文 / 王 伟
所谓装配式建筑,就是将建筑混凝土的主要部分拆分成多个部品或构件,将在工厂生产的墙体、梁、柱、楼板、飘窗以及楼梯等主要混凝土构件运送至工地,进行现场装配的施工建筑工程。由传统的建筑方式转向装配式建筑乃全球建筑业的潮流,也是我国建筑行业的发展方向。然而,由于装配式建筑在我国起步的时间较晚,业内大多人士对装配式建筑的认知尚处于粗浅阶段。因此,对装配式建筑的特点与施工过程的监理进行研究和总结,就显得很有必要。
以预制构件的形式和施工方法为划分标准,装配式建筑可分为砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升层建筑等五种类型。从整体上来看,装配式建筑工程由预制构件、地基与基础现场混凝土浇筑以及其他现场施工工程、预制构件转运,以及预制构件吊装与连接四部分组成。因此,装配式建筑施工监理的重点和难点,应从驻场监理、现场施工监理、转运监理和现场吊装与连接监理四个方面进行分析和把握。
(一)原材料的质量监督
原材料的质量优劣直接关系甚至决定混凝土预制构件的质量,监理人员应该严把原材料的质量关,确保将用于混凝土预制构件制作的各类原材料的质量符合国家和地方标准。
(二)预制构件生产的质量监督
1.模具要求。预制构件模具及安装应符合国家和地方标准的相关要求。
2.钢筋、预埋件加工和安装。钢筋、预埋件加工和安装及其允许偏差表应符合国家和地方标准的相关要求。
3.混凝土生产。混凝土生产、养护应符合国家和地方标准相关要求;监理单位应严格执行国家和地方相关标准规范,切实履行监理责任。根据委托合同,结合装配式建筑工程特点,派驻监理人员到生产工厂驻场监督;选定预制混凝土构件加工构件厂,协助甲方在PC 预制厂的合格供应商内选择加工厂;审核构件加工厂的PC 构件生产加工方案和进度方案,方案内要体现质量控制措施,验收措施、合格标准等;模具的制作:模具使用的钢材应符合质量合格的标准,模具应具有足够的强度、刚度和稳定性,模具组装正确,应牢固、严密、不漏浆,并符合构件的精度要求;面砖反打施工:面砖进厂进行验收,在模具内铺面砖前,应对面砖进行筛选,确保面砖尺寸误差在受控范围内,无色差、无裂缝掉角等质量缺陷;钢筋进厂后,进行钢筋的外观验收,取样复试。钢筋骨架尺寸应准确,钢筋品种、规格、强度、数量、位置应符合设计和验收规范文件的要求,钢筋骨架入模后不得移动,并确保保护层厚度;埋件、套筒、接驳器、预留孔等材料应合格,品种、规格、型号等符合设计和方案要求;PC 构件混凝土浇捣:厂家自检合格后,报驻厂监理验收,应对钢筋、保护层、预留孔道、埋件、接驳器、套筒等逐件进行验收,经验收合格后方准许浇筑混凝土。混凝土原材料及外加剂应有合格证、备案证明验证单,并在厂内试验室进行复试。混凝土配合比、坍落度应符合规范要求,并做抗压强度试块;模具拆除和修补:当强度大于设计强度的75%(根据同等条件拆模试块抗压强度确定),方可拆模;构件厂应建立产品数据库,对构件产品进行统一编码,建立产品档案,对产品的生产、检验、出厂、储运、物流、验收做全过程跟踪,在产品醒目位置做明显标识。
4.预制构件成品验收。预制构件成品验收应满足地方标准相关要求;预制构件的一般尺寸允许偏差和检验方法应符合国家和地方标准。
5.预制构件运输和存放。预制构件运输、存放应符合国家和地方标准的相关规定。
