裝配式建筑施工質(zhì)量控制要點及質(zhì)量通病防治

段清銳 劉 彪 張 程 黃 寬 趙 虎

隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展和進步，裝配式建筑作為一種新型建筑形式逐漸嶄露頭角。這種建筑形式具有施工周期短和資源利用效率高等顯著優(yōu)勢，受到了廣泛的關注和認可。由于裝配式建筑的特殊性，質(zhì)量控制成為其施工過程中的重要環(huán)節(jié)[1]。為了確保裝配式建筑的質(zhì)量和安全，本文探討裝配式建筑施工的質(zhì)量控制要點，分析可能出現(xiàn)的質(zhì)量通病并提出防治措施。

1 裝配式建筑施工質(zhì)量的控制要點

對于裝配式建筑的施工質(zhì)量控制，需要根據(jù)項目地面粗糙度、設防地震分組和場地類別等參數(shù)，得出特征周期，用于抗震性能計算分析。考慮抗震設防烈度，進行結(jié)構(gòu)模態(tài)分析，驗證結(jié)構(gòu)的抗扭轉(zhuǎn)能力。使用SATWE軟件進行結(jié)構(gòu)模態(tài)分析，提取前9 階振型，計算周期比（Tt/T1），檢驗結(jié)構(gòu)的抗扭轉(zhuǎn)能力，確保其滿足規(guī)范要求。分析基本自振周期，確保結(jié)構(gòu)剛度符合規(guī)范要求。如果高階振型較小，且高階振型概率較小，則說明結(jié)構(gòu)利于抗震。在超高裝配率項目中，在預制陽臺、懸挑裝飾板和沉箱等構(gòu)件中布置應變片。選擇懸挑板，監(jiān)測其在各施工階段的應變-時間曲線。

在混凝土澆筑階段，分析鋼筋應變的變化情況，確保混凝土澆筑不影響鋼筋性能。在吊裝階段，需要考慮力的傳遞、工人活動和材料堆積等因素對懸挑板受力的影響。

檢測不同階段的應變值波動，包括施工高峰期、模板搭設及裝飾柱安裝等。如果懸挑板在各階段的應變值均在鋼筋彈性變化范圍內(nèi)，則可說明結(jié)構(gòu)受力安全。應特別關注裝飾柱安裝階段的懸挑板應變[2]。

在超高裝配率項目中，采用三維激光掃描技術(shù)，結(jié)合非接觸式測量技術(shù)，監(jiān)測施工過程中的結(jié)構(gòu)變形。通過激光掃描，生成不同施工階段的結(jié)構(gòu)點云數(shù)據(jù)。對同一位置的點云數(shù)據(jù)進行比對，實現(xiàn)糾偏擬合，獲得構(gòu)件的變形偏差數(shù)據(jù)。

清理預制墻板與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)表面的油污、浮灰、粘貼物及木屑等雜物。在頂板混凝土澆筑前，使用定位控制鋼板輔助鋼筋定位。吊裝前校核墻板的定位鋼筋位置，吊裝時采用模數(shù)化吊裝梁，合理選擇起吊點，以保證墻板吊裝準確。在墻板下降過程中，施工人員應手扶以控制方向，確保墻板平穩(wěn)就位。

使用反光鏡進行鋼筋與套筒對位，使墻板底部套筒位置準確。將墻板的斜支撐桿與螺栓連接件連接，并進行初調(diào)，保證墻板大致豎直。使用塞縫料填塞縫隙，使墻板與樓面間的密實連接。

2 裝配式建筑施工質(zhì)量通病

2.1 構(gòu)件生產(chǎn)問題

構(gòu)件生產(chǎn)問題包括尺寸偏差、材料質(zhì)量不達標以及工藝不當?shù)取Ｈ绻醇皶r且有效地控制這些問題，則有可能直接影響構(gòu)件的整體質(zhì)量和建筑的使用性能。尺寸偏差可能由生產(chǎn)過程中的工藝誤差、設備磨損或人為操作不當引起。它會導致構(gòu)件無法精準拼接和安裝，進而影響整個建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和準確性。因此，在生產(chǎn)階段要嚴格控制構(gòu)件尺寸，以確保構(gòu)件的精確度。

材料質(zhì)量不達標是另一個潛在問題。如果采用的原材料不符合設計要求或沒有經(jīng)過嚴格的檢測和驗收，可能導致構(gòu)件在使用過程中存在隱患。因此，在采購和生產(chǎn)階段，要嚴格把控材料質(zhì)量，確保其符合相關標準和規(guī)范。

