黄振兴,王寅,邢国然,吉红波
(1. 浙江新邦远大绿色建筑产业有限公司,浙江温州325000;2. 浙江中成建工集团有限公司,江苏宜兴312000)
装配式建筑构件在绍兴永和高级中学新建工程中的应用
黄振兴1,王寅2,邢国然2,吉红波2
(1. 浙江新邦远大绿色建筑产业有限公司,浙江温州325000;2. 浙江中成建工集团有限公司,江苏宜兴312000)
本文根据装配式建筑构件在绍兴永和高级中学新建工程中的应用这个实际案例,从装配式建筑的生产到现场装配全流程角度,详细讲解了资材部门与施工单位施工进度的对接、原材料的准备和检验;生产部门的生产计划和生产过程质量控制;试验室、品管部门的质量监控;物流部门 PC 构件的安全运输;PC 构件现场的装配。
构件;计划;生产过程质量控制;质量监控;装配
绍兴永和高级中学新建工程总共有3个单体,层数分别是3层、5层和5层;总建筑面积14262m2;结构设计的结构类型为工业化装配式结构,装配式结构部件是叠合楼板和楼梯,装配率25%;首次装配式构件(以下简称 PC 构件),供货时间为2017年 7月15日,每层装配式构件有167块叠合楼板、12 个楼梯,每10 天装配好一层,计划 8 月24日装配式构件全部在施工现场吊装完毕。
构件生产厂家及施工单位均非常重视,研讨如何保质、保量、按期完成该工程的 PC 构件生产、供应任务、装配安装。构件生产厂家浙江新邦远大住宅工业发展有限公司制定了详细的原材料采购计划和生产计划,采取了可靠的质量保证措施、严格的生产质量过程控制措施和精细的品质管理和监控措施。具体过程控制和质量控制如下:
(1)资材部首先与施工单位进行了充分沟通和对接,双方确定首次供货时间为2017年 7月15日,每层装配式构件有167块叠合楼板、12 个楼梯,每10 天装配好一层,计划 8 月24日装配式构件全部在施工现场吊装完毕。
(2)资材部根据供货计划以及设计图纸,制订工厂的原材料采购计划。
(3)资材部下属的采购部门根据采购计划,确定原材料合格供应商,并会同试验室及第三方检测机构,检测所需采购的原材料,合格后方可进入工厂、方可用于生产;并在生产前完成原材料及辅料的备料工作。
(4)资材部根据供货计划制定出详细的生产计划,从2017年 7月1日起每天生产20 块叠合楼板、每两天生产3部楼梯。要求混凝土12小时强度达到15MPa 的拆模、起吊强度。
(5)资材部根据生产计划制定出模具方案,楼板模具制作20 套,楼梯模具制作3套。
(6)资材部按照每日生产计划,及时将生产用原材料、辅料及生产工具发放到生产一线,保证生产能顺畅进行;并及时统计每日原材料、辅料的消耗及库存,及时补充采购,保证库存充足,不影响生产。
(7)资材部建立 PC 产品成品台账,每日统计 PC产品的生产数量,评估是否按计划生产。如果实际生产量与计划量出现偏差,尤其是生产部门不能按计划完成生产任务时,及时向上级领导反应,采取切实可行的纠正措施来保证生产部门按计划完成生产任务。
(8)资材部与施工单位密切沟通,根据施工单位施工现场 PC 构件的吊装和装配计划,反推好 PC 构件到施工现场的堆码计划,再反推出 PC 构件装车计划,再反推出工厂产品的堆码计划,这样才保证了 PC 构件有条不紊、准确高效的供应施工单位,便于施工单位准确无误、高效的将 PC 构件装配到位。
(1)试验室根据设计要求和资材部原材料采购计划,配合资材部门做好合格供应商筛选和评审,并将主要原材料送有资质的第三方检测机构检测,合格后才能进厂,才能用于 PC 构件的生产。
(2)试验室根据设计要求设计好混凝土配合比,通过试拌调整好混凝土工作性,优选出24小时抗压强度能够达到15MPa 以上的混凝土配合比,并送有资质的第三方检测机构复试,各项性能、强度都满足生产和设计要求后,方可投入使用。
(3)每天接到资材部门下达的生产任务单后,在生产前测准砂、碎石含水,并根据原材料情况微调好当天混凝土生产配合比。
(4)由搅拌机操作员输入混凝土配合比和含水率,试验室质控员复核无误后,方可生产。
(5)每天第一盘混凝土要做开盘检定,测试混凝土坍落度、和易性、流动性等技术指标,并及时做微调满足生产要求,确保混凝土质量。
(6)在生产线上从布料机里随机抽取混凝土,做抗压强度试块,各留置1组24小时、36小时试块做拆模强度检验,留置1组5天同条件试块做出厂强度检验,留置1组标养强度试块,做28 天强度检验,作为交工资料。
