裝配式建筑施工技術(shù)與質(zhì)量控制方法研究

朱國峰

（甘肅第六建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，甘肅 蘭州 730050）

裝配式建筑施工是建筑工程項(xiàng)目朝著工業(yè)化發(fā)展的重要基礎(chǔ)，對于建筑領(lǐng)域的不斷革新與進(jìn)步有著關(guān)鍵的推動(dòng)作用。所以，為全面提高建筑工程施工水準(zhǔn)、合理控制工程建設(shè)成本支出，需要全面探究裝配式建筑施工技術(shù)與質(zhì)量管控舉措，以更好提升建筑項(xiàng)目的運(yùn)用周期，真正使工程建設(shè)的價(jià)值最大化展現(xiàn)[1]。

1 裝配式建筑及類型介紹

1.1 裝配式結(jié)構(gòu)建筑概述

裝配式混凝土建筑是指以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)的混凝土預(yù)制構(gòu)件為主，通過現(xiàn)場裝配的方式設(shè)計(jì)建造的混凝土結(jié)構(gòu)類房屋建筑，裝配式混凝土建筑是建筑工業(yè)化中最重要的方式，它具有提高質(zhì)量、縮短工期、節(jié)約能源、減少消耗及清潔生產(chǎn)等諸多優(yōu)點(diǎn)。

1.2 裝配式結(jié)構(gòu)建筑類型介紹

1.2.1 全預(yù)制裝配式建筑

全預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)建筑，是指所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件均在工廠內(nèi)生產(chǎn)，運(yùn)至現(xiàn)場進(jìn)行整體化裝配。全預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)通常采用柔性連接技術(shù)，所謂柔性連接是指連接部位抗彎能力比預(yù)制構(gòu)件低，因在地震作用下彈塑性變形通常發(fā)生在連接處，而預(yù)制構(gòu)件本身不被破壞。因此全預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的恢復(fù)性能較好，震后只需對連接部位進(jìn)行修復(fù)后即可使用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

全預(yù)制裝配式建筑的主要優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高、施工速度快、構(gòu)件質(zhì)量好、受季節(jié)性影響小，在建設(shè)量較大而又相對穩(wěn)定的地區(qū)，采用工廠化生產(chǎn)可取得較好的效果[2]。

1.2.2 預(yù)制裝配整體式結(jié)構(gòu)建筑

預(yù)制裝配整體式結(jié)構(gòu)，也稱半裝配式結(jié)構(gòu)建筑，是指部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件在工廠內(nèi)生產(chǎn)，預(yù)制構(gòu)件運(yùn)至現(xiàn)場后，與豎向承重構(gòu)件通過疊合層現(xiàn)澆樓板澆筑成整體的結(jié)構(gòu)體系。預(yù)制裝配整體式結(jié)構(gòu)通常采用強(qiáng)連接節(jié)點(diǎn)，由于強(qiáng)連接的裝配式結(jié)構(gòu)在地震中依靠構(gòu)件截面的非彈性變形能力，具有良好的整體性能，具有足夠的強(qiáng)度、剛度和延性，能安全抵抗地震作用力。

預(yù)制裝配整體式結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)基地一次投資比全裝配式少，適應(yīng)性大，節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用，便于推廣。在一定條件下也可以縮短工期，實(shí)現(xiàn)大面積流水施工，結(jié)構(gòu)的整體性良好，并能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效果。

2 裝配式建筑施工技術(shù)的運(yùn)用

現(xiàn)階段裝配式建筑施工核心是以半裝配式結(jié)構(gòu)為主，科學(xué)合理地運(yùn)用現(xiàn)澆與預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合。而裝配式施工技術(shù)依據(jù)建設(shè)施工流程，半裝配式結(jié)構(gòu)建筑核心施工技術(shù)包括以下幾個(gè)方面。

2.1 預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)

預(yù)制構(gòu)件的工廠化制作需要依據(jù)工程建設(shè)規(guī)劃、設(shè)計(jì)施工進(jìn)行總體策劃，其制作的周期通常有以下幾個(gè)因素影響。第一，預(yù)制構(gòu)件的制作周期需要與工程建設(shè)周期有效匹配；第二，預(yù)制廠家的生產(chǎn)與存儲(chǔ)能力需要保持有效的協(xié)同性。預(yù)制構(gòu)件的工廠化生產(chǎn)如圖1所示。

