米婷芳 王洁然
(济南二建集团工程有限公司,山东 济南 250000)
近年来,建筑技术得到迅猛发展,在我国各地区新建大量的装配式建筑,相比于传统现浇混凝土建筑,装配式建筑的机械化程度高,建造速度快,极大节省了工程造价成本,也契合节能环保发展理念。但装配式建筑施工中容易出现渗漏、灌浆、现浇、安装等施工问题,需要加强质量控制,确保装配式建筑工程建设质量满足技术要求与行业标准。
1.1.1 转角板折断
相比于其他预制构件,转角板具有尺寸大、厚度薄的特征,在转运入场与吊装作业期间,受到车辆颠簸、外力碰撞、上部荷载等多方面因素影响,容易发生转角板折断问题,常见折断问题包括两边内折、转角部位角度偏差超标。同时,部分装配式建筑工程在施工期间遇到转角板薄厚不均问题,板面平整度偏差超标,后续预制模板与转角板实际连接效果并未达到施工要求,也不利于混凝土浇筑、振捣作业的开展[1]。
1.1.2 外墙板断裂
预制外墙由装饰面层、保温板与结构层三部分共同组成,如果外墙板制作质量不达标,或是在运输、安装期间因错误操作行为导致外墙板受到外力碰撞,都有可能出现外墙保温层断裂、脱落的质量通病,致使建筑结构层裸露在外、无法挥发出应有的保温隔热性能。
1.1.3 叠合板断裂
叠合板断裂问题常见于制作加工、运输转场和吊装环节。其中,在制作加工环节,并未在混凝土叠合板水化期间采取有效养护措施,导致叠合板因温度差值超标、干缩状态交替而出现裂缝、翘曲等质量通病,或是因设计跨度过大而在后续出现断角、缺角问题。在运输转场环节,错误采取叠合板堆放方式,叠合板受外力挤压而形成裂纹,随着建筑运营时间的增加,裂纹持续向两端延伸,最终导致叠合板断裂。
1.2.1 套筒错位
套筒错位问题是在套筒灌浆环节因未核验套筒位置、错误施工操作而导致套筒脱离预定位置,具体可分为部分偏移与完全偏移两种情况,部分偏移是套筒实际位置与设计位置偏差超标、但钢筋仍可插入洞内,完全偏移是套筒位置偏差超标、钢筋无法插入洞内。面对套筒错位问题,如果偏移程度在可接受范围内,施工人员可以在钢筋对应位置重新钻孔,或是对钢筋进行适度弯折处理,使钢筋顺利插入洞内即可。而在偏移程度过大时,则必须重新加工构件,不得遗留质量安全隐患。
1.2.2 灌浆不饱满
在采取套筒灌浆连接方式时,灌浆饱满度决定着装配式结构连接质量,如果砂浆饱满度不达标,后续装配式建筑结构使用期间或遭受地震能量冲击时,容易出现节点连接失效情况,存在质量安全隐患。而灌浆不饱满问题形成原因主要包括残留砂浆、使用劣质砂浆、灌浆量不达标。其中,残留砂浆是施工人员没有提前清理套筒表面残留砂浆,直接开展灌浆作业,因灌浆孔堵塞而提前出现出浆孔溢浆现象。使用劣质砂浆是现场所准备水泥砂浆稠度、保水性、强度不达标,在未检测砂浆性能前提下直接开展套筒灌浆作业,后续出现砂浆脱落、开裂等质量问题,没有取得理想的节点连接效果。灌浆量不达标是由于施工人员没有严格按照操作流程开展灌浆作业,在灌浆量未达到技术要求、出浆孔未向外溢出浆液时提前结束灌浆作业。
在管线预埋期间,需要提前在预制构件制作方案中预留适当大小的孔洞,待预制构件现场吊装就位、固定安装后,施工人员在构件预留孔洞内穿入水电管线与外层保护套管,再将洞口封堵处理,避免所敷设管线影响到建筑结构外观质量,或是预埋管线受到后续施工作业干扰而出现绝缘破损、渗漏等问题。根据实际施工情况来看,易产生管线偏位、管路堵塞的问题。例如,在管线预埋完毕后,施工人员没有及时将预留洞口进行封堵处理,而是直接在洞口周边开展混凝土现浇作业,部分混凝土进入预埋管内部,出现管道堵塞问题,或是振捣棒振捣深度过大、与预留管道相互碰撞而导致管道偏位、破裂。
