钟海云(上海市建科工程咨询有限公司, 上海 200032)
随着人口红利的不断消失,我国对建筑产业中的施工进度、成品质量、环境污染等不断进行优化,各级地方政府也制定了相应的管理办法及措施,越来越多的工程开始采用预制装配式建筑[1]。特别是大量安置房、公租房、廉租房等民生工程,大多采用了装配整体式混凝土结构。笔者以上海市某安置房项目为例,以监理的角度,从构件拆分深化开始入手,总结出装配整体式混凝土结构施工过程的控制点,并提出了相应的质量预防措施。
上海市某安置房项目,总建筑面积约 22.2 万 m2,地上建筑面积约 17.8 万 m2,由 17 幢高层、11 幢配套建筑组成。其中,高层全部采用装配整体式混凝土剪力墙混凝土预制件(PC)结构,单体预制率大于 40%,PC 预制构件有剪力墙、填充墙、叠合板、楼梯段、阳台、空调板等,墙板连接采用螺栓连接,局部采用套筒灌浆连接。
PC 结构施工,具有构件连接精度高、构件存放管理难度大、吊装风险大、连接质量要求高等特点,稍有不慎将出现构件生产与设计不符、预埋件漏放、构件精度不符合要求等隐患,导致成本增加和施工工期延长。
分析发现,上述问题的产生主要与各参建单位未充分认识到 PC 结构的特点和未提前做好相应策划有关。若要实现缩短工期、质量可靠的目标,控制细部节点尤为重要。对此,笔者将关注点聚焦在对构件的深化、生产、运输、堆放、进场验收、吊安装、坐浆与灌浆等环节的控制上,旨在保障装配整体式建筑质量与进度的共同实现。
构件的深化设计是工程前期在实现装配整体式建筑质量可靠的同时,保证施工进度、降低吊装风险的最关键一环。构件拆分可以保证结构受力可靠,方便构件加工、养护、堆放、运输和吊装,是保证质量、控制造价、缩短工期的重点。构件拆分的质量控制点如下。
(1)从造价控制、构件生产、施工场地条件、运输条件、施工组织等方面认真分析构件的拆分是否合理,并提出相关建议。
(2)分析构件的连接数量是否合适,应在质量与进度、安全之间寻找最佳平衡点。
(3)分析各专业间协同配合,如机电、装修的预留预埋,设备、设施的预留,施工措施的预留预埋,构件的临时加强措施等。
(4)重点关注细部构造节点的处理,包括阳台、空调板等悬端节点处理,现浇结构与构件连接处理,外墙板竖向水平向接缝防水处理,门窗洞口连接防水处理,临时支撑密集区域节点处理,等等。
(5)协助业主确认深化设计流程,对深化后的构件图纸进行逐一审核确认,确保深化图纸与主体图纸的一致性。
2.2.1 选择合适的预制构件生产厂家
目前市场的预制构件生产供不应求,且厂家生产能力和构件质量参差不齐,因此,选择合适的预制构件生产厂家是工程质量、施工工期的有力保证。现场应根据实际情况选择生产厂家及厂家数量,具体如下。
(1)提前对预制构件生产厂家进行综合考核,除了常规报审资料以外,重点观察生产厂家的产能、运输能力、质量控制手段以及检试验环节等情况;查看生产厂家近期的接单数量,确保选择产能充沛、质量控制力度高、信誉好的生产企业。
(2)督促构件生产企业编制生产加工和运输方案,对方案中的工作流程、管理制度及控制措施进行审核,经各方审查合格后方可批准生产。
2.2.2 预制构件生产过程质量控制
预制构件的生产质量是保证项目整体质量的关键,重点观察生产厂家的产能、质量控制手段以及检测试验环节等。
(1)模具材质厚度应符合设计要求,拼装时应仔细检查是否做好密封处理,以免漏浆;组装完成后应检查模具尺寸,以及去毛、除锈、清渣等细节工作。
(2)检查各种原材料的备案证书、产品合格证等资料。钢筋、套筒、混凝土各原材料等需要复试的材料、构配件应按规定复试,待检测报告合格后方可进行生产。此外,还要检查钢筋的下料情况及在模具内的排布情况。
(3)浇筑前应仔细对预制构件进行隐蔽验收,重点应对钢筋规格、插筋、各类预埋件、预留孔洞、保护层、预埋管线、螺栓丝扣保护措施等进行详细检查,这些是构件质量的核心,必须严格把关。
