装配式混凝土剪力墙结构安全质量管控研究

刘建东

江苏筑森建筑设计有限公司 江苏 常州 213000

现阶段，装配式混凝土剪力墙结构越来越多地被应用于建筑行业中，这虽然在很大程度上提升了建筑质量的稳定性、安全性，但是装配式混凝土剪力墙结构也存在一定的质量通病。为避免装配式混凝土剪力墙结构质量通病影响建筑质量，就需要相关施工单位提升对装配式混凝土剪力墙结构的重视，结合实际的装配式混凝土剪力墙结构问题，制定相关的方案策略，加强管控施工，有效解决装配式混凝土剪力墙结构中出现的质量通病，以此从整体上提升建筑质量，节约不必要的成本输出，促进建筑行业的可持续健康发展[1]。

1 装配式混凝土剪力墙结构实施的全过程中管控要素

装配式混凝土剪力墙结构建筑在开展建设的整个过程中，主要由技术策划、设计、加工、施工及验收这五个关键部分构成，下面将对这五个部分进行具体介绍。

1.1 技术策划环节

在这一环节中，需要全面了解装配式混凝土剪力墙结构建筑项目的建设规模、定位、成本限额、装配化目标等多元化的外部条件影响因素，并结合实际情况制定科学合理的建设方案，以此使预制构件能够达到国家要求的标准，另外，确定装配式混凝土剪力墙结构建筑的施工方案，也能够为其施工环节的开展提供理论依据。

1.2 设计阶段

在设计阶段中，按照实际操作流程的划分也可以细致的划分为四个部分，一是方案设计阶段、二是初步设计阶段、三是施工图纸设计阶段、四是构件深化设计阶段。

其中在方案设计阶段，需要相关设计人员结合技术策划实施方案，结合实际情况，设计合理的平面、剖面及立面，为下一环节的初步设计阶段创造条件。在方案设计阶段需要注意的管控要点是：1.建筑平面设计需要少规格、多组合。装配式建筑在满足国家规范和建设标准的同时，应提高装配式楼栋的标准化率，尽量减少平面户型类型。2.建筑立面设计需要尽量简洁。立面设计时应重点分析各种构件生产制造和施工的可行性，特别是当要预制外墙，飘窗，阳台等外围护构件时，必须与建筑的外立面配合，减少施工过程中的风险。3.道路交通设计要考虑与预制构件施工运输的方案相结合，统筹考虑预制构件的规格、重量、运输成本、道路临时加固等因素。

在初步设计阶段，预制构件拆分应符合模数协调的原则，坚持少规格、多组合的原则，优化预制构件的尺寸，减少预制构件的种类及尺寸，结合工程造价、政策奖励、项目进度、项目销售、生产和构件运输可行性、施工难度、后期运维影响等角度对比不同方案的优劣。

在施工图纸设计阶段，主要工作内容是结合策划方案及评审意见形成落地方案，保证本阶段设计文件设计深度满足施工图审查要求。在这一阶段需要注意的管控要点主要是：需要站在宏观的角度上，协调在施工图纸中出现的产业化内容及各专业中交叉的内容，避免出现相互碰撞的问题；全面掌握总包施工或构件厂加工工艺、安装方法及相关内容是否详细的体现在图纸中。

在构件深化阶段，这一阶段工作的开展是基于工厂生产需求之上的，以此形成操作性强且链条完整的深化设计图纸文化，并满足预制构件制作、施工安装及工程量统计等要求。在这一阶段主要是要关注设计深度，构件深化设计图纸内容主要有：设计总说明、预制构件平面分布图、构件立面分布图、墙身剖面图、现场埋件分布图、标准节点详图、索引节点详图、构件加工图、预制构件装配图、金属件加工图、预制构件强度计算书、PC构件工程量初步统计清单。

