便捷等特點(diǎn)，宜采用流動(dòng)模臺(tái)生產(chǎn)線生產(chǎn)，既可充分發(fā)揮其流水作業(yè)，提高產(chǎn)能的優(yōu)勢，又能較好匹配疊合板生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量。筆者不建議疊合板在固定模臺(tái)線上生產(chǎn)，效率低下，且質(zhì)量問題較多。

疊合板生產(chǎn)工藝有十多個(gè)環(huán)節(jié)(工藝流程見圖1)，主要工序有：

1)原材料及半成品準(zhǔn)備：混凝土原材料、鋼筋等按照進(jìn)廠檢驗(yàn)批要求進(jìn)行檢測，確保合格后使用。疊合板相對其他類型構(gòu)件，預(yù)埋件種類較少，主要是線盒(PVC塑料、金屬線盒)、吊環(huán)(或者直接用桁架筋代替，不另設(shè))、止水節(jié)、地漏等。

2)模臺(tái)、模具準(zhǔn)備：綁扎鋼筋前，需要對模臺(tái)、模具進(jìn)行清理，特別是混凝土殘?jiān)謇砀蓛簦謇硗瓿珊髮δ＞哌M(jìn)行組裝和定位，確保構(gòu)件尺寸。疊合板模具一般采用磁盒固定，方便拆裝。模具組裝完成后，開始涂抹脫模劑(分為油性和水性兩種，均可使用)，采用分散度好的噴霧器進(jìn)行噴涂，同時(shí)用抹布涂抹均勻。涂膜劑涂抹完成后，正常控制在3 h以內(nèi)完成混凝土澆筑。

3)鋼筋骨架及預(yù)埋件安裝：脫模劑脫模完成后，開始進(jìn)行鋼筋綁扎，分為線上綁扎和線下綁扎后整體入模兩種形式。鋼筋綁扎要注意控制好保護(hù)層厚度和外伸鋼筋的長度，務(wù)必整齊劃一，符合設(shè)計(jì)要求。鋼筋入模后，開始預(yù)埋件的定位與敷設(shè)，要格外注意不能偏位和遺漏。

4)混凝土澆筑與預(yù)養(yǎng)拉毛：鋼筋預(yù)埋件安裝到位后，必須要組織隱蔽工程驗(yàn)收，驗(yàn)收通過后，下發(fā)澆筑令，方可澆筑混凝土。混凝土澆筑完成，約需要2～4 h靜停預(yù)養(yǎng)時(shí)間，待混凝土初凝，開始拉毛，拉毛可采用人工拉毛和機(jī)械拉毛，拉毛深度要求大于4 mm。

5)蒸汽養(yǎng)護(hù)：拉毛工序完成，立即用薄膜覆蓋，進(jìn)入“抽屜式”養(yǎng)護(hù)窯養(yǎng)護(hù)，一般設(shè)置養(yǎng)護(hù)時(shí)間為6～8 h，升溫2 h，恒溫2～4 h，降溫2 h，最高養(yǎng)護(hù)溫度不超過60 ℃。

6)脫模與修復(fù)：疊合板脫模強(qiáng)度一般要求大于構(gòu)件設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%，但實(shí)際操作中，同條件試塊強(qiáng)度大于15 MPa，脫模質(zhì)量有保證[1]。

7)驗(yàn)收與堆碼入庫：構(gòu)件修復(fù)完成后，組織驗(yàn)收，合格構(gòu)件碼垛入庫。疊合板的碼垛堆放是重要環(huán)節(jié)，堆碼前要做好堆碼方案，嚴(yán)格按照方案堆碼。

2 疊合板質(zhì)量控制及優(yōu)化

疊合板生產(chǎn)中常見的質(zhì)量問題有三大類。第一，圖紙二次深化設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或考慮不足，導(dǎo)致預(yù)埋件遺漏、尺寸錯(cuò)誤或者與現(xiàn)場施工沖突等；第二，施工時(shí)未按照圖紙或規(guī)范施工，這類問題最為常見；第三，因?yàn)樯a(chǎn)工藝不到位導(dǎo)致的構(gòu)件問題，最顯著的就是疊合板開裂[2]。

