装配式混凝土建筑施工技术及质量控制

钟 龙,吴真真

(中交一公局集团有限公司北京建筑分公司,北京 100024)

引言

在科学化以及工业化生产的背景下,近年来装配式建筑以标准化成产、节能环保的特点得到了大力的推广。但是由于装配式建筑发展处于初期,在建设的过程中过多的追求工期和成本,出现了很多的质量和安全问题。

很多学者对装配式建筑的质量进行了研究,并得到了有益的结论。晏金洲[1]通过对装配式建筑预制构件模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑以及预制件的运输吊装生产顺序进行操作工艺介绍,分析预制构件在生产过程中的问题及相应对策。张哲等[2]对装配式建筑施工技术的重难点进行研究,分析装配式建筑的施工流程,最后通过三个方面提升装配式建筑的质量管理。王颖等[3]以实际装配式混凝土建筑为研究对象,按照装配式建筑的施工顺序确定常见的质量因素,并提出针对的质量控制措施。苏杨月等[4]采用鱼刺图法分别从人员、机械、物料、方法、环境方面分析装配式建筑施工过程中的质量问题,并借助信息管理平台对其进行质量管理。因此本文以装配式混凝土建筑保障房为研究对象,分析了装配式建筑的施工技术,并对施工质量问题进行质量控制分析,以期为装配式建筑提供借鉴。

1 装配式混凝土建筑的特点

装配式混凝土建筑在模数制设计的基础上,通过预制厂的工业化生产,运输至现场装配式的施工,在建造的过程运用信息管理技术,体现了建筑工业化。

(1)在对建筑结构拆分、拼装分析的基础上,采用模数制对构件部件进行标准化设计,有利于工业的批量化生产,从而降低构件的施工成本。

(2)在预制厂按照设计图纸和相关技术规程的要求,加工生产构件,由于构件的生产严格按照施工工艺流程的要求,构件的尺寸精度控制在毫米的误差,构件的强度高,既保护了环境,又节约了建造的成本。

(3)预制构件在现场通过起重机械的吊装、拼接形成整体。无需现场养护,施工速度快；构件尺寸精度高,墙体的垂直度和板的平整度高；减少了现场的现浇工程量,对环境的影响小,实现了环保的条件；现场施工人员少,提高了人工的工作效率。

(4)运用BIM 等信息管理技术在装配式建筑的建造过程中,增加参与单位的沟通和信息共享,避免管线布置不合理等建造问题的出现,实现了科学建造的目标。

2 装配式混凝土建筑的技术

2.1 工程概况

某住宅保障房项目工程的总建筑面积为48250m2,采用装配式剪力墙结构,预制构件有预制外墙板、预制叠合板、预制叠合梁、预制阳台板、预制楼梯、预制空调板、预制轻质混凝土墙板。

2.2 施工流程

本项目施工阶段施工流程图如图1 所示。该施工流程主要包括了构件的预制吊装、构件间的连接以及现浇混凝土施工。

图1 装配式建筑施工阶段施工流程图

2.3 施工的重难点

(1)构件的吊装

构件的吊装方式的选择是由构件的重量、尺寸和构件的受力决定的,在吊装的过程中可能因为吊点位置错误,导致构件受力不均而破坏。在吊装的过程也会因为未严格按照吊装方案致使构件发生碰撞、构件旋转而引起的破坏。

(2)节点连接处质量保证

装配式混凝土建筑节点连接处质量主要是预制外墙板间的钢筋绑扎、模板安装加固以及混凝土浇筑的质量控制。节点连接处的钢筋包括了预制外墙板预留钢筋、现浇处的竖向钢筋和箍筋,钢筋数量多,布置复杂,操作面小,从而引起钢筋绑扎困难,混凝土浇筑和振捣困难的问题。

3 装配式混凝土建筑施工质量问题

为了分析装配式混凝土建筑施工过程中的质量问题,把本项目施工流程划分为预制外墙安装、现浇混凝土、预制梁板安装、预制阳台板及楼梯安装四个施工阶段。其中预制外墙安装包括预制外墙板的吊装、预制外墙板的拼装；预制梁板安装包括预制梁板的吊装、预制梁板的拼装、预制板面钢筋的绑扎及管线布置和预制板面混凝土的浇筑；现浇混凝土包括外墙连接处钢筋绑扎、模板安装加固、混凝土的浇筑和剪力墙钢筋绑扎、模板安装加固、混凝土的浇筑。装配式建筑的施工不仅包括了预制构件安装工作还包括了现浇混凝土施工,兼有预制拼装和现浇的施工特点。表1 为装配式混凝土建筑施工质量因素。