(7)留置好原材料供应商资料、每天生产时混凝土配合比、原材料检验报告、混凝土工作性能检查台账、混凝土试块制作台账、每天生产的混凝土强度台账、计量仪器检定报告等质量记录。
(1)生产部按照资材部下达的生产计划,制定详细的生产方案,在生产前提前做好物料和人员的准备。
(2)混凝土生产和浇捣是生产的一个关键工序,这个工序做的好坏直接影响到 PC 构件质量,为此,我公司制订了以下严格操作步骤:
1)混凝土生产前,将清洗运料小车、布料机的水放干净;先空转平皮带、斜皮带,将砂仓中漏到皮带上的水倒到搅拌机中,放掉。
2)生产前试验室测准砂含水率,调整好生产配合比。
3)生产混凝土时要先比混凝土生产配合比少用10kg 左右水(减水时,必须加同等重量的砂),防止砂仓底部砂含水率高于实测值。
4)实际生产时通过搅拌机观察孔,观察混凝土状态,并及时调整。
5)混凝土坍落度不要过大,楼板应该控制在160~180mm,楼梯应该控制在130~150mm;和易性要好,不得泌水跑浆,避免浮浆过多和收缩过大产生裂缝。
6)浇筑时应该连续浇筑,不得产生冷缝,避免交界处混凝土凝结时间不一致而产生裂缝。
7)按照需要浇筑的混凝土数量控制好混凝土浇筑速度,要保证在混凝土初凝前完成浇筑,避免已凝固、但还没有强度的混凝土受到扰动而产生裂缝。
8)要均匀布料,不在同一处连续布料,也不要振动逼浆布料,更不能过振,以免混凝土表面及与模板接触处浮浆过多而产生裂缝。
9)振动器插点要均匀排列,可采用“行列式”的次序移动,不应混用,以免造成混乱而发生漏振。每次移动位置的距离应不大于振动棒作用半径 R 的1.5倍(50cm)。一般振捣棒的作用半径为30~40cm。
10)振动器使用时,振捣器距离模板不应小于振捣器作用半径的 0.5倍(20cm),且不宜紧靠模板振动,应尽量避免碰撞钢筋、芯管、吊环、预埋件等。
11)每一插点振捣时间以20~30 秒为宜,一般以混凝土表面呈水平并出现均匀的水泥浆和不再冒气泡为止,不显著下沉,表示已振实,即可停止振捣。
12)混凝土浇筑到标高、刮平时,要刮除浮浆,避免浮浆过多导致混凝土表层收缩过大而产生裂缝。
13)抹面时要掌握好抹面时机,一定要在混凝土初凝时(人站在混凝土上没有明显脚印时抹面(目前环境温度白天36度、夜间26度时混凝土初凝时间大约 4小时),过早抹面,混凝土在初凝时还会产生收缩裂缝,所以过早抹面是无效的,无法消除混凝土凝固时产生的收缩裂缝;过晚抹面,混凝土过了初凝就抹不动了,裂缝已经形成,无法消除。抹面必须两次,先抹平,初凝时再用人工二次抹面,彻底消除混凝土凝固时产生的收缩裂缝。需要二次抹面的构件一般有楼梯、内墙、外墙外侧面等;叠合楼板等需要拉毛的混凝土面不需要抹面,拉毛后立即覆盖塑料薄膜养护。
(3)混凝土浇注后,如气候炎热、空气干燥,不及时进行养护,混凝土中混凝土养护水分会蒸发过快,形成脱水现象,会使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化,不能转化为稳定的结晶,缺乏足够的粘结力,从而会在混凝土表面出现片状或粉状脱落。此外,在混凝土尚未具备足够的强度时,水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形,出现干缩裂纹。所以混凝土浇筑后初期阶段的养护非常重要,是 PC 构件生产的又一个关键工序,这个工序做的好坏也直接影响到 PC 构件质量;为此,我公司在这个关键工序也制定了如下严格操作步骤:
1)拉毛后或抹完面后立即覆盖塑料薄膜,保湿养护。
2)早强型混凝土洒水养护时间目前气温条件下为浇筑后3小时左右。
3)混凝土得到很好养护的检验标准是混凝土表面处于湿润状态。(深灰色,不能是灰白色,灰白色表明混凝土已经缺水)。这样规定,便于一线员工和品管准确判断混凝土的养护情况。
4)覆盖好塑料薄膜后,建在混凝土初凝后 (目前气温浇筑后3小时),立即在混凝土喷水养护,使混凝土表面保持湿润。混凝土的养护时间要严格按国家规范要求保湿、保温养护7天。
5)混凝土进养护窑后,养护窑里的湿度控制在85%以上。
6)混凝土拆模后、出厂前在工厂成品区堆放的时候,采取了有效的抗寒、抗剧烈干燥等措施,继续保湿养护到7天龄期;使用喷雾养护,使混凝土表面处于湿润状态后,用塑料薄膜覆盖,再加盖浇湿的工业毛毯保湿养护,避免温差裂缝和干缩裂缝的产生。
(4)混凝土拆模后发现有蜂窝、孔洞、裂缝、表面气泡过多、外表起皮、表面因浮浆过多出现疏松等外观质量问题及时修复。