2.1 圖紙二次深化設(shè)計(jì)錯(cuò)誤

構(gòu)件廠生產(chǎn)PC構(gòu)件前必須要對原有的工程圖紙進(jìn)行二次深化設(shè)計(jì)，即將建筑圖紙變成生產(chǎn)可操作的構(gòu)件生產(chǎn)詳圖。所以深化設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量直接關(guān)系到構(gòu)件的最終質(zhì)量[3]。目前，圖紙二次深化設(shè)計(jì)存在的問題主要有兩個(gè)方面：第一，設(shè)計(jì)時(shí)著重考慮建筑、結(jié)構(gòu)，但是對水、電、精裝修等其它專業(yè)重視不足，導(dǎo)致容易出現(xiàn)各類孔洞漏開、錯(cuò)開，線盒線管布置缺失或出錯(cuò)等問題。第二，設(shè)計(jì)時(shí)對構(gòu)件吊裝以及后續(xù)的施工工序考慮不足，容易導(dǎo)致構(gòu)件現(xiàn)場安裝困難，或者影響后續(xù)施工，比如鋁模施工一般需要在疊合板上設(shè)置傳料口，遺漏以后，下層鋁模拆卸后無法傳遞到上一層。

設(shè)計(jì)問題導(dǎo)致的錯(cuò)誤，需要在設(shè)計(jì)階段精心組織，特別是涉及到現(xiàn)場施工提資的內(nèi)容要反復(fù)協(xié)商核對。圖紙工作是根本，把好圖紙關(guān)口才能確保后續(xù)生產(chǎn)少出錯(cuò)，減少現(xiàn)場維修整改。

2.2 生產(chǎn)時(shí)未按圖按規(guī)范施工

為控制成本，有效解決用工問題，一般情況下預(yù)制構(gòu)件廠一線生產(chǎn)工人采用勞務(wù)分包的形式進(jìn)行管理。勞務(wù)隊(duì)人員素質(zhì)參差不齊，加之人員變動(dòng)較大，管理難度較大，生產(chǎn)中會(huì)存在較多的不按圖按規(guī)范施工的情況。最常見的問題有：

1)看錯(cuò)圖紙：因成本考慮，模具制作時(shí)互為鏡像關(guān)系或者尺寸接近的構(gòu)件，一般只開一套模具，所以生產(chǎn)時(shí)會(huì)有模具的變化調(diào)整，此時(shí)易把圖紙看錯(cuò)，組模錯(cuò)誤，導(dǎo)致構(gòu)件生產(chǎn)錯(cuò)誤。

2)預(yù)埋件遺漏或者定位不準(zhǔn)[4]：一個(gè)構(gòu)件可能有十多個(gè)預(yù)埋件，且分多種型號，不注意很容易漏裝、錯(cuò)裝，比如少裝線盒或裝錯(cuò)型號，預(yù)留孔洞定位錯(cuò)誤等。

3)不按照規(guī)范施工：工人為圖省事，往往不按照規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或者流程施工，比如脫模劑涂抹不均勻、清理模具不干凈、暴力拆模導(dǎo)致構(gòu)件損傷、吊裝不規(guī)范造成磕碰等[5]。

以上問題主要需要加強(qiáng)對生產(chǎn)班組的管理，施工前做好技術(shù)交底，施工中實(shí)行“三檢”制度，層層把關(guān)，做好隱蔽工程驗(yàn)收、首件驗(yàn)收、成品驗(yàn)收等重點(diǎn)工作，降低產(chǎn)品錯(cuò)誤率。

2.3 生產(chǎn)工藝不到位導(dǎo)致的質(zhì)量問題

生產(chǎn)工藝不到位會(huì)導(dǎo)致疊合板出現(xiàn)外觀不良、拆模易破損等問題，其中疊合板開裂是較為常見也是最嚴(yán)重的質(zhì)量問題。疊合板裂紋分為兩種，一是拉毛面出現(xiàn)龜裂，裂紋深度在1 mm以內(nèi)，修復(fù)后不影響使用；二是結(jié)構(gòu)性裂縫，一般從側(cè)面開始生長，直至整板貫穿，產(chǎn)品只能做報(bào)廢處理，損失較大[6]。

疊合板表面龜裂產(chǎn)生的主要原因有：混凝土坍落度過大，振搗后浮漿層較厚；振搗頻率和時(shí)長不合理，過振后導(dǎo)致混凝土表面離析；澆筑后，未及時(shí)覆蓋，導(dǎo)致表面脫水，產(chǎn)生表面收縮裂縫。避免此類裂縫主要是控制好混凝土工作性能，坍落度140～180 mm，且包裹性要好；控制好振動(dòng)參數(shù)，一般設(shè)置模臺(tái)振動(dòng)頻率50～60 Hz，振動(dòng)時(shí)間30～50 s；加強(qiáng)澆筑后的覆蓋養(yǎng)護(hù)，條件允許下，建議澆筑后立即覆蓋，拉毛時(shí)揭開，拉完毛再次覆蓋，然后再進(jìn)蒸汽養(yǎng)護(hù)窯養(yǎng)護(hù)[7]。

