裝配式建筑施工質量控制研究

楊碩

（邢臺路橋建設集團有限公司，河北 邢臺054000）

1 引言

裝配式建筑是將傳統建筑施工現場涉及的大部分作業內容轉移到加工廠進行模塊化生產。 裝配式建筑的標準化設計、工廠模塊化預制、現場裝配化施工、智能化吊裝以及全套信息化管理等先進的作業方式已經徹底改變了傳統建筑模式。 裝配式建筑依靠自身特有的優勢， 得到了越來越多建筑業內人士的認可，同時也得到了大力的推廣和應用。 裝配式建筑施工工藝在改變傳統建筑現場澆筑混凝土工藝的同時， 也產生了一些影響施工質量的不利因素。 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 棟住宅樓結構形式為裝配式剪力墻結構， 樓體底部的加強區域和地下室部分采取現場澆筑混凝土剪力墻結構， 從樓體底部的加強區域一直到樓體頂部均采用外墻全部預制、 內墻大部分預制加小部分現場澆筑相結合的方式。 建筑上層與下層的預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，屋面均采用現澆混凝土樓板。 建筑2 層樓梯以上為預制混凝土樓梯、建筑2 層樓梯以下包括2 層樓梯采用現澆混凝土樓梯。 建筑豎向內墻在3 層以上均采用預制混凝土構件安裝，內墻部分區域采用現澆混凝土墻體。

3 裝配式建筑施工質量影響因素

3.1 因建筑構配件深化設計考慮不足引起的質量問題

建筑構配件生產廠家為確保其生產的構配件切實滿足施工現場的需求， 通常根據設計院提供的構配件設計圖進行深化設計。 裝配式建筑構件需要進行深化設計的部分包括：墻體預制構件的孔洞預留、 預埋件和連接件的定位以及墻體內各個線盒等位置的固定。 即便是做了詳細的深化設計之后，運輸到施工現場的建筑構配件仍然會出現不少的問題， 這也暴露出建筑構配件在設計過程中以及加工廠的深化設計過程中存在的一些問題，需要對這些問題進行改進。 根據現場實際情況來看，加工廠的深化設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 戶型的公共區域內的梁和預制內墻的安裝連接出現了沖突， 直接原因是公共區域風道梁延伸到了預制墻體內部， 但是沒有提前在對應位置留好梁窩豁口。 產生這種情況的深層次原因是加工廠雖然對預制墻板進行了深化設計， 但是沒有對與預制墻板相互連接的構件形成的整體進行系統性的深化設計， 沒有考慮系統性誤差的存在，導致施工時出現問題。 在施工過程中不得不在預制墻體內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 戶型的懸挑構件沒有考慮錨固鋼筋加長后對結構孔洞的影響， 具體位置是預制空調板的錨固鋼筋和廚房煙道發生了沖突。 加工廠在深化設計時，只考慮到了預制空調板錨固鋼筋的長度， 沒有考慮煙道孔洞的內部結構， 導致1#樓和4#樓01 戶型空調板需經原設計單位出具修改方案后再進行后續的處理及連接。

第三點問題：6#樓3～8 層預制構件與其對應的垂直墻體之間的關系存在誤差， 具體誤差位置是斜支撐連接件預留螺栓孔位置受到垂直墻體的影響， 還有預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進行，不得不根據實際的位置關系在結構墻體二次開孔， 又引起了構件與其他位置的二次沖突風險。

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

3.2 因預制構件開裂引起的質量問題

建筑預制構件在加工廠預制完成后， 需要經過遠距離運輸到施工現場， 在施工現場經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，如果哪個環節質量控制不到位或者控制措施出現了問題， 預制構件相對薄弱的地方在受力不均勻或者應力集中的情況下，容易出現開裂的情形。 案例項目預制構件在運輸及吊運安裝過程中出現裂紋的構件主要有以下幾個地方。

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

2）為了節約施工現場材料存放空間，運輸到現場的疊合板碼放高度超過了規范規定的安全高度， 再加上疊合板之間的墊木重心不在一個垂直面上， 導致疊合板薄弱部位因受力不均出現了裂紋。 案例項目中1#樓和5#樓的陽臺板設計為異形板，其中，5#樓4～9 層的陽臺板帶下返臺結構，因預制陽臺板的下返臺使得預制構件的重心下移， 再加上陽臺預制板為懸挑構件，本身容易發生撓性變形，如果在碼放預制陽臺板時不采取行之有效的措施， 很容易出現預制陽臺板局部開裂的可能性，繼而導致預制陽臺安裝后出現局部漏水的情形。 如果預制陽臺板出現的裂縫在可控范圍內， 則現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，不僅影響了施工質量還影響了施工進度。

3.3 因預制構件連接不準確引起的質量問題

3.3.1 套筒灌漿量不足

預制墻板縱向連接采用的是套筒灌漿的連接方式， 但是套筒內灌入的水泥漿液是否飽滿， 現階段還沒有準確可靠的檢測方法。 現階段，施工現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，說明套筒內漿液已經灌滿，如果漿液沒有冒出，則繼續灌入水泥漿液。 但是這種方法存在一定的弊端，因為套筒灌漿管內部情況是無法看見的，既然無法看見，也就無法準確知道內部的實際情況，所以，灌漿管內部灌入的漿液達到什么程度很難把控。 此外，無論是施工現場作業人員對灌漿孔清理不到位，還是構件在預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#樓裝配式施工現場作業中的預制構件套筒連接過程中，出現了鋼筋和預制套筒位置偏移的現象，根據偏移量的大小，將鋼筋和預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，而對于完全偏位，則必須對預制構件進行重新加工后才可返回施工現場使用。 通常情況，從加工廠的角度來說，出現鋼筋和預制套筒位置偏移是因為預制構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到施工現場。 從裝配式施工現場環節來說，施工現場作業人員會將鋼筋掰彎或者在現場對預制構件重新打孔， 來確保鋼筋順利插入預制套筒內。 但從具體效果來看，無論是掰彎鋼筋還是重新在預制構件上打孔， 都是在一定程度上改變了設計的初衷，至于是否改變了結構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構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 裝配式建筑施工質量控制措施

