裝配式混凝土剪力墻結構安全質量管控研究

劉建東

江蘇筑森建筑設計有限公司 江蘇 常州 213000

現階段，裝配式混凝土剪力墻結構越來越多地被應用于建筑行業中，這雖然在很大程度上提升了建筑質量的穩定性、安全性，但是裝配式混凝土剪力墻結構也存在一定的質量通病。為避免裝配式混凝土剪力墻結構質量通病影響建筑質量，就需要相關施工單位提升對裝配式混凝土剪力墻結構的重視，結合實際的裝配式混凝土剪力墻結構問題，制定相關的方案策略，加強管控施工，有效解決裝配式混凝土剪力墻結構中出現的質量通病，以此從整體上提升建筑質量，節約不必要的成本輸出，促進建筑行業的可持續健康發展[1]。

1 裝配式混凝土剪力墻結構實施的全過程中管控要素

裝配式混凝土剪力墻結構建筑在開展建設的整個過程中，主要由技術策劃、設計、加工、施工及驗收這五個關鍵部分構成，下面將對這五個部分進行具體介紹。

1.1 技術策劃環節

在這一環節中，需要全面了解裝配式混凝土剪力墻結構建筑項目的建設規模、定位、成本限額、裝配化目標等多元化的外部條件影響因素，并結合實際情況制定科學合理的建設方案，以此使預制構件能夠達到國家要求的標準，另外，確定裝配式混凝土剪力墻結構建筑的施工方案，也能夠為其施工環節的開展提供理論依據。

1.2 設計階段

在設計階段中，按照實際操作流程的劃分也可以細致的劃分為四個部分，一是方案設計階段、二是初步設計階段、三是施工圖紙設計階段、四是構件深化設計階段。

其中在方案設計階段，需要相關設計人員結合技術策劃實施方案，結合實際情況，設計合理的平面、剖面及立面，為下一環節的初步設計階段創造條件。在方案設計階段需要注意的管控要點是：1.建筑平面設計需要少規格、多組合。裝配式建筑在滿足國家規范和建設標準的同時，應提高裝配式樓棟的標準化率，盡量減少平面戶型類型。2.建筑立面設計需要盡量簡潔。立面設計時應重點分析各種構件生產制造和施工的可行性，特別是當要預制外墻，飄窗，陽臺等外圍護構件時，必須與建筑的外立面配合，減少施工過程中的風險。3.道路交通設計要考慮與預制構件施工運輸的方案相結合，統籌考慮預制構件的規格、重量、運輸成本、道路臨時加固等因素。

在初步設計階段，預制構件拆分應符合模數協調的原則，堅持少規格、多組合的原則，優化預制構件的尺寸，減少預制構件的種類及尺寸，結合工程造價、政策獎勵、項目進度、項目銷售、生產和構件運輸可行性、施工難度、后期運維影響等角度對比不同方案的優劣。

在施工圖紙設計階段，主要工作內容是結合策劃方案及評審意見形成落地方案，保證本階段設計文件設計深度滿足施工圖審查要求。在這一階段需要注意的管控要點主要是：需要站在宏觀的角度上，協調在施工圖紙中出現的產業化內容及各專業中交叉的內容，避免出現相互碰撞的問題；全面掌握總包施工或構件廠加工工藝、安裝方法及相關內容是否詳細的體現在圖紙中。

在構件深化階段，這一階段工作的開展是基于工廠生產需求之上的，以此形成操作性強且鏈條完整的深化設計圖紙文化，并滿足預制構件制作、施工安裝及工程量統計等要求。在這一階段主要是要關注設計深度，構件深化設計圖紙內容主要有：設計總說明、預制構件平面分布圖、構件立面分布圖、墻身剖面圖、現場埋件分布圖、標準節點詳圖、索引節點詳圖、構件加工圖、預制構件裝配圖、金屬件加工圖、預制構件強度計算書、PC構件工程量初步統計清單。