工藝不當也是一個可能出現(xiàn)的問題，包括焊接不牢固與連接處處理不當?shù)取＿@些問題可能導致構(gòu)件在承受荷載時出現(xiàn)斷裂或變形的現(xiàn)象，進而影響建筑的安全性和穩(wěn)定性。在生產(chǎn)和施工過程中，要建立嚴格的工藝控制體系，確保每個工藝環(huán)節(jié)都得到妥善處理[3]。

2.2 構(gòu)件連接、預埋、安裝問題

在裝配式建筑工程中，預制構(gòu)件的連接、預埋和安裝是關鍵環(huán)節(jié)，對建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和質(zhì)量起到至關重要的作用。此環(huán)節(jié)的問題主要表現(xiàn)在如下方面：

1）施工人員技術(shù)交底不夠完善，會導致灌漿施工無法按照要求進行。為解決這個問題，需要定期進行技術(shù)培訓，確保施工人員理解并準確執(zhí)行灌漿作業(yè)要求。此外，可以加強現(xiàn)場指導和監(jiān)督，確保施工過程中的每個環(huán)節(jié)都符合規(guī)范。

2）操作員往往受到隱蔽作業(yè)和不確定性因素的影響，不能精準觀測灌漿量。為了提高觀測的準確性，可以為其提供更好的觀測條件，如使用放大鏡或測量儀器來輔助觀測。同時，可以使用現(xiàn)代化設備輔助，如監(jiān)測設備，以確保準確注漿。

3）機械未按要求檢修以及天氣等因素，會導致灌漿停滯或分期注漿。為避免這種情況發(fā)生，需要嚴格按照維護計劃檢測和維護設備，并提前做好應對突發(fā)情況的準備工作，如配置備用機械設備等。

4）灌漿料的配合比不符合設計規(guī)范。為確保灌漿質(zhì)量符合要求，需要嚴格按照設計規(guī)范拌合灌漿料，并加強質(zhì)量控制，確保其符合設計要求。

5）鋼筋加工導致錨入套筒內(nèi)的長度變短，降低了連接可靠性。為了解決此問題，需要嚴格控制鋼筋加工質(zhì)量，確保錨入套筒的長度符合設計要求。加強對鋼筋加工過程的監(jiān)督和檢查，確保其符合標準要求。

6）套筒孔徑選擇不恰當，會導致連接存在偏差、錯位等問題。為避免這種情況發(fā)生，需要在設計階段設置適宜的套筒孔徑，確保預制構(gòu)件的連接筋能夠準確錨入套筒，并加強對套筒設計和制造過程的質(zhì)量控制，確保其符合要求。

7）在流水線施工過程中，振搗錯誤可能導致管線堵塞，進而影響施工效率。加強針對振搗工藝的培訓和指導，讓操作人員正確掌握振搗技巧和方法。與此同時，需要嚴格控制振搗過程，確保管線暢通。

8）管線放置后未進行定位，可能導致移位和脫落等安全隱患。為防止這種安全隱患，管線放置后要立即進行定位，并加強對管線定位的監(jiān)督和檢查，以確保工程安全[4]。

3 裝配式建筑施工質(zhì)量通病防治措施

3.1 控制構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量

政府和主管部門應推動裝配式建筑的發(fā)展，并制定和推廣相關標準。標準應包括裝配式建筑設計的通用圖集、通用構(gòu)件、標準模數(shù)以及標準戶型等。這些標準有助于規(guī)范設計、生產(chǎn)和施工等環(huán)節(jié)，提高整體質(zhì)量水平，促進行業(yè)健康發(fā)展。同時，還能提高裝配式建筑的市場競爭力，推動其在國內(nèi)外市場的廣泛應用。以上海市為例，該市已經(jīng)制定了裝配式建筑構(gòu)件標準，規(guī)定了“裝配整體式住宅宜采用2 m+3 m”的標準。這樣的統(tǒng)一規(guī)范為建筑行業(yè)提供了統(tǒng)一的參考，有助于提高裝配式建筑的質(zhì)量水平。統(tǒng)一的質(zhì)量標準能夠為裝配式建筑提供明確的指導。在質(zhì)量標準統(tǒng)一的情況下，所有項目可以在同一基準下進行施工，有助于提高質(zhì)量管理水平。