圖1 預(yù)制構(gòu)件工廠化生產(chǎn)

裝配式結(jié)構(gòu)建筑預(yù)制構(gòu)件的核心部件包括預(yù)制墻板、預(yù)制梁、預(yù)制柱等[3]。

預(yù)制構(gòu)件的制作需要依據(jù)工程建設(shè)方的實(shí)際施工需求，首先，有針對性地設(shè)計(jì)出匹配的模具，以切實(shí)保障模具的承載力、剛度和整體穩(wěn)定性；其次，模具應(yīng)拆卸方便，還應(yīng)滿足預(yù)制構(gòu)件預(yù)留孔洞、插筋、預(yù)埋件的安裝定位要求，模具總體設(shè)計(jì)應(yīng)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、定型化，便于組裝成不同尺寸規(guī)格；再次，要對模具進(jìn)行定位和固定，模具的安裝定位尺寸允許偏差要滿足預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；然后再進(jìn)行鋼筋骨架的制作和安放，鋼筋骨架入模應(yīng)輕放，入模后鋼筋位置、規(guī)格、間距、保護(hù)層厚度均應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求；最后，混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行澆筑，宜采用振動(dòng)平臺(tái)，邊澆筑邊振搗，同時(shí)采用振搗棒、平板振搗器進(jìn)行輔助振搗。

預(yù)制構(gòu)件需要全面依據(jù)生產(chǎn)工藝流程開展規(guī)范化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化制作，切實(shí)保障預(yù)制構(gòu)件的品質(zhì)[4]。

2.2 預(yù)制構(gòu)件的存儲(chǔ)與運(yùn)輸

預(yù)制構(gòu)件制作完畢之后，需要對其存儲(chǔ)與運(yùn)輸問題進(jìn)行妥善安排。為有效降低存儲(chǔ)運(yùn)輸?shù)碾y度，需要全面結(jié)合預(yù)制場的存儲(chǔ)數(shù)量和工程建設(shè)使用情況，對存儲(chǔ)的時(shí)間段進(jìn)行科學(xué)把控，對存儲(chǔ)的數(shù)量要進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，預(yù)制構(gòu)件的存儲(chǔ)是構(gòu)件生產(chǎn)環(huán)節(jié)和使用環(huán)節(jié)的紐帶，因此對存儲(chǔ)數(shù)量、存儲(chǔ)場地、存儲(chǔ)環(huán)境要進(jìn)行科學(xué)管控。

同時(shí)，運(yùn)輸也是極為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，由于預(yù)制構(gòu)件的自身重量通常較為大，因此運(yùn)輸以陸路運(yùn)輸為主。運(yùn)輸前期需對運(yùn)輸路線開展科學(xué)解析，以切實(shí)保障預(yù)制構(gòu)件不會(huì)在運(yùn)輸途中受到各類因素的影響造成損壞[5]。

2.3 預(yù)制構(gòu)件吊裝

第一，預(yù)制構(gòu)件在吊裝操作過程中，先需要檢測其強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)、是否存在損壞的情況，同時(shí)應(yīng)檢查相應(yīng)起吊設(shè)備，并嚴(yán)格依據(jù)吊裝方案進(jìn)行操作，同時(shí)依據(jù)類型不一的構(gòu)件選擇合理的起吊方式，起吊吊繩夾角應(yīng)不大于60°，且不小于45°，如超過要求最好使用起吊扁擔(dān)協(xié)助起吊。第二，預(yù)制構(gòu)件梁、柱的吊裝，需要對其兩側(cè)支撐架進(jìn)行規(guī)范化的檢測，同時(shí)依據(jù)起吊的實(shí)際需求，規(guī)范檢測支撐點(diǎn)的高度和位置，起吊點(diǎn)應(yīng)與存放支撐點(diǎn)位置相同。第三，預(yù)制構(gòu)件墻板吊裝的過程中，需要對所有環(huán)節(jié)運(yùn)用相應(yīng)的防護(hù)舉措，特別要切實(shí)做好墻板的防護(hù)，避免墻板在吊裝與運(yùn)輸過程中產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞狀況[6]。