1.3 加工阶段

在这一阶段，结合实际情况下，可以选择与建筑项目相距约为120千米的预制构件厂，这一距离的选择是最适宜的经济运输范围内，能够有效为企业节约成本，实现企业经济效益最大化，与此同时，还应具有完整的组织架构和预制构件质量控制体系以及完善与可靠的加工场地、加工设备，产能产量应满足项目需求。在构件生产过程中,生产材料及相关资料需符合国家规范或行业标准，进场应进行相关检验，并做好相关检验记录以备查验:应对产品每道生产工序工艺进行检验，并做好相关记录,及时发现和整改不符合要求的生产工序,检查相关质量记录、档案、资料以及报表。构件运输前需确定现场的吊装计划,制定构件运输方案，并严格按照运输方案管理运输过程，同时应重点把控运输路线、运输车辆、运输进度计划、构件进场检验、构件堆放要求等要点。

1.4 施工阶段

项目实施过程中，施工总包单位宜在设计策划阶段提前介入。当项目设计阶段无法确定施工总包单位时，在装配式项目施工开始前应针对性编制切实可行的施工组织方案。施工过程中，应严格把控构件进场检验、验收、存放和吊装施工;控制各施工作业工序衔接和合理的施工组织设计方案以减少现场施工工期，降低工程造价:重视现场安全管理,预制构件堆场区域内应设封闭围挡和安全警示标志，非操作人员不准进入吊装区。另外，装配式项目施工人员必须是专业的产业化工人，必须掌握操作要领，经培训考核通过后持证上岗，所有培训上岗人员名单在施工总包单位备案。

1.5 验收阶段

在这一阶段，装配式项目验收可作为主体结构分部的子分部工程,其后浇混凝土部分按混凝土结构子分部工程要求验收，验收阶段也要符合国家标准及相关规定，以此保证建筑施工的顺利运行。

2 导致装配式混凝土剪力墙结构安全质量问题的原因

2.1 原材料质量不过关

在建筑工程的施工过程中，混凝土原材料质量的优劣才很大程度上直接决定了装配式混凝土剪力墙结构的质量安全，所以对混凝土原材料质量的控制十分重要，但是现阶段，建筑工程施工中对混凝土原材料质量的选择还存在以下几点问题：第一，在混凝土原材料的采购及进场时把关不严格，有些采购人员为减少成本支出而选择价格较低但质量相对较差的混凝土原材料[2]，或有些采购人员因一己私利出现以次充好、偷工减料的现象，与此同时建筑工程管理人员也没有对采购人员采购的混凝土原材料进行全面的检查，这些混凝土原材料在实际的建筑工程施工过程中不能发挥其实际的功能，也不能达到建筑工程管理的要求；第二，混凝土原材料的管理上存在问题，混凝土原材料的管理没有明确的规定，例如在实际的建筑工程施工过程中，经常出现混凝土原材料随意堆放且不同规格的混凝土原材料相互混乱堆放的情况；第三，在进行混凝土搅拌的过程中，相关工作人员没有严格按照相应的混凝土原材料比例进行拌制，砂石含泥量控制水平不高，最终导致混凝土的抗拉强度低下且收缩性较大，导致裂缝问题的出现。

2.2 施工阶段未按设计要求实施

装配式建筑的结构构件是由工厂生产，经由专业的运输车队运送至现场，再由现场的吊装班组现场装配安装而成。其诸多的环节导致预制构件面临很多种不同的工况和受力状态，每种情况在设计阶段均会进行专门的设计并在设计文件中明确规定。施工阶段如果未知晓设计要求或者未严格按设计要求进行，则会导致如预制构件安装困难、构件开裂、吊装的时候构件掉落等严重的问题。

3 结构安全管控关键点分析

3.1 预制部位选择及高度控制

为提高结构在大震工况下的抗倒塌能力，在结构设计时针对关键构件仍需要考虑采用现浇工艺，并严格限制结构的总体高度。具体到装配整体式剪力墙结构中，剪力墙的底部加强区，一般楼层的边缘构件，剪力墙核心筒区域宜采用现浇工艺。由于剪力墙结构的楼板承担着传递楼层剪力的重要功能，所以剪力墙结构的楼板需要考虑采用有叠合层的装配整体式楼板，接缝也需要考虑采用传力性能更佳的整体式接缝。

《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3-2010）和《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ 1-2014）关于装配式混凝土结构建筑与现浇混凝土结构建筑最大适用高度的比较详见表1所示。