在預制構(gòu)件生產(chǎn)過程中，需要解決鋼筋與現(xiàn)場施工鋼筋空洞的對位問題。為增強鋼筋的縱向整體性，可以在滿足建筑強度和規(guī)范要求的前提下，適當增加或擴大孔洞。這種做法有助于提高預制構(gòu)件的生產(chǎn)準確性，減少錯誤構(gòu)件的產(chǎn)生。在預制構(gòu)件的澆筑過程中，應嚴格按照裝配施工進度進行漿料的生產(chǎn)和配置。特別是在夏季，由于高溫可能會對漿料性能產(chǎn)生不利影響，因此應按照“少量、勤拌”的原則，根據(jù)實際使用量配置漿料，以確保漿料的性能和質(zhì)量。

3.2 控制典型構(gòu)件的施工過程

3.2.1 預制剪力墻施工

在預制剪力墻施工的測量放線階段，要將剪力墻基層清理干凈，以保證灌漿連接質(zhì)量。使用鋼筋定位框檢查預留鋼筋位置是否準確，防止鋼筋偏位。根據(jù)水平標高線設置構(gòu)件墊片，要保證構(gòu)件安裝后處于同一水平面。在剪力墻吊裝前，檢查剪力墻編號、預留和預埋位置是否準確以及灌漿孔等關鍵部位是否符合設計要求。吊裝時起重機緩慢吊起外墻板，要保持構(gòu)件水平、吊釘受力均勻。待墻板吊裝至距離安裝位置約50 mm 時，確認地面控制線，使構(gòu)件處于邊線上。

墻板安裝就位后利用反光鏡檢查對孔情況，保證所有鋼筋可以插入灌漿套筒內(nèi)，以提高墻體連接的可靠性。在固定校正階段，采用撬棍等工具來微調(diào)剪力墻位置，調(diào)整到位后安裝根部角碼固定件以固定位置。預制剪力墻安裝好后，使用可調(diào)節(jié)鋼支撐進行固定，在塔式起重機卸力時采用可調(diào)節(jié)斜支撐螺桿以固定墻板。墻板安裝固定后，需要測量和確認其高度、位置和垂直度等。隨后，使用早強、塑性好的干硬性水泥砂漿進行周邊坐漿密封，確保墻板其他3 個面與樓面間的縫隙填嵌密實。

3.2.2 預制疊合板吊裝

在預制疊合板吊裝前，要檢查模板支撐體系搭設是否與施工方案一致，模板的水平度是否滿足要求，以及支撐架的剛度和穩(wěn)定性是否滿足規(guī)范。清理施工層地面，并檢查支撐材料的規(guī)格是否正確，輔助材料是否完備。用海綿膠條對預制疊合板和現(xiàn)澆部分進行封堵，防止漏漿影響樓板的觀感和質(zhì)量。安裝時要將預制疊合板吊離地面約500 mm，檢查吊索是否有歪扭或卡死現(xiàn)象，各吊點是否受力均勻。預制疊合板不與梁或墻連接一側(cè)的外邊應與模板邊齊平，另一側(cè)應伸入梁內(nèi)或墻內(nèi)，伸入長度為10 mm。如果疊合板的安裝位置偏差較大，則應重新起吊安裝。疊合板就位矯正時，應嵌入楔形小木塊進行調(diào)整，不得直接使用撬棍，以免破壞板邊。

疊合板安裝完成后，需檢查相應現(xiàn)澆區(qū)域的模板是否密合，對于空隙較大處應重新調(diào)節(jié)模板標高，以減少漏漿的情況。檢查疊合板周圍接縫處的封堵情況，對未封堵部位進行封堵，防止漏漿。對于疊合板與疊合樓板間之間的拼縫，可以采用干硬性防水砂漿進行塞縫，若板縫較大則應在板縫中間位置添加水平鋼筋進行加固[5]。

3.2.3 預制樓梯安裝

簡支預制樓梯可以直接安裝在支承梁上，非簡支預制樓梯在安裝前必須在樓梯下設置臨時支撐。預制樓梯吊裝前，應在構(gòu)件和相應的支撐結(jié)構(gòu)上劃出中心線和標高控制線，并按設計要求校核預埋件及連接鋼筋等的數(shù)量、位置、尺寸及標高。安裝時預制樓梯板側(cè)面與結(jié)構(gòu)墻體之間應預留適宜的空隙，便于后期抹灰施工。

使用水準儀在樓梯底部進行水平檢驗，并通過撬棍及墊塊進行微調(diào)，以控制偏差。澆筑結(jié)構(gòu)節(jié)點混凝土時，對預制樓梯構(gòu)件表面進行覆蓋保護，以防污染。預制樓梯安裝完成后，應采用木條或鋁角條對樓梯踏步進行成品保護。