2.4 預(yù)制構(gòu)件的安裝定位與澆筑

預(yù)制構(gòu)件傳輸?shù)皆O(shè)定區(qū)域之后，需要開展規(guī)范化的定位操作，在進(jìn)行定位時(shí)需做好標(biāo)高與中心線的處理。在定位操作完畢后，需要進(jìn)一步完成混凝土的澆筑，預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆混凝土接觸面應(yīng)做鑿毛、濕潤處理。通常裝配式建筑工程施工中采用套管壓力灌漿施工方法，此種施工方法可以根據(jù)預(yù)制裝配整體式建筑施工特點(diǎn)，具有操作方便、靈活處理等優(yōu)勢[7]。預(yù)制混凝土樓梯安裝如圖2所示。

圖2 預(yù)制混凝土樓梯安裝

2.5 結(jié)構(gòu)防水技術(shù)處理

導(dǎo)致裝配式建筑滲漏問題產(chǎn)生的因素具多樣化，不僅包括構(gòu)件本身的問題，以及構(gòu)件與構(gòu)件拼縫的處理，同時(shí)也包括外部壓力、荷載等因素。針對具體的因素運(yùn)用有針對性的防水技術(shù)處理方式，科學(xué)運(yùn)用封閉式接縫防水技術(shù)。

3 裝配式建筑施工質(zhì)量的主要影響因素解析

3.1 材料因素

裝配式建筑工程在建設(shè)階段，預(yù)制構(gòu)件的制造對整體工程建設(shè)品質(zhì)有著顯著的影響，尤其是預(yù)制構(gòu)件原材料質(zhì)量的把控是重中之重，鋼筋的品種、規(guī)格、型號(hào)，混凝土原材料的選配、配合比的設(shè)計(jì)都應(yīng)符合國家現(xiàn)有相關(guān)規(guī)定，同時(shí)要做好各類原材檢查驗(yàn)收和委托具有相應(yīng)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行復(fù)試報(bào)告。

3.2 設(shè)備因素

在裝配式建筑的施工運(yùn)作過程中，起吊設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、混凝土澆筑設(shè)備等是裝配式建筑質(zhì)量得到有效保證的前提，因此這些設(shè)備的檢測也是不可或缺的環(huán)節(jié)。舉例而言，起吊設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，容易導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件的碰撞損壞及構(gòu)件的吊裝定位不準(zhǔn)確，尤其在定位安裝階段，因?yàn)闃?gòu)件重量體積較大，需要精準(zhǔn)管控吊裝設(shè)備[8]。

3.3 管理因素

在裝配式建筑開展建設(shè)中，首先要建立有效可行的質(zhì)量管理體系，以及質(zhì)量管理制度，明確職責(zé)分工。其次需要持續(xù)對管理環(huán)節(jié)進(jìn)行有針對性地調(diào)整和優(yōu)化，運(yùn)用精細(xì)化的管理運(yùn)作模式，切實(shí)做好建設(shè)全過程的品質(zhì)管控，創(chuàng)建規(guī)范且科學(xué)的施工標(biāo)準(zhǔn)，對施工工序開展量化管理，以顯著提升施工效率。

4 裝配式建筑施工質(zhì)量管控舉措介紹

4.1 工廠預(yù)制構(gòu)件階段的質(zhì)量管控

在構(gòu)件預(yù)制生產(chǎn)階段，第一，需要切實(shí)保障工廠具備相應(yīng)的資質(zhì)；第二，需要工廠嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行預(yù)制生產(chǎn)；第三，保證構(gòu)件原材料質(zhì)量符合工程施工標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)所有原材料依據(jù)建筑施工驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行取樣送檢。