表1 装配式混凝土建筑施工质量因素

对表1 汇总的17 个施工质量因素进行分析归类,概括为构件吊装问题、构件预制尺寸问题、节点连接处的质量问题和强度问题四类质量问题。其中吊具工具不符合工作要求和预制楼梯起吊不当属于构件吊装问题；钢筋位置偏差、预制板钢筋位置偏差、预留插筋偏位、预制阳台板钢筋连接问题和墙体垂直度偏差属于构件预制尺寸问题；节点连接处灌浆质量问题、节点连接处钢筋绑扎困难和节点连接处钢筋绑扎困难属于节点连接处质量问题；叠合层混凝土振捣问题和混凝土养护时间不够、灌浆料流动性未检测、接缝材料不符合要求属于强度问题。

4 装配式混凝土建筑施工质量控制

4.1 总体质量控制措施

(1)组织措施

a.建立以项目经理为总管理者的质量管理体系,每个人员按照分工要求各司其职,保证各个施工环节顺利实施。

b.对项目的管理人员、技术人员以及施工人员进行培训教育,学习施工技术和质量管理的知识,保证在施工过程中运用质量控制措施。

c.定期召开质量生产工作会议,让各个施工负责人分享施工心得,分析取得的工作和不足,促进学习,以便指导后续工作。

d.在各项工作开工前进行工程技术交底,并要在实际工作中得到有效的实施。

(2)技术措施

a.强化设计施工图审核,在组织施工图审核时,识别重要的质量因素并对重要质量因素提出质量控制措施。

b.加强施工技术管理,要求施工技术人员严格按照施工图纸进行预制构件的生产,控制构件的生产精度,避免预制构件安装偏差。

c.对重点的施工工序进行监控测量,保证有专人负责,保证施工过程中结构安全。

d.通过过程控制,保证施工质量；加强监理单位监督,建设单位巡检,施工单位贯彻“三检制”。

(3)管理措施

a.加强对现场管理人员、技术人员以及施工人员的管理力度,保证现场工作人员的职业资格。

b.加强对建筑材料、预制构件的检验,保证原材料、模板、钢筋以及预制构件的质量。

c.加强对起重机械设备的管理,要求对机械设备进行定期检查、保养,从而保证起重机械设备质量。

(4)经济措施

a.采取与质量、安全挂钩的奖惩制度,对重要的施工工序实行严惩、重奖制度,利用经济手段保证项目的顺利实施。

b.保证质量安全生产的资金按照计划能用在实处,保证工程结构的质量安全。

4.2 质量问题的对策分析

针对本项目确定的构件吊装问题、构件预制尺寸问题、节点连接处的质量问题和强度问题四类问题,提出针对性的对策。

(1)在吊装之前制定吊装方案和吊装控制措施,按照预制构件选择合适的起重机械,对吊具工具进行进场检测,并且在使用过程中进行定期的养护维修；在吊装过程中保证吊点与构件在同一垂直面上避免构件发生破环。

(2)预制构件的质量是工程结构质量的决定因素,预制生产前,对施工原材料、模板、张拉设备进行抽样检验。预制生产时,加强与设计单位的沟通,按照设计图纸的要求预留孔洞和预埋件,确保尺寸符合设计及技术规程的要求；钢筋连接应符合设计要求,混凝土浇筑振捣要均匀,构件在规定的环境下养护不少于7 天。预制构件完成后,对预制构件进行抽样检查,检查构件的外观尺寸。

(3)在绑扎节点连接处钢筋之前,首先熟悉钢筋布置图纸,合理安排钢筋绑扎工序,并且按照预先设定的安装顺序和步骤进行钢筋绑扎；其次加强现场钢筋绑扎管理工作,严格要求工作人员按照技术规程操作。在浇筑节点连接处混凝土时,保证混凝土的流动性,振捣混凝土的振动均匀,震动棒宜选择体积小,易插入的类型规格。

(4)为了保证预制构件的强度,首先对原材料进行检验,检验灌浆料的流动性,检验混凝土的和易性；其次浇筑板面混凝土时应保证钢筋位置和保护层厚度正确,在浇筑的过程中进行检查发现问题及时纠偏,防止钢筋外露。

5 结束语

本文以装配式混凝土建筑为研究对象,对装配式混凝土住宅进行施工技术分析,依据工程项目特点和环境因素确定装配式建筑的施工流程,并指出构件的吊装和节点连接处工作是本工程的重难点。按照装配式建筑的施工流程,从预制外墙安装、现浇混凝土、预制梁板安装、预制阳台板及楼梯安装四个施工阶段分别识别质量因素,将17 个施工质量因素分析归类为构件吊装问题、构件预制尺寸问题、节点连接处的质量问题和强度问题四类质量问题；并从组织、技术、管理、经济四个方面提出总体质量控制措施,针对质量问题提出针对性的质量控制措施。