3.3 合理選擇構(gòu)件連接方式

在裝配式建筑的施工過程中，預制構(gòu)件的節(jié)點連接是一項關鍵技術(shù)，節(jié)點連接方式的選擇直接影響建筑的性能和質(zhì)量。因此，在預制構(gòu)件的設計和安裝階段，工程師必須經(jīng)過仔細考慮，合理選擇節(jié)點連接方式。構(gòu)件連接方式包括干式連接和濕式連接：

1）干式連接是一種通過栓焊將預制構(gòu)件連接成整體的連接方式。以這種方式連接的結(jié)構(gòu)緊密而牢固，達到建筑所需的抗震性能和柔性，具備與傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相媲美的承載力和剛度。因此，干式連接在鋼框架結(jié)構(gòu)中應用廣泛，但在我國的實際工程中使用較少。

2）濕式連接則是另一種常見的預制構(gòu)件連接方式，通常包括2 個關鍵步驟，先通過連接件將預制構(gòu)件之間的鋼筋連接起來，再通過澆筑混凝土將2 個構(gòu)件牢固連接在一起。這種連接方式能夠使節(jié)點處達到如同現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的連接效果，提高整體結(jié)構(gòu)的一體性。

濕式連接方式又可以細分為不同的類型，其中灌漿套筒連接和漿錨連接是比較常見的2 種類型。在灌漿套筒或漿錨連接中，預制構(gòu)件的鋼筋插入專用的套筒或錨具內(nèi)，通過施加壓力將灌漿材料注入套筒，使鋼筋與套筒或錨具之間的空隙充滿灌漿材料，從而實現(xiàn)構(gòu)件的牢固連接。濕式連接不僅具有較高的抗震性能，還表現(xiàn)出良好的防水性能，因此在裝配式建筑中得到了廣泛應用。在實際施工過程中，應綜合考慮多種因素，如結(jié)構(gòu)要求、施工條件和經(jīng)濟性等，合理選擇構(gòu)件連接方式，滿足項目需求。

3.4 應用BIM技術(shù)

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術(shù)已經(jīng)成為項目管理和施工過程中不可或缺的工具。BIM 技術(shù)通過集成三維建模、數(shù)據(jù)管理和協(xié)同設計功能，實現(xiàn)了全生命周期的信息管理，從設計到施工實現(xiàn)高效協(xié)同。在設計階段，使用BIM 技術(shù)進行三維建模。建筑設計團隊使用BIM 軟件創(chuàng)建整個建筑的三維模型。這個模型不僅包含構(gòu)件的準確幾何信息，還包括構(gòu)件的材料屬性、施工序列和關聯(lián)文檔。

在施工計劃制訂階段，項目團隊將時間維度添加到三維模型中，形成4D 建模。通過將施工進度和構(gòu)件安裝順序與模型相關聯(lián)，使整個施工過程可視化，還能識別潛在的沖突和施工難點。例如，BIM 技術(shù)可以顯示某個時刻某一構(gòu)件的具體位置，這樣有助于優(yōu)化施工流程，減少材料浪費。

在施工現(xiàn)場應用BIM 技術(shù)，可以進一步提高構(gòu)件的安裝效率。施工人員通過智能設備實時查看BIM 模型，并根據(jù)模型中的信息，準確安裝構(gòu)件。例如，當工人在安裝預制柱時，BIM模型可以提供詳細的放置和連接說明，有效減少出錯的可能性。BIM 技術(shù)也可以用于監(jiān)測施工過程中的質(zhì)量和安全。在施工現(xiàn)場安裝傳感器和監(jiān)測設備，采集施工過程的數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)自動導入BIM 模型。如果構(gòu)件存在安裝偏差或安全隱患，BIM 系統(tǒng)將立即發(fā)出警報，使問題得以及時解決，確保施工質(zhì)量和安全。

4 結(jié)語

裝配式建筑的施工質(zhì)量控制是保證建筑安全和穩(wěn)定的重要措施。通過科學的管理體系和先進的技術(shù)手段，可以有效預防和解決可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，提高裝配式建筑施工的整體質(zhì)量水平，確保建筑的安全性和可靠性。

在施工前、施工中和施工后3 個關鍵階段，都必須實施系統(tǒng)化的質(zhì)量控制措施，以保證整個建筑的質(zhì)量。施工前必須進行充分的規(guī)劃和設計；施工中應實時監(jiān)測施工過程，檢查施工質(zhì)量；施工完成后必須要進行全面驗收。