6.预制构件现场安装。模板工程、钢筋工程、混凝土工程、构件现场安装等均应符合国家和地方标准,譬如应满足湖北省地方标准《装配式混凝土结构工程施工与质量验收规程》(DB42/T1225-2016)的相关要求。
(三)成品保护
预制构件成品的保护应实行精细化的管理。如果把生产放在构件厂去考虑的话,那么在现场就要重点考虑安装过程中以及存放过程中如何进行成品保护。预制混凝土构件的吊装与钢结构构件的吊装相比有两点需要特别注意:一是混凝土预制构件比钢结构构件更脆弱,二是预制构件安装的精度并不比钢结构的安装精度要低。所以,对预制混凝土构件的成品保护是体现在吊装过程和存放过程中的防磕碰、存放措施中的抗裂措施等方面,这些都是工程策划的重点。如果这些环节出了问题,那么会影响整个工程的实施。
(四)相关专业的配合
相关专业指机电、装饰等非主体结构专业。质量控制要点:预制构件内线盒预埋时应在模台上固定牢固,不得出现偏移;构件生产时应将预埋线盒连接线管所需的锁母安装好,并做好封堵;构件内线管出端面时应预留好PVC线管直接头,并做好封堵;线管出楼板面应做好接口封堵;跨过梁连接管应精确下料长短,保证管道顺直且与两端直接头连接完好;叠合板内地漏止水节应定位准确,固定牢固;PVC 短管露出楼板的端头应使用胶带封堵完好,并进行保护;预埋穿墙套管应严格按照设计尺寸及位置进行安装,且套管应保证横平竖直;混凝土浇筑时,需派人现场检查是否有线管被破坏或是突出浇筑完成面的情况,如有应及时进行修复;装饰工程设计及施工需要考虑装配式结构构造,不得在结构上随意打凿、开孔、切割。
(一)基坑支护系统及降水工程。监理措施和手段:对支护设计方案和施工技术方案进行论证、审核;对用于支护系统的原材料审查其出厂合格证、质量检测报告,现场随机抽样试验报告;对支护系统施工的全过程进行旁站监理,并做详细记录;在实施过程中,发现问题及时召集有关人员进行研究解决。
(二)土方开挖回填。监理措施和手段:审查土方开挖方案;桩基挖土时防止桩被碰断,机械开挖人工配合;加强监理,尤其是夜间施工必须旁站监理,防止超挖;定时对周围建筑物用仪器进行观测;督促施工单位必须有预防塌方、涌砂、暴雨的应急措施。
(三)地下防水混凝土。监理措施和手段:严格审查进场原材料的出厂合格证、质量检验报告,随机抽样送检报告、抗渗砼的配合比、试验报告;旁站监理砼的配比剂计量、搅拌时间,并检查振捣是否密实;预先审查施工缝或后浇带的留置是否合理,浇注砼前是否按要求进行了处理;检查预留、预埋件及洞口的位置与尺寸,以及浇注砼时是否有变形变位。
(四)防水施工。监理措施和手段:防水层施工前对基层进行严格检查;原材料必须符合设计要求,必须是具有防水资质的队伍施工;跟踪检查涂层厚度和搭接宽度;对变形缝、穿墙埋件、预留接口管部位等逐个检查,确保防水整体性。
(五)地下室墙外回填土。监理措施和手段:对将用于回填的土进行试验,确定最佳含水率和压实系数;严禁将各种土混杂在一起回填;回填必须分层,厚度符合压实机具和压实遍数的要求;分层取样做压实系数的试验;墙边转角处用小型机具或人工进行夯实,旁站监理。
(六)混凝土后浇带或施工缝的施工。监理措施和手段:后浇带的位置模板尺寸自检后,监理核验;后浇带或施工缝浇注前按施工方案进行检查验收;后浇带浇注时间和养护状况跟踪检查并做好记录;为提高砼的抗渗能力,后浇带采用补偿收缩砼。
(七)钢筋的焊接。监理措施和手段:检查焊工有无上岗证,无上岗证的焊工禁止上岗;焊前进行焊接工艺试验,合格后方可正式施焊;按规范要求见证取样送检,合格后,才能进行下道工序;检查焊接质量时,同时检查焊条型号、规格、长度。