疊合板結(jié)構(gòu)性裂縫產(chǎn)生的主要原因有：脫模強(qiáng)度不夠，導(dǎo)致疊合板受損；吊裝不合理，導(dǎo)致疊合板受損；堆放不合理，疊合板受力不均；堆放過高，導(dǎo)致其受力過大等。解決以上問題，可從如下幾個(gè)方面著手：

1)控制好脫模起吊環(huán)節(jié)

第一，嚴(yán)格控制脫模強(qiáng)度，至少控制在15 MPa以上，禁止在脫模強(qiáng)度不足時(shí)強(qiáng)行脫模。第二，脫模起吊要格外注意，確保起吊前模具四邊全部拆除到位，大板起吊時(shí)要采用專用吊具，確保各吊點(diǎn)受力均勻(圖2)。

2)控制好疊合板堆碼與存放

據(jù)筆者廠內(nèi)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)，約有70%以上的疊合板結(jié)構(gòu)性開裂均與疊合板堆碼不合理有關(guān)。疊合板堆碼有幾點(diǎn)原則：第一，規(guī)格尺寸相同或相近的板盡量一起碼放，如有大小差別，做到大板在下，小板在上[8]。第二，疊合板與貨架，疊合板與疊合板之間盡量減少面接觸，板長小于3 m的只采用4點(diǎn)支撐，支撐部位可采用截面為80 mm×80 mm，長度小于1 m的木方；板長大于3 m的大板可采用6點(diǎn)支撐。第三，上下疊合板的支撐點(diǎn)位可根據(jù)受力計(jì)算確定，但務(wù)必在同一垂直線上(圖3)，否則極容易因受力不均而開裂。第四、單層貨架疊合板碼放層數(shù)原則上不高于6層，但從廠內(nèi)存放場地和運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性上考慮，確保碼放不超過8層。

此外，疊合板在廠內(nèi)堆放時(shí)間不宜過長(存放2個(gè)月以上疊合板開裂明顯增多)，同時(shí)盡量減少吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)的次數(shù)，減少進(jìn)入堆場后的倒運(yùn)次數(shù)，發(fā)貨時(shí)最好能直接帶貨架整摞吊裝上車。

3)控制疊合板的裝車運(yùn)輸

疊合板運(yùn)輸過程造成開裂也較為常見。疊合板裝車時(shí)要注意貨架放置平穩(wěn)，用繩索捆綁到位，防止運(yùn)輸過程中貨架或疊合板移動(dòng)、碰撞。車輛在行駛時(shí)，要注意控制車速，尤其在進(jìn)入工地后，道路情況一般不理想，是最容易產(chǎn)生顛簸的路段，務(wù)必減速慢行，多注意觀察。

做好以上環(huán)節(jié)的控制，疊合板開裂問題可以得到有效解決。筆者目前所在工廠，因疊合板開裂而導(dǎo)致報(bào)廢的構(gòu)件，可控制在0.1%以下。

3 結(jié) 論

近幾年來，裝配式建筑的發(fā)展在國家及地方政策的大力推動(dòng)下發(fā)展十分迅猛。裝配式PC構(gòu)件生產(chǎn)工藝日趨成熟，逐步實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，但是還存在較多的缺點(diǎn)和不足，需要在實(shí)踐中不斷改進(jìn)。

疊合板是最常見的裝配式水平構(gòu)件，在生產(chǎn)過程中因設(shè)計(jì)、施工、工藝等原因會(huì)產(chǎn)生較多的質(zhì)量問題。解決這些問題需要從源頭抓起，提高拆分深化設(shè)計(jì)的合理性與可操作性，全專業(yè)參與深化設(shè)計(jì)，將所有問題盡可能前置；同時(shí)，要加強(qiáng)對工廠生產(chǎn)過程控制的管理，做好對工人的技術(shù)交底和流程監(jiān)控，同時(shí)從工藝改進(jìn)上著手，消除影響產(chǎn)品質(zhì)量的不利因素。控制疊合板開裂最主要從疊合板堆碼上著手，同時(shí)要注意控制混凝土澆筑、脫模吊運(yùn)、裝車運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)。