易龙龙
装配式建筑是在现场用预制构件组装起来的一种建筑物(图1),该结构具有快速施工、不受天气限制、节省人力以及改善施工质量等优势。随着生态环境日益受到重视,装配式建筑因具有绿色、环保等优势而备受关注。
图1 装配式建筑结构示意图(来源:网络)
装配式建筑结构具有以下特点。第一,多样性。装配式建筑形式多样,按结构形式可分为剪力墙结构、框架核心筒结构以及框架剪力墙结构等,按高度可分为低层建筑、多层建筑和高层建筑。国内使用最多的是剪力墙结构,大型商业项目中一般采用框架结构。第二,较好的防震性能。与传统结构相比,在遇到强烈地震时,装配式建筑楼层底部设有软垫式隔震装置,建筑的自振周期变长,楼层上部结构层间侧移变小,能够避免建筑结构遭到地震作用而破坏[1]。
在生产和安装过程中,经常会发生转角板折断、叠合板折断以及外墙保温层破裂等问题,严重影响工程质量。转角板折断的主要原因是在进行吊装作业时,其两侧出现损坏或保养不当造成转角改变。叠合板折断的主要原因是部分叠合板跨度过大,在起吊过程中会产生变形,造成叠合板开裂,若裂纹继续延伸会影响结构的稳定性。外墙保温层出现破裂的主要因是保温材料的质量较差。
预制件连接过程中经常会遇到一些质量问题,如注浆不饱满、套筒连接不到位等,严重影响预制连接的施工质量,并带来一定的安全隐患。首先,如果在进行预制壁板的纵向连接时不能保证注浆充分,很可能会造成灌浆孔堵塞,其主要原因在于未能掌握灌浆管内的状况、未能控制灌浆充盈程度、构件制造工艺不细致以及没有认真清理注浆孔。其次,在套筒连接过程中钢筋与预制套筒的位置会发生错位,出现错位现象的主要原因是套管孔径太小、零件尺寸不够精确,就很难满足工程设计的需要[2]。
连接件是连接两层混凝土的重要构件,具有重要意义。但是由于连接件很容易受外界因素干扰而影响建筑保温效果,因此对连接件的材料以及形式进行研究是构件加工的重要环节。与不锈钢连接件相比,复合型树脂具有更明显的优势,但是新型材料的应用会导致加工成本增加,在加工时要保证夹芯外墙板的安全性能,并在一定程度上控制加工成本,重视先进技术的应用与推广,从而得到最优的加工方案。如果夹芯外墙板连接件的性能不够稳定,会导致加工成本较高,进而会影响建筑施工质量。
装配式混凝土结构技术发展迅速,技术日趋成熟,但仍存在一些问题,质量难以保证。由于大多数施工人员并未接受专业培训,对装配式建筑施工技术不熟悉、不了解,在具体操作中容易出现错误。具体表现在以下两个方面。
(1)预制构件与预埋件间的尺寸差异。模具位置误差会影响预制构件的尺寸,影响施工效率。预埋件的尺寸偏差是常见的施工问题,如管道、预留孔洞、线盒等均会影响后续的装饰工程。在施工过程中,对裸露的预制构件要防止因冲撞引起预埋件的位移,若有位移会导致现浇件与预制构件咬合不准确。因此在设计阶段要避免冲撞问题,增加预制构件与预埋件的碰撞检测;在制造过程中要注意模具的检验,确保零件尺寸准确,提高振捣过程的科学性。
(2)套筒接头连接存在问题。目前,装配式建筑的供应链尚未完善,主要以钢筋连接套管为主,在实际工程中经常出现套管与钢筋错位问题,造成施工难度增大,甚至导致预制构件返工,影响工程进度。另外,结构的连接体单一也会影响装配式建筑的质量。想要解决这些问题必须优化接头结构,增强接头的耐用性,以确保施工效果[3]。
第一,吊装作业前,应安排专人细致核查预制构件的编号、规格大小以及外观质量,确保构件表面无浮浆、灰尘、铁锈等杂质及缺陷,然后清扫处理拼装作业面,并调节预埋螺栓、垫片等的标高,使其能满足构件拼装对竖向标高的要求。第二,根据各构件的吊装要求,计算吊点位置及数量,确保吊装过程中各个吊点受力均衡且钢丝绳垂直受力,有效避免因失稳而导致的坠落事故。第三,根据现场施工作业安排及前后吊装顺序依次进行吊装,吊装前先试吊确认无误后才能正式吊装,整个吊装过程可组织单元流水作业,完成一个单元作业后再进行下一单元吊装,不能私自打乱吊装顺序。第四,吊装作业时应逐级加速,严禁越档超速、猛起快放。第五,吊运至作业面上方一定位置后稍作停顿,由专业人员按图纸对构件予以检查、调整,确保构件预留套筒与预埋钢筋严格对正,确认无误后缓慢下放,并在预制构件就位且支撑体系固定牢靠后松钩。第六,在吊运过程中,必须保证吊车装置与构件孔对齐,减少起重机的偏移问题;在实际吊装预制混凝土外墙面板时应采用专业的吊装梁,有效衔接吊环与钢索,确保其连接牢固;在吊装外壁板的时候,当吊杆的高度与地面相差50 cm 时必须检查吊钩的紧固性,以保证吊钩牢靠。