表1 两种混凝土结构建筑最大适用高度的比较

3.2 灌浆套筒接头现场灌浆质量控制措施

钢筋套筒灌浆连接是目前装配式混凝土结构常用的钢筋连接方式,灌浆质量是保证套筒灌浆接头受力性能的关键，直接影响装配式结构的抗震性能。为保证灌浆密实度，研究人员提出出浆口增设套筒灌浆检测器的灌浆质量改善措施,工艺试验及工程实践表明，该技术可确保套筒自身的饱满度,生产及安装成本低。

3.3 合理配置混凝土及相关原材料

要想有效避免装配式混凝土剪力墙结构出现质量通病，提升建筑工程的质量，就要从源头开始抓起，做好应对措施的同时还要有预防方案，只有做好预防，才能大大降低质量问题发生的概率。具体来说：第一，就是提高对混凝土及相关原材料质量的重视和把控，在采购人员采购混凝土及相关原材料的过程中，首先要甄别好混凝土及相关原材料的原厂家，要以质量为第一的原则，选择有实力、有信誉、有资质的厂家，切不可贪图便宜或掺杂个人原因而随意选择混凝土原厂家。其次，在材料投入工程使用前还需做一次材料质量检查，以确保材料的质量符合工程所需的要求，检查不合格的材料，无论什么理由，一律不可进入工程场地。另外，在进行混凝土及相关原材料搅拌的过程中，相关施工人员要严格按照国家制定的相应混凝土及相关原材料比例进行拌制，坚决剔除质量不达标的混合料，控制砂石含泥量，保证混凝土的抗拉强度及收缩性合理，避免在源头上出现装配式混凝土剪力墙结构出现质量通病。

3.4 技术改进

针对钢筋套筒灌浆连接预制墙采用大直径大间距配筋技术,采用少量大直径竖向钢筋代替传统剪力墙多根小直径竖向钢筋。该技术可在保证预制墙抗震性能的基础上减少预制边缘构件竖向钢筋接头数量,便于边缘构件内接头排布，同时降低对预制墙加工、安装精度的要求，提高效率。同时，大直径钢筋接头施工质量更易于保证，并可减少套筒灌浆检测器使用数量。

此外,近年来国内研发出基于钢筋搭接的各类叠合装配式剪力墙结构，包括EVE预制空心板剪力墙、双面叠合剪力墙、纵肋叠合剪力墙等。工程实践表明，此类叠合剪力墙结构的钢筋连接技术、施工工艺等均与现浇混凝十结构类似，现场浇筑后混凝土即可同步实现预制剪力墙竖向钢筋的搭接连接,施工质量易于控制。

3.5 提高施工相关工作人员的专业的技能水平和职业素养

为避免装配式混凝土剪力墙结构出现安全质量问题，提升建筑工程的质量，需不断加强对相关工作人员的业务培训，提升相关工作人员的综合素质、业务能力，这是装配式混凝土剪力墙结构质量保证的根本前提。具体来说，首先就需要对相关工作人员进行施工管理方面及混凝土日常养护方面的专业培训，加强其技能培训，确保相关工作人员在实际的建筑工程施工过程中规范性、科学性，以此避免出现装配式混凝土剪力墙结构实施过程中的安全质量问题；其次，提高相关工作人员的聘用门槛，制定严格的考核制度，对相关工作人员的专业水平、业务技能、安全意识及工作态度进行考核，进而减少装配式混凝土剪力墙结构安全质量问题的发生；再次，在进行建筑施工之前，都要对相关工作人员进行整体素质的培训，针对容易出现的装配式混凝土剪力墙结构安全质量问题进行再培训，以此塑造一支专业技能水平高，职业素养水平过硬施工团队，进而提升建筑工程施工的整体质量[3]。

4 结语

综上所述，为避免出现装配式混凝土剪力墙结构质量通病，切实发挥装配式混凝土剪力墙结构的实际功能及作用，有效提升我国各类建筑的使用安全率及使用寿命，为人们带来更加舒适、安全的工作、学习及生活环境。相关施工单位及施工人员必须要提高对装配式混凝土剪力墙结构的重视，结合以往的工作经验，针对装配式混凝土剪力墙结构质量通病进行深入的分析和研究，并制定科学有效地预防及解决的方案，进而确保装配式混凝土剪力墙结构的顺利开展进而完成，提升我国建筑工程的质量安全。