(4)浇筑完成后应控制脱模时间,并检查预制板、墙、梁、柱与现浇接合面是否做成了粗糙面或凹凸面,为后续拼接紧密奠定基础。
2.2.3 预制构件生产进度管理
本项目对构件的需求量较大,因而选择了多家预制构件生产单位,由此给生产进度控制带来了较大的难度。除了常规派遣驻场监理以外,还应要求施工单位制订详细的供货计划。
(1)在构件深化阶段应开始考虑预制构件生产厂家,并参与构件深化,以减少因技术问题而影响开模时间,确保构件生产进度。
(2)施工单位提前将预制构件进场计划提供给预制构件生产单位,预制构件生产单位应严格按照施工单位提供的进度计划进行生产。
(3)为了满足现场进度,现场提前预留一层构件,现场可根据实际情况编制每天的进场计划书,提前发送给构件生产单位,并要求其严格执行。
2.2.4 构件修补与运输控制
考虑到环保要求和场地受限等因素,预制构件生产企业大多远离施工现场,预制构件的运输与堆放直接影响到成品质量[2],本环节的质量控制要点是:①在方案审核阶段就应确定运输路线;②严格控制预制构件的出厂强度;③检查运输时车上的专用稳定措施,根据构件类型选择堆放方式,具体以运输方案和规范要求为准;④监督构件的出厂过程。
若构件在生产过程中出现一般质量问题,或者在运输过程中出现质量问题,都应严格按照规范和方案要求进行修补;若构件出现超过规定要求的质量问题,应视为作废。修补质量必须经过验收后方可重新出厂。
2.3.1 预制构件堆场
现场流畅地转运和吊装预制构件,是施工进度保障的关键,而这与场内道路、构件堆场的布置息息相关。本环节的质量控制要点如下。
(1)审核场内是否落实道路和堆场的荷载,场内临时道路宽度、回车道宽度是否满足规范要求,审核堆场是否与塔吊布置相符。
(2)构件运到现场后,根据堆放方案,按构件形式和数量,划分为预制墙板、预制楼梯、预制阳台板和预制空调板,并分类堆放。当发现堆场不利于转运吊装进度时,应及时督促施工单位作出调整。
2.3.2 预制构件进场验收
除了在生产企业开展质量控制以外,施工现场的进场验收是预制构件吊装前质量控制的一道重要工序,是保证预制构件质量、顺利吊装、施工进度的前提。为此,该工序的质量控制要点如下。
(1)查看随车构件资料,如质量保证书、合格证等构件证明文件;抽查预制构件的标识是否符合设计要求;提供进度计划要求(现场可通过扫二维码查验);等等。
(2)查看预制构件是否存在露筋、裂缝、裂纹、外形(表)缺陷等,查看预制构件的尺寸、粗糙面、预留孔(洞)、预埋件位置等是否满足规范要求。
(3)重点检查进场构件厂家已经修补的构件是否符合修补方案要求,并做好记录。
(4)在构件卸车前对卸车机械设备、器具及堆放场地等情况进行检查,避免因卸车过程中出现安全质量问题等而影响构件进场,并监督预制构件卸车。
2.4.1 工法样板施工
样板施工是对施工方案的检验,是对施工人员和管理人员的技术安全培训,是理论与实践的碰撞;在此期间,可提前发现问题,从而为后续正式大面积施工的顺利推进和把控工期进度提供保障。因此,样板施工应全程旁站,做好相应记录,特别是重要节点等细部构造。通过样板施工,完善监理细则,积累管理经验。
2.4.2 预制构件吊装前准备工作
吊装前应对构件、预埋件以及配件的型号、规格、数量等进行检查,对吊装设备和工具进行检查,对构件和已完成楼面的交接面进行粗糙处理,对轴线、标高等进行核实,超过规定的,应提前处理。准备工作完成后,签发吊装令,同意吊装。
2.4.3 预制构件安装控制点
预制构件安装是监理过程管理的重点工作,其主要控制点包括轴线位置、转换层预埋件固定、吊装顺序、楼层标高、构件垂直度、倾斜度、相邻构件平整度、支座(垫)中心位置、螺栓紧固度、临时支撑系统、构件与现浇结构处理等。
(1)每层楼面轴线不宜少于 4 个垂直控制点,控制线应由底层向上传递引测,安装位置线应由控制线引出,并安装定位线、水平线。