(5)首件产品应该会同甲方、设计单位、施工单位、监理单位、第三方检测机构和我公司一起做首件产品质量验证,主要验证强度、钢筋保护层厚度、尺寸偏差、外观质量,全部符合规范要求,各方签字确认后,才进行大批量生产。
(6)每类产品每年都必须做一次型式检验,合格后产品才能交付市场。
(1)对进厂的模具严格检验,主要检查尺寸是否符合要求?是否拆装方便、是否能满足 PC 构件质量要求、生产工艺和周转次数要求?模具与钢台车之间的定位销、螺栓固定方式是否可靠?等。经检查完全符合要求后,才允许用于生产。
(2)品管部严格检查主要原材料供应商资质、质量证明文件是否齐全?是否经第三方检测机构检验合格,确认原材料全部合格后,方可允许投入生产。
(3)品管部在 PC 构件生产前、混凝土浇筑前,做好隐蔽工程检查和验收。主要有以下内容:钢筋的牌号、规格、数量、位置、间距、箍筋弯钩的弯折角度及平直度;钢筋的连接方式、接头位置、接头数量等;预埋件、预埋管线的规格、数量位置等,完全符合设计要求才同意生产;同时做好隐蔽工程检查和验收的质量记录和影像记录,并交一份给试验室,以便试验室做交货资料。
(4)品管部全程监督生产过程中浇捣和养护,确保按照公司在这两个关键工序制定的操作规程生产、浇筑和养护。
(5)品管部要根据同条件试件强度,PC 构件外观质量、尺寸偏差、钢筋保护层厚度等质量指标,来决定PC 构件是否合格,完全合格后才可以进入成品区。
(6)PC 构件出厂前品管部要做出厂检验,合格后方可出厂。
(1)物流部门与工厂确定的 PC 构件运输单位充分沟通,制定好 PC 构件详细的运输计划。
(2)物流部门首先和 PC 构件运输单位一同考察PC 工厂到施工现场的运输路线,选择适合 PC 构件运输的路线,以无红绿灯、路面平坦高速公路为优选;并与施工单位沟通好 PC 构件运输车辆在工地的停放位置,以便于施工单位卸车和吊装。
(3)物流部门要提前与运输途中涉及的交通管理部门提前沟通,以保障 PC 构件的运输通畅。
(4)物流部门按照资材部门制定的装车计划,准确无误的按装车计划装车,并按施工单位的吊装速度确定发车间隔时间,既不耽误施工单位吊装,也不在施工现场压车,避免造成不必要的浪费。
(5)装车时设置柔性垫片,防止 PC 构件边、角、链索接触处混凝土受损;装车后要用链索牢固的固定好PC构件;或采取其它相应措施固定好 PC 构件。
(6)现场存放 PC 构件时,严格按照资材部与施工单位制定的 PC 构件现场堆码计划准确堆放,产品标示清楚、明确,以便于施工单位准确、高效的吊装。
(1)施工工艺流程
叠合板安装准备→测量放线→安装支模架→打设发泡剂→叠合板吊装 →叠合板校正→水电管线敷设→叠合层钢筋绑扎→叠合层混凝土浇筑
(2)因叠合板在支座上搁置长度较小(或板未进支座),同时防止施工人员高处坠楼,现场搭设整体支模架。安装叠合板前应认真检查支撑系统、梁的标高轴线以及支模架模板的顶面标高,并及时校正(见图1)。
图1 现场搭设整体支模架
(3)叠合板吊装就位:若叠合板有预留孔洞时,吊装前先查清其位置,明确板的就让方向。同时检查、排除钢筋等就位的障碍。吊装时应按预留吊环位置,采取八个吊环同步起吊的方式。就但时,应使叠合板对准所划定的叠合板位置线,按设计支座搁置长度慢降到位,稳定落实。
(4)调整叠合板支座处的搁置长度:用撬棍按图纸要求的支座处的搁置长度15mm,轻轻调整。必要时要借助塔吊吊车绷紧钩绳(但板不离支座),辅以人工用撬棍共同调整搁置长度(图2)。
图2 调整支座处的搁置长度
(5)质量标准
构件吊运时混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。检查方法:检查构件出厂证明和同条件养护试块的试验报告。
叠合板的型号、位置、支点锚固必须符合设计要求,以无变形损坏现象检查方法:观察或尺量检查和检查吊装记录。
叠合板的标高、坐浆、板缝宽度,应符合设计要求和施工规范的规定。检查方法:观察、足量检查(图3)。
4.2.1 吊装前准备要点
楼梯构件吊装前必须整理吊具,并根据构件不同形式和大小安装好吊具,这样既节省吊装时间又可保证吊装质量和安全。
楼梯构件进场后根据构件强度等级和吊装计划的吊装序号在构件上标出序号,并在图纸上标出序号位置,这样可直观表示出构件位置,便于吊装工和指挥操作,减少误吊几率。
吊装前必须在相关楼梯构件上将各个截面的控制线提前放好,可节省吊装、调整时间并利于质量控制。
楼梯构件吊装前下部支撑体系必须完成,吊装前必须测量并修正柱顶标高,确保与梁底标高一致,便于楼梯就位。
图3
4.2.2 楼梯构建吊装要点(图 4)
