装配式混凝土阳台构件安装质量控制关键技术研究

黄 枫（武汉市汉阳区建筑管理站， 湖北 武汉 430050）

通过预制构件在工地装配而成的建筑就是装配式建筑。它是整个建筑产业化过程中的装配化施工的直接表现，整个施工流程采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理和智能化应用。装配式建筑具有建筑结构稳定、污染少、耗能小、施工速度快、施工中出现事故的几率小、减少人力的浪费等优点。装配式混凝土预制构件的质量易于保证，但是预制构件的安装质量通常较难控制，这就导致装配式混凝土结构的整体质量可能出现各种问题。目前国内外对装配式混凝土结构预制构件安装质量有一定的研究，但对于预制构件安装过程中的关键技术尚未得出比较统一的结论，尤其缺少对阳台这种悬挑构件的安装质量控制关键技术的研究。

构件安装中的节点连接、安装精度、灌浆等是关系到主体实体是否达到设计要求的重要指标。因此，必须加强安装过程中的质量控制。连接问题是目前装配式建筑施工中最需要解决的问题之一，预制构件连接后构件性能必须达到等同现浇的程度。之前曾出现过在实验室中性能等同现浇的预制构件，但在施工中出现施工问题导致建筑质量下降的现象。这并不是一个结构的问题，实验室中的构件都是按照规定连接好，强度、质量均有保证。但在实际施工中则会存在这种问题，如“套筒灌浆”，可能是因为工人的技能不足或者责任心不强而导致灌浆不满。连接的强度不足，建筑质量必然下降。

在安装装配式混凝土预制构件过程中必须严格遵循规范，严格控制安装质量，主要包括吊装前预制构件的质量控制、吊装过程中预制构件的正确安装和校正精准、预制构件安装校正后连接质量的保证等。

1 预制构件安装案例分析

1.1 工程简介

名流世家 K2 地块2号住宅楼工程是湖北省首个装配式施工项目，改变了原有的施工技术、工艺，采用新的验收规范。建筑功能为住宅楼，地上34层、地下1层，地上高度 99.8m，建筑外墙采用三明治夹芯混凝土墙体，主体结构为钢筋混凝土剪力墙结构体系。阳台为预制混凝土构件，最大截面尺寸为6.6m x1.6m，重量为9.42t。

1.2 装配式阳台施工流程

阳台的具体施工流程为：支撑体系搭设→吊具安装→吊运及就位→安装及校正→预制阳台与现浇结构节点连接→混凝土浇筑→支撑体系拆除。

（1）根据控制线确定预制部品的水平位置和垂直位置，将位置控制线弹在剪力墙上，然后搭设支撑。

（2）核对部品规格和型号后，进行吊装安装。

（3）将预制部品通过起重设备吊装至脚手架支撑平面位置后，首先检查部品的稳定性，反复检测部品四角位置；人工校正后，确保四角在同一设计水平高度上和位置准确后，方可摘掉吊装挂钩。

（4）预制阳台预留的锚固钢筋与现浇梁受力预留钢筋焊接连接，施工后由质检员对焊接连接处进行全数检查；将飘窗、窗台板抗倾覆梁主筋在两侧现浇暗柱进行锚固。

1.3 预制构件安装施工过程及要点

在装配式混凝土结构中，阳台作为悬挑结构对预制构件的质量控制有更严格的要求。现针对名流世家 K2 地块 2号住宅楼工程的预制阳台，分析安装过程中的控制要点及影响。

根据“事前、事中、事后”的质量控制三原则以及装配式建筑的结构特点和施工工艺流程，确定本工程质量控制的重点为施工测量、构件的进场验收及存放、构件安装过程中的质量控制等三个方面。

1.3.1 施工测量

装配式建筑中的一些结构构件都是在工厂先进行生产再运送到工地进行安装，因此必须确保现场测量放线的构件尺寸必须同构件在工厂生产的尺寸相一致；施工现场的预留钢筋定位也必须同构件生产时的预留插筋相一致。测量放线的精准度决定了构件的安装精度。

（1）测量放线是装配整体式混凝土施工中要求最为精确的一道工序，对确定预制构件安装位置起着重要作用，也是后序工作位置准确的保证。预制构件安装放线必须遵循先整体后局部的程序。