(2)转换层连接钢筋控制要求,制作定位木板(或其他物件),放置转阶层预埋钢筋,焊接定位。焊接定位的预埋钢筋必须稳固,混凝土浇筑过程中必须加强监控,在混凝土终凝前对连接钢筋进行复测。
(3)构件起吊时的吊点合力应与重心重合,构件起吊应采用慢起、快升、缓放的操作方式,安装后应及时设置临时固定措施[3]。
(4)预制构件安装调整后应及时紧固构件连接螺栓,螺栓紧固应从中间往两侧进行,紧固度应满足设计要求。
(5)构件与现浇结构处理重点关注阳台与柱、梁的节点处理,墙、梁、板与现浇部分的节点处理,楼梯间、电梯井、转角部位等重要部位的节点处理,在浇筑混凝土前应全面对重点部位进行检查;在混凝土浇筑过程中,应重点关注振捣密实度,这对接缝点是否渗漏至关重要。
2.4.4 预制构件安装安全控制
构件吊装过程是装配式建筑最大的安全风险源,应被作为监理安全控制工作的重中之重,具体的控制要点如下。
(1)审核吊装方案是否经过全面、正确的计算,是否充分考虑了吊装风险,有无制定针对性的质量与安全保障措施。
(2)吊装作业人员、吊装机械的资质是否合格,吊装人员技术交底是否完成,对吊装设备、吊具等是否进行了全面检查。检查合格后,由监理签发吊装令,若无吊装令,则不得擅自进行吊装。
(3)由于阳台构件较重,设计一般不会考虑施工荷载,须关注阳台排架支撑系统及支撑拆模时间。
2.5.1 预制构件坐浆
构件底部坐浆是保证灌浆密实的前提。坐浆料应选坐浆专用干混砂浆,其流动性、厚度和强度应符合设计要求,使用前须取样检测。预制构件安装完成后应派专人对预制构件两侧进行坐浆封堵,坐浆完成后不得扰动构件,坐浆过程中应控制浆缝宽度和密实度,以防漏浆或流浆槽的宽度不足而影响灌浆质量,增加渗漏风险。
2.5.2 预制构件灌浆
目前行业对装配式建筑的接缝渗漏问题颇为关注,也提出了一些确保接缝部位施工质量的具体方案,除了设计方面以外,还涉及灌浆材料的选择和灌浆质量的保障,具体如下。
(1)严格检查材料的选用。材料各种数据务必满足设计和规范要求,使用前须进行见证取样送检,检测不合格的,不得使用;正式使用前,厂家应到现场进行交底。
(2)灌浆施工人员应持证上岗,且应固定灌浆操作人员,不得随意更换操作人员,严禁未经培训的人员随意上岗操作。
(3)灌浆前对预制构件进行编号,对灌浆界面进行有效清理,并对浆槽进行湿润。检查周围密封措施以免漏浆。所有准备工作完成后由总监签发灌浆令,开始实施灌浆。
(4)灌浆过程中应重点关注:①浆料搅拌时间;②浆料配合比搅拌均匀后的流动度,应满足设计要求;③控制灌浆过程流速,避免击穿坐浆而出现漏浆[4];④灌浆作业应采取压浆法从下口灌注,当浆料从上口流出时应及时封堵,由于是螺栓连接,为了保证灌浆饱满度,以螺丝溢浆为准;⑤控制浆料拌合物制备后的使用时间;⑥冬季施工应关注施工温度[4];⑦整个灌浆过程监理进行旁站并记录完整,灌浆完成后及时完成“落手清”工作;⑧灌浆完成后及时对灌浆洞口及螺栓洞口进行封闭,封堵材料的强度必须满足设计要求,封堵前用水润湿结构、螺栓洞口分两次封堵。
2.5.3 预制构件外侧防水
外墙防水施工前,确保应墙面水平、竖向部位表面平整牢固,嵌缝密封材料应做相容性试验,嵌缝厚度须满足设计要求,嵌填后未干前不得碰损。
监理在装配式建筑管控前,应分析可能出现的质量隐患。本项目施工过程中出现以下质量隐患预防措施(见表 1)。
表 1 质量隐患及预防措施
在项目建设过程中,监理要充分发挥技术审核和过程监督的作用,对构件图纸深化、生产过程控制、构件厂区和施工中的运输与堆放、构件进场监理验收、构件吊安装过程、构件坐浆与灌浆、防水等关键环节进行管控。本文以上海某 PC 项目工程监理工作为例,针对一些质量隐患,分析了控制点,提出了质量隐患整改措施,有望为监理在后续装配整体式混凝土 PC 结构建设项目的日常管理中提供参考。