图 4 吊装要点
4.2.3 吊装过程(图5)
图5 吊装过程图
4.2.4 施工安装及后期处理
安装流程:楼梯构件检查→起吊→就位→精度调整→吊具拆除。
图6为预制楼梯平面及剖面示意图。
图6 预制楼梯平面及剖面图
使用吊梁、吊葫芦,尽量保证吊点垂直受力,L型梯梁与梯板的销键预留洞对齐,用钢筋作为插销固定、灌浆处理。结合部位达到受力要求前楼梯禁止使用。
4.2.5 吊装质量管理
吊装质量的的控制是装配整体式结构工程的重点环节,也是核心内容,主要控制重点在施工测量的精度上。为达到构件整体拼装的严密性,避免因累计误差超过允许偏差值而使后续构件无法正常吊装就位等问题的出现,吊装前须对所有吊装控制线进行认真的复检。
吊装前根据吊装顺序检查构件顺序是否对应,吊装标识是否正确。楼梯构件的吊装标高控制不得大于5mm,定位控制不大于 8mm。
4.2.6 应注意的质量问题
楼梯段支承不良:主要原因是支座处接触不实或搭接长度不够。安装时要校对标高,安装楼梯段时除校对标高外,还应校对楼梯段斜向长度。
楼梯段干摆:主要原因是操作不当,安装找正后未及时灌缝。
休息板面与踏步板面接茬高低不符合要求:主要原因是抄平放线不准,安装标高不符合设计要求。安装休息板应注意标高及水平位置线的准确性。
楼梯段左右反向:安装时应注意扶手栏杆预埋件的位置。
绍兴永和高级中学新建工程作是新邦远大住宅工业发展有限公司的首个项目,而且工期非常紧。接到订单后,公司十分重视,数次召开中层以上管理人员会议,制定了详细的原材料购置计划、原材料检验计划、周密的生产计划和生产质量过程控制方案,保质保量的完成了 PC 构件的生产和供应任务
该项目,也是浙江中成建工集团有限公司首个 EPC兼预制装配式项目,PC 构件供应任务重、工期紧,装配施工实操经验欠缺,通过以该项目为载体的实践施工中总结了诸多经验并优化了预制板和楼梯的装配工艺,为今后装配式建筑的施工留下了宝贵的实践经验,也获得了较大的社会效益和经济效益。
The application of prefabricated building components in the new project of Shaoxing Yonghe Senior High School
Huang Zhenxing1, Wang Yin2, Xing Guoran2, Ji Hongbo2
(1. Zhejiang Xinbang Yuanda Housing Industry Development Co., Ltd., Wenzhou325000;2. Zhejiang Zhongcheng Construction Co., Ltd., Yixing312000)
According to the prefabricated building component in Shaoxing Yonghe senior middle school new application of the actual case, from prefabricated construction production to the assembly process, explain in detail the docking materials sector and the construction unit construction schedule, prepare the raw materials and inspection; production plan and production process quality control of production department laboratory; quality control QA Department; safe transport logistics department PC component; PC component assembly site.
component; plan; production process quality control; quality monitoring; fabricate
黄振兴(1964—),男,研究生,总工程师,从事混凝土行业28 年,参加过高铁、地铁、几十座大型桥梁高强度、高性能混凝土的生产和供应,在国家级混凝土专业期刊发表论文20 多篇。
[通讯地址]浙江省温州市鹿城轻工业园区盛昌路1号浙江新邦远大住宅工业发展有限公司(325000)