（2）定位轴线的四个基准外角点使用垂准仪由底层基准点引入。楼层标高控制点用水准仪从首层水准点引上。将轴线引上后，运用经纬仪再次测量，检测无误后，就可以将这个轴线作为此层的基准线。

（3）每层楼层放线都要用垂准仪，由下层将主控制轴线引上来，不得借助相邻层的次要轴线。

1.3.2 构件的进场验收及存放

加强构件的进场验收工作，确保进场的所有构件符合设计、安装要求，对有瑕疵的构件作提前处理。在预制构件进场时，一定要先检查构件的合格证和构件出厂混凝土同条件抗压强度报告以及预制构件进场检查构件标识是否准确、齐全；要进行预制构件质量验收和预制构件结构性能验收，对结构性能检验不符合要求的构件，不可以作为构件使用，应该退回厂内。对非结构性损伤要进行修补；修补后重新进行检验，合格后方可使用。预制构件的混凝土要达到设计的强度要求。当设计上没有具体的规定时，预制构件混凝土在出厂运输和装配时，同条件立方体抗压强度不小于混凝土强度等级值的75%。

1.3.3 后浇部位及现浇混凝土质量控制

预制阳台构件在工厂预制时质量均有保障，在现场安装过程中会现浇部分混凝土，保证预制构件与既有构件形成整体共同受力。这些后浇部位的施工质量决定着整个阳台的质量。施工过程中通常要注意以下几点。

（1）准备工作。混凝土浇筑前，应再次检查支模、钢筋、箍筋等是否符合规范要求；隐蔽工程验收合格后，方可浇筑混凝土。

（2）振捣密实。要组织专人在混凝土的浇筑期间不断进行振捣；对待特殊部位必须注意要振捣到位，保证混凝土密实均匀。

（3）漏浆控制。在浇筑混凝土的过程中要观察是否有漏浆的情况。如果存在漏浆情况就需要做好紧急处理措施。

（4）标高控制。浇筑并振捣混凝土后，当现浇混凝土表面符合设计标高时应停止浇筑，并在浇筑完成后根据气温及初凝时间进行刮平和清理。

（5）养护控制。在常温下，后浇部分混凝土浇筑 12 h以后，要对这些部分进行覆盖保水并养护 7 d 以上。

（6）裂缝控制。裂缝的出现会导致钢筋的锈蚀，导致结构的破坏。阳台后浇部位通常是受力较大的部分，因此裂缝控制应更为严格。同时由于顶板叠合部分的混凝土比较薄，夏天浇筑时受温度影响容易开裂，因此对顶板先要进行浇水润湿，做好罩面工作后及时覆盖塑料布，防止出现裂缝。

（7）强度控制。若后浇部分混凝土没有达到设计要求的强度就进行后续施工，则会导致后浇部分混凝土出现细微裂缝，造成构件变形较大甚至偏离合理工作位置。因此，进行后续施工前，必须确定现浇混凝土强度已达到设计要求。

2 预制阳台构件安装质量控制现场试验

基于现场荷载试验对预制阳台进行质量检测，测量阳台挑梁的变形及根部受力主筋的应力，以确定阳台的安全性；并且基于超声法检测压浆孔压浆后的密实性，以确定其连接状况。

2.1 阳台荷载试验

2.1.1 试验内容

为确定装配式阳台安装质量，对名流世家K2地块2号住宅楼的整体装配式阳台进行荷载试验。检测内容主要包括：阳台挑梁支座及端部处的竖向位移；试验阳台及下方挑梁的裂缝；试验荷载下挑梁根部受力主筋的应力。

2.1.2 试验过程

（1）测点布置。对试验阳台挑梁进行了荷载试验。试验区域的构件编号及位置，如图1 所示。

图1 试验阳台挑梁位置示意图

阳台竖向位移测点布置。在试验阳台挑梁下表面端部及支座处安装 4个位移计，检测挑梁在试验荷载下，阳台挑梁的每个测点的竖向位移变化。试验阳台2-3 轴挑梁位移计编号为位移计1（支座）和位移计2（端部）；试验阳台2-1 轴挑梁位移计编号为位移计3（端部）和位移计4（支座）。