1.3 加工階段

在這一階段，結合實際情況下，可以選擇與建筑項目相距約為120千米的預制構件廠，這一距離的選擇是最適宜的經濟運輸范圍內，能夠有效為企業節約成本，實現企業經濟效益最大化，與此同時，還應具有完整的組織架構和預制構件質量控制體系以及完善與可靠的加工場地、加工設備，產能產量應滿足項目需求。在構件生產過程中,生產材料及相關資料需符合國家規范或行業標準，進場應進行相關檢驗，并做好相關檢驗記錄以備查驗:應對產品每道生產工序工藝進行檢驗，并做好相關記錄,及時發現和整改不符合要求的生產工序,檢查相關質量記錄、檔案、資料以及報表。構件運輸前需確定現場的吊裝計劃,制定構件運輸方案，并嚴格按照運輸方案管理運輸過程，同時應重點把控運輸路線、運輸車輛、運輸進度計劃、構件進場檢驗、構件堆放要求等要點。

1.4 施工階段

項目實施過程中，施工總包單位宜在設計策劃階段提前介入。當項目設計階段無法確定施工總包單位時，在裝配式項目施工開始前應針對性編制切實可行的施工組織方案。施工過程中，應嚴格把控構件進場檢驗、驗收、存放和吊裝施工;控制各施工作業工序銜接和合理的施工組織設計方案以減少現場施工工期，降低工程造價:重視現場安全管理,預制構件堆場區域內應設封閉圍擋和安全警示標志，非操作人員不準進入吊裝區。另外，裝配式項目施工人員必須是專業的產業化工人，必須掌握操作要領，經培訓考核通過后持證上崗，所有培訓上崗人員名單在施工總包單位備案。

1.5 驗收階段

在這一階段，裝配式項目驗收可作為主體結構分部的子分部工程,其后澆混凝土部分按混凝土結構子分部工程要求驗收，驗收階段也要符合國家標準及相關規定，以此保證建筑施工的順利運行。

2 導致裝配式混凝土剪力墻結構安全質量問題的原因

2.1 原材料質量不過關

在建筑工程的施工過程中，混凝土原材料質量的優劣才很大程度上直接決定了裝配式混凝土剪力墻結構的質量安全，所以對混凝土原材料質量的控制十分重要，但是現階段，建筑工程施工中對混凝土原材料質量的選擇還存在以下幾點問題：第一，在混凝土原材料的采購及進場時把關不嚴格，有些采購人員為減少成本支出而選擇價格較低但質量相對較差的混凝土原材料[2]，或有些采購人員因一己私利出現以次充好、偷工減料的現象，與此同時建筑工程管理人員也沒有對采購人員采購的混凝土原材料進行全面的檢查，這些混凝土原材料在實際的建筑工程施工過程中不能發揮其實際的功能，也不能達到建筑工程管理的要求；第二，混凝土原材料的管理上存在問題，混凝土原材料的管理沒有明確的規定，例如在實際的建筑工程施工過程中，經常出現混凝土原材料隨意堆放且不同規格的混凝土原材料相互混亂堆放的情況；第三，在進行混凝土攪拌的過程中，相關工作人員沒有嚴格按照相應的混凝土原材料比例進行拌制，砂石含泥量控制水平不高，最終導致混凝土的抗拉強度低下且收縮性較大，導致裂縫問題的出現。

2.2 施工階段未按設計要求實施

裝配式建筑的結構構件是由工廠生產，經由專業的運輸車隊運送至現場，再由現場的吊裝班組現場裝配安裝而成。其諸多的環節導致預制構件面臨很多種不同的工況和受力狀態，每種情況在設計階段均會進行專門的設計并在設計文件中明確規定。施工階段如果未知曉設計要求或者未嚴格按設計要求進行，則會導致如預制構件安裝困難、構件開裂、吊裝的時候構件掉落等嚴重的問題。

3 結構安全管控關鍵點分析

3.1 預制部位選擇及高度控制

為提高結構在大震工況下的抗倒塌能力，在結構設計時針對關鍵構件仍需要考慮采用現澆工藝，并嚴格限制結構的總體高度。具體到裝配整體式剪力墻結構中，剪力墻的底部加強區，一般樓層的邊緣構件，剪力墻核心筒區域宜采用現澆工藝。由于剪力墻結構的樓板承擔著傳遞樓層剪力的重要功能，所以剪力墻結構的樓板需要考慮采用有疊合層的裝配整體式樓板，接縫也需要考慮采用傳力性能更佳的整體式接縫。

《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ 3-2010）和《裝配式混凝土結構技術規程》（JGJ 1-2014）關于裝配式混凝土結構建筑與現澆混凝土結構建筑最大適用高度的比較詳見表1所示。