在传统预制装配式建筑中,经常会遇到预应力混凝土与钢筋间的孔径对位问题,这是目前预应力混凝土结构中的一个难题。针对这一问题,需要在符合设计规范的前提下适当增加对位钢筋的孔径,提高对位钢筋的入孔率,有效改善钢筋的整体纵向性能。
同时,要积极加强与施工工地、部件加工企业间的沟通,提高零件制造的精度,以达到装配式建筑的要求,有效降低构件连接误差的可能性。另外,要严格检验施工工艺,及时发现钢筋和混凝土孔洞间的偏差并合理调整,使得预制装配式建筑的施工更加规范,有效提高整体的施工质量[4]。
在进行墙体混凝土振捣施工时,经常会发生接线箱脱位的问题,可在振捣前将接线箱焊到相应位置,保证接线箱安装牢固。同时,可按装配式建筑要求制造一种特殊的端子箱,并在端子箱后面加一根电线,在混凝土振捣前将其捆绑在相应位置,有效解决了接线箱的错位问题,保证了装配式建筑的施工质量。另外,在混凝土振捣前要进行检测并做好振捣过程中的监测,以解决水力管道脱落的问题[5]。
装配式建筑施工前要做好相关的前期准备工作,并根据其他专业的需求制订施工计划。检验已安装和即将装配的构筑物,对其进行测量、放线、定位、标识、连接节点及临时防护,并检验起重机和设备的安全状况[6]。施工前还要做好技术交底、过程控制以及相关的岗位前培训与教育。
施工单位要按照施工组织计划合理调配、管理现场,根据现场实际情况合理安排施工进度和构配件的堆放,并采取相应的防护措施。另外,管理人员要严密监控工地施工情况,一旦发现问题要及时采取相应的处理措施并制定补救方案,做好上报工作[7]。
装配式建筑工程对进场的构配件质量有很高的要求,必须预先确定是否有施工单位或监理机构选派人员进行现场监督。预制构配件进场时,要审查与其相对应的质量证明文件或质量验收记录,还要检查其强度和结构性能。对于构配件的安装与连接施工,要检查其安装位置是否存在偏差,检查连接套管和接头的质量,并明确注浆的饱和度、浆液强度、构件的结构和接缝处的防水等,并与施工图纸、施工记录以及变更文件等记录文件进行核对[8]。
一般而言,装配式建筑的总体验收应当满足国家质量验收制度和统一的验收标准。在某些特定的装配式建筑工程中,若没有相应的验收规范,施工单位应当组织设计、施工和监理等单位,根据质量监管机构的监督要求制定相应的验收指标,确保达到验收标准[9]。装配式建筑施工质量管理验收规范如表1 所示。
表1 装配式建筑施工质量管理验收规范
未通过验收的构件不得用于工程,施工中一旦发现不符合标准的构件应立即更换或退回并做好相关的记录,以避免不符合要求的构件进入工地。同时,验收不合格的装配式建筑经过返修、加固处理后才能再次验收。
另外,要建立质量跟踪体系,如果装配式建筑工程出现设计和设备制造等方面的问题,必须及时找出问题根源[10]。只有建立完善的质量监督和相应的跟踪体系,才能确保在遇到问题时快速找到对应的解决方法。装配式建筑质量监督管理流程如图2 所示。
图2 装配式建筑质量监督管理流程(来源:网络)
装配式建筑作为建筑工程中的新型建筑形式,在具体运用中需综合考虑各类质量影响因素,如施工设计、构件生产运输、夹芯外墙板连接件性能以及预制构件的施工安装等各个环节。总之,装配式建筑是今后建设的发展趋势,但目前还存在预制构件质量不合格以及施工技术人员能力差等问题。针对存在的问题,建筑企业要采取行之有效的措施,切实提高装配式建筑的施工质量。