阳台挑梁受力主筋应变测点布置。每个阳台挑梁上排的两根受力主筋上，分别布置三个应变测点，一共是 12个，然后进行统一的编号（Y1～Y12）。试验阳台挑梁受力主筋应变测点的位置及编号，如图2 和图3 所示。

图2 挑梁受力主筋应变片安装平面示意图

（2）荷载确定。试验荷载值由建设单位提供，试验均布荷载为 5.5 kN/m2，试验受荷面积为6.84 m2。荷载的加载范围为整个试验阳台的水平投影面积；加载时分级均匀布置在试验阳台上。试验采用分级加载，共分为 6级。各级的具体加载量，见表1。

图3 试验阳台挑梁受力主筋应变片安装剖面示意图

表1 阳台均布荷载试验加载量统计表

（3）测试方法。位移数据采用数显百分表测量，挑梁受力主筋应变采用静态电阻应变仪测量。在加载前预读一次初值；此后每级试验荷载施加后，持续20min；待阳台挑梁在该级荷载作用下得出的监测数据处于平稳以后，对位移值进行读取；接下来继续进行下一级荷载的施加。

此外，在试验加载前和加载过程中均对试验阳台进行裂缝观测。对位于荷载试验区域的裂缝，在试验荷载满载和卸载时分别观测一次，并在试验过程中随时观察裂缝的扩展情况。

2.1.3 结果分析

（1）阳台竖向位移分析。试验阳台挑梁的位移实测值如图4 所示。

图4 试验阳台位移实测值

预制阳台在试验时的支承条件下，当荷载作用时4个位移测点产生不同方向的位移，符合预制阳台实际受力变形状况。因此，实测位移数据反映了预制阳台在试验荷载作用下的真实变形。

根据计算得知，试验荷载占总荷载的68.75%，按照 GB50010－2010《混凝土结构设计规范》要求，试验阳台挑梁的挠度容许值 L1/200(L1 为两倍挑梁计算跨度) 。试验阳台挑梁的挠度容许值为L1/200=1900×2/200=19.0 mm；试验荷载作用下，挑梁的挠度容许值为 68.75%×19.0=13.06 mm。挑梁的实测挠度值为 0.25mm－0.19 mm=0.06 mm，小于其挠度容许值，因此满足相关要求。

（2）阳台主筋应力分析。应变测量主要是了解试验阳台挑梁受力主筋在荷载作用下的应力变化，对于确定结构工作状态及安全性均有重要价值。实测应变转换成应力结果，如图5 和图6 所示。

图5 2-1 轴挑梁受力主筋应力实测值

图6 2-3 轴挑梁受力主筋应力实测值

由上述结果得知，试验阳台下方挑梁受力主筋应力在7.2 MPa～23.2 MPa 之间；应力变化最大为Y7测点，其应力最大值为23.2 MPa。

（3）裂缝观测结果分析。在试验过程中，未发现试验阳台及其下方挑梁出现裂缝。

2.2 压浆孔密实性检测

为确定压浆孔压浆后的密实性，采用超声法进行检测。通过压浆孔压浆后的密实性来判定安装质量。

在构件被测区域范围内布点画线，分别画出 50 mm 等间距划分线，对两个相对表面定出换能器对应的测点位置并进行编号；在对混凝土进行超声测量时，测点处表面一定要平整、洁净，对于坑洼的地方要用砂轮磨平；采用对测法进行测试。从检测数据分析得知，剪力墙压浆孔压浆后的密实性较好。

根据检测结果得出以下结论：房屋试验阳台挑梁的挠度满足规范要求；房屋试验阳台挑梁受力主筋应力在7.2 MPa～23.2 MPa 之间；房屋受检剪力墙压浆孔压浆后的密实性较好。实验表明，通过施工控制能有效保证预制阳台装配质量。

3 结 语

本文以湖北省首个装配式施工项目—名流世家K2地块2号住宅楼项目为依托，分析了其预制阳台构件的安装过程及要点。吊装前预制构件的质量控制、吊装过程中预制构件的正确安装和校正精准、预制构件安装校正后连接质量的保证等是预制阳台构件安装质量的关键技术；阳台构件在安装过程中控制好这三大关键点，可有效保证预制阳台构件安装质量。