表1 兩種混凝土結構建筑最大適用高度的比較

3.2 灌漿套筒接頭現場灌漿質量控制措施

鋼筋套筒灌漿連接是目前裝配式混凝土結構常用的鋼筋連接方式,灌漿質量是保證套筒灌漿接頭受力性能的關鍵，直接影響裝配式結構的抗震性能。為保證灌漿密實度，研究人員提出出漿口增設套筒灌漿檢測器的灌漿質量改善措施,工藝試驗及工程實踐表明，該技術可確保套筒自身的飽滿度,生產及安裝成本低。

3.3 合理配置混凝土及相關原材料

要想有效避免裝配式混凝土剪力墻結構出現質量通病，提升建筑工程的質量，就要從源頭開始抓起，做好應對措施的同時還要有預防方案，只有做好預防，才能大大降低質量問題發生的概率。具體來說：第一，就是提高對混凝土及相關原材料質量的重視和把控，在采購人員采購混凝土及相關原材料的過程中，首先要甄別好混凝土及相關原材料的原廠家，要以質量為第一的原則，選擇有實力、有信譽、有資質的廠家，切不可貪圖便宜或摻雜個人原因而隨意選擇混凝土原廠家。其次，在材料投入工程使用前還需做一次材料質量檢查，以確保材料的質量符合工程所需的要求，檢查不合格的材料，無論什么理由，一律不可進入工程場地。另外，在進行混凝土及相關原材料攪拌的過程中，相關施工人員要嚴格按照國家制定的相應混凝土及相關原材料比例進行拌制，堅決剔除質量不達標的混合料，控制砂石含泥量，保證混凝土的抗拉強度及收縮性合理，避免在源頭上出現裝配式混凝土剪力墻結構出現質量通病。

3.4 技術改進

針對鋼筋套筒灌漿連接預制墻采用大直徑大間距配筋技術,采用少量大直徑豎向鋼筋代替傳統剪力墻多根小直徑豎向鋼筋。該技術可在保證預制墻抗震性能的基礎上減少預制邊緣構件豎向鋼筋接頭數量,便于邊緣構件內接頭排布，同時降低對預制墻加工、安裝精度的要求，提高效率。同時，大直徑鋼筋接頭施工質量更易于保證，并可減少套筒灌漿檢測器使用數量。

此外,近年來國內研發出基于鋼筋搭接的各類疊合裝配式剪力墻結構，包括EVE預制空心板剪力墻、雙面疊合剪力墻、縱肋疊合剪力墻等。工程實踐表明，此類疊合剪力墻結構的鋼筋連接技術、施工工藝等均與現澆混凝十結構類似，現場澆筑后混凝土即可同步實現預制剪力墻豎向鋼筋的搭接連接,施工質量易于控制。

3.5 提高施工相關工作人員的專業的技能水平和職業素養

為避免裝配式混凝土剪力墻結構出現安全質量問題，提升建筑工程的質量，需不斷加強對相關工作人員的業務培訓，提升相關工作人員的綜合素質、業務能力，這是裝配式混凝土剪力墻結構質量保證的根本前提。具體來說，首先就需要對相關工作人員進行施工管理方面及混凝土日常養護方面的專業培訓，加強其技能培訓，確保相關工作人員在實際的建筑工程施工過程中規范性、科學性，以此避免出現裝配式混凝土剪力墻結構實施過程中的安全質量問題；其次，提高相關工作人員的聘用門檻，制定嚴格的考核制度，對相關工作人員的專業水平、業務技能、安全意識及工作態度進行考核，進而減少裝配式混凝土剪力墻結構安全質量問題的發生；再次，在進行建筑施工之前，都要對相關工作人員進行整體素質的培訓，針對容易出現的裝配式混凝土剪力墻結構安全質量問題進行再培訓，以此塑造一支專業技能水平高，職業素養水平過硬施工團隊，進而提升建筑工程施工的整體質量[3]。

4 結語

綜上所述，為避免出現裝配式混凝土剪力墻結構質量通病，切實發揮裝配式混凝土剪力墻結構的實際功能及作用，有效提升我國各類建筑的使用安全率及使用壽命，為人們帶來更加舒適、安全的工作、學習及生活環境。相關施工單位及施工人員必須要提高對裝配式混凝土剪力墻結構的重視，結合以往的工作經驗，針對裝配式混凝土剪力墻結構質量通病進行深入的分析和研究，并制定科學有效地預防及解決的方案，進而確保裝配式混凝土剪力墻結構的順利開展進而完成，提升我國建筑工程的質量安全。