4.1 建筑構件深化設計過程控制

建筑構配件深化設計部門屬于加工廠一個獨立機構，這樣雖然便于加工廠集中管理， 但是也存在深化設計部門與加工生產一線和裝配式施工現場脫節的弊端。 只有當裝配式施工現場安裝過程中發現問題后， 再通過一級一級反饋才能到達深化設計部門。 例如，案例項目中4#樓01 戶型的空調預制板在現場吊裝過程中發現了問題， 需要由現場技術人員將問題反饋給技術總工，技術總工再將問題反饋給設計院，并和設計院人員溝通協商解決方案。 當協商方案確定后，該項目的設計院負責人再出具設計變更，之后反饋到裝配現場后，現場再修改處理。 以上處理方式是針對施工現場可以對存在缺陷的預制構件進行處理的情況而言。 如果裝配式施工現場無法處理預制構件的缺陷， 只能將預制構件返回加工廠重新進行加工補打后再運輸到現場進行安裝， 這樣不僅會延誤大量的施工工期，也會大量增加施工現場的窩工量，增加施工成本。 由此可見，加工廠深化設計環節的重要性。

裝配式建筑預制構件的深化設計是設計工作的進一步延續，預制構件的深化設計應該結合施工現場具體情況來進行細化和必要的調整，目的是在不改變設計要求的前提下滿足現場吊裝施工要求。 為了保證預制構件深度細化工作的準確性，應積極引入并應用BIM 技術建立裝配式建筑施工模型， 將需要深化設計完成的彼此相對獨立的預制構件拼裝成完整的統一整體，再綜合考慮各類管線、斜支撐、預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計過程中所忽略的各類問題。 通過BIM 技術建立裝配式建筑結構的三維模型來科學準確檢查預制構件之間的位置關系、 預埋件位置的合理性、預制構件的標高是否一致以及建筑預留孔洞位置是否準確等，將以往在裝配式施工階段才能發現的問題，在預制加工的深化設計階段即可發現并采取有效措施處理，將問題提前解決。

4.2 預制構件裂縫質量控制的措施

預制構件出現裂縫的原因不盡相同， 要有效控制預制構件裂縫的產生，需要正確分析預制構件產生裂縫的根本原因，準確分析預制構件是設計缺陷引起的抗裂強度不夠還是預制構件在吊裝過程中或者預制構件在施工現場碼放過程中的操作失誤引起的局部受力不平衡導致撓度形變引起的裂縫，繼而采取行之有效的解決方案。 針對裝配式建筑施工現場發現的疊合板和異形陽臺板薄弱部位的抗裂能力不足的事實，現場技術負責人出具變更申請， 由設計單位確定后下發正式的設計變更，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構局部抗裂能力。

此外，針對水平跨度大的預制構件與設計單位協商溝通，在設計時增加相應的抗裂措施， 避免因水平跨度大而發生斷裂問題。 根據項目實時動態進展，可以向預制構件加工廠派駐監督管理人員，監督加工廠對預制構件的高溫養護，確保預制構件的出場強度。 派設專人負責預制構件的運輸安全，監督運輸保護措施是否到位，構件的減震措施是否到位。 減震的具體做法應該是在預制墻體運輸的底部增加硬橡膠隔墊， 預制水平構件運輸應做好棱角橡膠墊保護， 出場構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致構件局部開裂。 預制構件進入施工現場后， 水平構件吊裝過程必須按照要求逐一吊運，在吊運過程中應使用托盤整體起吊，嚴格禁止一次起吊多塊。

4.3 預制構件現場連接精度控制

針對無法準確檢測灌漿套管水泥漿液飽滿度的情況，施工現場根據1#～6#樓不同的戶型墻體現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，疏通后做好現場記錄，并逐一檢查各個連接接頭處的灌漿孔和出漿孔內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。裝配式建筑結構構件的連接精度是整個裝配體系正常運行的基礎，所以， 控制好結構構件連接精度是施工現場管理的關鍵環節，加強預制構件的連接精度管理對施工質量控制至關重要。預制構件現場連接時要委派技術人員旁站，針對預制陽臺板和陽臺墻體連接的固定模式，在加工廠加工時，讓加工負責人做好預制陽臺板定位復檢標記。當預制陽臺板運輸到施工現場吊裝前，對預埋件尺寸和位置進行復測，雙向確保預埋件定位的精準度。

5 結語

裝配式建筑施工首先要保證運輸到施工現場的預制構配件質量滿足設計規范要求。 除此之外，在預制構配件吊裝施工過程中要保證鋼筋搭接、 預制件連接等所使用的工具符合要求，確保技術性操作的穩定可靠。 此外，對項目參與者的安全教育培訓不能忽視，對項目管理人員要定期培訓、對施工人員要進行安全技術交底，確保裝配式建筑施工質量總體可控。