(八)梁、柱结点钢筋敷设。监理措施和手段:①敷设钢筋前施工单位应研究确定各个钢筋之间的位置关系并作出大样,按大样图敷设,监理人员现场目视监控,并用钢尺度量。②浇注混凝土时旁站监理查看钢筋是否错位。
(九)屋面的砼施工。监理措施和手段:做好技术交底,增强责任心;对振捣手进行培训;掌握好砼的配合比、添加减水剂或缓凝剂;斜屋面容易流淌,用模板分段围档,尽快振捣抹平;进行旁站监理。
(十)屋面防水节点处理(泛水,檐口,变形缝天沟及落水口等)。监理措施和手段:检查防水材料是否符合设计要求;检查屋面基层是否干净干燥;检查卷材的铺贴方向,方法是否正确;检查屋面与水落口接连处,板端缝等卷材的铺设、搭接、铺贴是否符合规范要求。
(一)强化对运输方案和预制构件运输前的监管。预制构件加工厂应有PC 构件运输方案,运输的平板汽车、PC 的专用运输架、PC 构件强度均要达到运输要求。监理人员要对运输方案进行审查,审查通过后方能实施。PC 构件装车前,监理人员要对PC 构件再次验收,符合要求后准许出厂,并在PC 构件上加监理验收合格章。
(二)强化对运输路线的审查。传统的施工过程中,运输的最大设备就是进入施工现场的混凝土运输车,包括拉钢筋的运输车辆。由于现场实际条件的限制,存放场地如何选择、卸车点如何设置、如何设置循环道路、限定道路的转弯半径和运输道路的坡度等都是整个现场组织协调的重中之重。
(三)应将公认的重点和难点作为垂直运输设备选用的焦点。装配式建筑的施工和传统施工方法的最大差别在于增加了大量的吊装作业,而吊装作业是需要由运输这些大型预制构件的设备来配合的。大量的实践表明,垂直运输设备的选择与安排应以公认的重点和难点作为关注的焦点,以切实强化对大型预制构件垂直运输的监管。
实践告诉我们,在装配式建筑的现场安装与连接过程中,监理人员应当紧紧把握住以下关键点:
(一)监理单位应针对装配式建筑质量安全管理的重点和难点,制定监理规划和监理实施细则,重要部位和关键工序应实行旁站监理。上道工序质量验收不合格的,不得允许进入下道工序。
(二)认真审核施工单位的质量安全管理制度,并监督施工单位质量安全制度的落实。施工单位应确保质量安全管理体系的有效运行,要结合装配式建筑特点制定质量安全防控措施,严格按图施工,严格执行相关技术标准、操作规范,对使用的材料、施工工艺严格管理,强化施工质量安全过程的控制。
(三)认真审核施工组织设计和各专项施工方案及应急预案。装配式建筑工程施工前,施工单位应按照装配式建筑施工特点和要求,编制施工组织设计和各专项施工方案及应急预案。施工单位应制定包括质量安全控制措施、工艺技术控制难点和要点、全过程的成品保护措施在内的施工组织设计,并通过审核。专项施工方案应包括现场构件堆放、吊安装方案、吊装专项方案、垂直运输方案、脚手架方案、构件安装施工、节点连接、防水施工、混凝土现浇施工等内容。其中,质量控制措施应包括构件进场检查、吊装、定位校准、节点连接、防水、现浇混凝土、机具设备配置、首件样板验收等方面的要求。应急预案应包括预制构件堆放、驳运及吊装、高处作业的安全防护、作业辅助设施的搭设、构件安装的临时支撑体系的搭设等方面的要求。
(四)认真督促施工单位对作业人员进行培训,并对作业人员进行技术、安全交底。必要时应进行应急预案的演练。