裝配式建筑涉及的構(gòu)件預(yù)制包括模具制作定位、鋼筋綁扎、預(yù)埋件留置和混凝土澆筑等，需要依據(jù)施工次序通過質(zhì)量驗(yàn)收全面檢查后，符合質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)后才可進(jìn)行后續(xù)施工。在制作生產(chǎn)完畢之后，還需采取有效的養(yǎng)護(hù)措施，以有效保障構(gòu)件可以匹配實(shí)際的吊運(yùn)強(qiáng)度及使用強(qiáng)度。與此同時(shí)，在預(yù)制構(gòu)件出廠前期，為保障混凝土強(qiáng)度，可運(yùn)用非破損檢測方式來檢驗(yàn)構(gòu)件的整體品質(zhì)，對鋼筋間距與保護(hù)層厚度可運(yùn)用抽樣檢測，倘若檢測到產(chǎn)品質(zhì)量不符合要求的構(gòu)件，要進(jìn)一步擴(kuò)大檢測范圍，對不符合要的求構(gòu)件嚴(yán)禁出廠。

4.2 預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸階段的質(zhì)量管控

預(yù)制構(gòu)件的出廠、運(yùn)輸與吊裝等環(huán)節(jié)，都需要提前取得有關(guān)部門的協(xié)調(diào)與支持，創(chuàng)建并不斷優(yōu)化運(yùn)輸方案，方案核心內(nèi)容包括對運(yùn)輸方式、運(yùn)輸時(shí)間、運(yùn)輸線路等進(jìn)行明確規(guī)定。特別是在現(xiàn)場吊裝環(huán)節(jié)中，吊裝設(shè)備的選擇需要以最大規(guī)格的構(gòu)件作為標(biāo)準(zhǔn)，切實(shí)保證其可以契合所有預(yù)制構(gòu)件的吊裝需求。

4.3 預(yù)制構(gòu)件安裝階段的質(zhì)量管控

[5]王平.裝配式建筑施工質(zhì)量因素識(shí)別及控制的探究[J].工程技術(shù)研究，2018（11）：220-221.

預(yù)制構(gòu)件安裝階段的質(zhì)量管控主要包括起吊安放、定位固定以及接入點(diǎn)澆筑等。起吊安放過程控制要點(diǎn)與預(yù)制構(gòu)件出廠起吊類似，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工前，應(yīng)選擇有代表性的單元進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件試安裝，并應(yīng)根據(jù)試安裝結(jié)果及時(shí)調(diào)整施工工藝、完善施工方案。定位固定過程要嚴(yán)格依據(jù)施工圖紙和測量定位線進(jìn)行，同時(shí)在構(gòu)件正式固定前，要對構(gòu)件安放位置、標(biāo)高進(jìn)行二次查驗(yàn)，確保構(gòu)件一次固定到位。在構(gòu)件安放固定完畢之后，需要借助臨時(shí)支撐進(jìn)行固定，以更好保障構(gòu)件的臨時(shí)穩(wěn)定性。在接入點(diǎn)澆筑操作階段：首先可運(yùn)用焊接及機(jī)械連接等方式進(jìn)行鋼筋連接；其次接入點(diǎn)的混凝土澆筑也是裝配式建筑質(zhì)量控制的要點(diǎn)，為保障接入點(diǎn)質(zhì)量可以滿足施工標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)件預(yù)制部分的水平接合面宜設(shè)置齒口槽，疊合梁板與現(xiàn)澆混凝土的連接處應(yīng)為粗糙接觸面；最后對于有防水要求的接入點(diǎn)部位，要采取有效的防水措施，還需借助防水性能測試，將獲得的檢測數(shù)據(jù)作為防水質(zhì)量管控的核心內(nèi)容[9]。預(yù)制柱的臨時(shí)支撐如圖3所示。

圖3 預(yù)制構(gòu)件柱臨時(shí)支撐

5 結(jié)束語

綜上所述，對裝配式建筑施工技術(shù)與質(zhì)量管控要點(diǎn)展開系統(tǒng)化的解析，有助于提高其施工技術(shù)的運(yùn)用水平與價(jià)值。通過施工技術(shù)的規(guī)范化運(yùn)作與質(zhì)量管控舉措的切實(shí)執(zhí)行，可以進(jìn)一步提高裝配式建筑工程建設(shè)的整體效益?？傮w而言，伴隨著建筑工程項(xiàng)目工業(yè)化發(fā)展的持續(xù)推進(jìn)，需要系統(tǒng)化探究裝配式建筑施工技術(shù)與質(zhì)量管控措施，以更好地提升裝配式建筑工程的整體建設(shè)品質(zhì)與效率。