(五)认真督促施工单位组织实施预制构件的试安装。装配式建筑施工前,施工单位宜选择有代表性的单元进行预制构件试安装,并应根据试安装结果及时调整、完善施工方案和施工工艺。
(六)认真督促施工单位在预制构件安装、钢结构吊装、机电设备安装等方面严格按照各项施工方案执行。各工序的施工,应在前一道工序质量验收合格后进行。
(七)认真审核预制构件的质量证明文件。预制构件生产单位应对所生产的构件质量负责,并提供相应质量证明文件。
(八)施工单位应对每批预制构件全数进行进场质量验收,并经监理单位抽检合格方能使用。验收内容包括构件是否在明显部位标明生产单位、构件型号、生产日期和质量验收标识;构件上的预埋件、吊点、插筋和预留孔洞的规格、位置和数量是否符合设计要求;构件外观及尺寸偏差是否存在影响结构性能和安装、使用功能的严重缺陷等。
(九)强化对连接工序的监督。提高抗震性,连接是关键。目前,我国以钢筋套筒灌浆连接方式居多。在这个方面,应主要抓好以下四道工序:
1.钢筋定位。由传统工艺的现场构件转向整体装配或施工的转换层,极有可能会产生预制剪力墙内预埋套筒连接钢筋的定位问题,需要采用木模整体大模板制作定位模具对转换层钢筋进行定位,具体的操作方式如下:1)在外墙整体大模板上口全部支设口楞加固并由专业测量人员对钢筋位置进行精确放线定位,在口楞顶上用钉子拉线。2)混凝土浇筑振捣完毕后木工立即拉通线,将该定位工具钉好,并根据通线进行精确调整。3)定位模具安装好后,将钢筋沿模具洞口位置向下插入钢筋,直至露出部分的钢筋符合要求为止。在一侧钢筋安装完成后,再次校核钢筋位置。4)混凝土终凝并能上人后将该定位整体大模板拆除清理干净,并将钢筋位置周围的混凝土往下凿约50mm 深,以便于钢筋进行位置的微调,确保预制剪力墙能够准确落位安装。
2.灌浆套筒。灌浆套筒搅拌:按照厂家使用说明进行严格配比,将称量好的水放置桶中,灌浆料导入2/3,搅拌2 分钟左右,再加入剩下的浆料,搅拌1 分钟即可。清理套筒内垃圾,预制板周围缝隙的灌浆应提前进行,将灌浆机枪头安装在下面孔,安装牢固后开始缓慢灌浆,当上面孔开始大量流出浆料时,说明浆料已经灌满,即用堵头把上、下面孔堵住。灌浆结束,在30 分钟内将所使用的工具立即清洗干净,否则工具上的浆料很难清除。
3.拼缝处连接。外墙竖缝处先用防水卷材铺贴,再使用连接件通过螺栓拧紧并焊死以保证外墙板之间的可靠连接。部分阳台、隔墙等处可通过预埋钢板进行焊接连接。叠合楼板间先贴2mm 厚泡沫胶条,再沿着板缝方向铺拼缝钢筋,拼缝钢筋两端分别绑扎在三级钢筋上。
4.节点施工。主体结构施工期间,每施工一层,都要求对建筑物的沉降进行观测。沉降观测数据,可以比较直观地反映出建筑物是否存在差异沉降和不均匀沉降,也是判断装配式建筑整体性好坏的标准。因此,应将沉降观测作为质量监督的重要内容。
(十)群塔作业的协调及安全管理。群塔作业指的是装配式施工过程中多个大型起重机械相互配合的问题。因为要吊装,所以要用到大量的大型起重机械,大型起重机械的管理,就涉及到诸多起重设备的协调,譬如说仍在采用的一些传统模板方案需动用塔吊等设备,由此带来的卸车问题以及材料倒运的问题,都会导致整个管理协调难度的增加。装配式建筑安全施工管理的一些要点,已经和传统的施工发生了很大的偏移,这也是现场管理的重点和难点。
(十一)为保障构件安装后的稳定性,预制构件安装的临时支撑体系等应经验收通过并挂牌方可投入使用。在构件安装并固定后,还需进行垂直度和水平度校核后方可进入下道工序。