设计水平是装配式建筑施工质量的决定性因素,部分建筑工程的设计方案缺乏可行性,由于设计方案不达标导致了施工质量问题频繁发生,并在预制构件制作加工、运输入场、吊装等环节集中性发生各类质量问题。例如,因建筑结构局部预埋件布置密度过大、钢筋集中布置,导致后续无法顺利开展混凝土浇筑作业,引发混凝土蜂窝孔洞、预埋件松脱等问题出现[2]。因预制构件应力集中,且设计方案中未在构件应力集中部位采取加强保护措施,在吊装期间出现构件断裂问题。没有在设计方案中明确标注预制外墙等构件在吊装就位后的临时支撑标准,而是凭借施工人员主观判断选择支撑方式、支撑件数量与位置,出现临时支撑失效、预制构件倾倒破损等质量问题。
混凝土预制构件制作比较复杂,各个工序的加工制作过程都会对构件整体质量造成影响,有常见的质量问题包括蜂窝、麻面、表面开裂、内部暗裂等,并在后续运输、安装与使用期间在外力作用与环境影响下出现各类问题。同时,从质量管理角度来看,对入场验收和抽样检测措施的落实,很难发现、更换全部的不合格构件,施工期间存在预制构件脱落、断裂、变形的可能性。
首先,从构件堆放角度来看,预制叠合板、预制外墙板等构件体积大、重量大,普遍存在受力薄弱环节。如果构件随意丢弃、存放,或是为节省现场空间而堆叠过多层数,预制构件在重力和外力作用下,容易出现平板断裂、缺棱掉角等质量缺陷,造成不必要的成本支出与资源浪费。其次,在运输车辆行驶速度过快、驾驶员采取急转弯等操作行为时,还会出现预制构件碰撞受损、脱落甩出情况,存在质量安全隐患。
为避免预制构件在运输、吊装期间受外力影响而在薄弱部位出现断裂、变形与缺棱掉角等质量通病,施工人员需要全面掌握各类混凝土预制构件的结构受力特点,在受力薄弱部位使用相应辅助工具进行保护,以及对吊具种类进行调整。例如,对于转角板构件,考虑到此类构件破损问题常见于两边与转角处,需要选用L型吊具开展转角板吊装作业,此类吊具可以有效承担构件转角部位的承载作用力,起到稳固角板结构、预防转角变形开裂的作用。而对于叠合板、外墙板等平板构件,则在构件四角部位放置垫块与安装护角,避免构件因四角受力集中而断裂破损[3]。
为减小设计、材料、工艺方法等各方面因素对装配式建筑施工质量造成的影响,从根源上将多数质量隐患消弭于无形,施工单位需要对设计、人员、材料、机械等方案进行优化改进,具体如下。
1)设计方案改进:正式施工前,组织开展技术方案审核与图纸会审等工作,整理方案审核、图纸会审期间发现的问题,将问题反馈给设计单位整改,在方案与图纸审核通过后,将设计方案投入实施。
2)人员方案改进:考虑到装配式建造方式应用推广时间有限,部分施工人员对装配式建筑的工艺做法缺乏深入了解。因而,需要在方案中采取三级交底措施,以施工图纸、技术文件作为交底凭证,向施工人员详细讲述施工方法、工艺流程与技术操作要点。
3)材料方案改进:施工单位借鉴同类项目案例与根据工程建设要求来明确各类预制构件与预埋件等材料的性能指标要求与尺寸形态要求,在材料采购清单、施工图纸与材料标签中标记编号和基础信息,便于后续材料进场检验工作开展。同时,着手分析原定材料方案的缺陷不足,围绕所发现问题来修改方案内容,如将预埋件钢板材质更换为Q235B钢,要求所采购预埋件入场前进行热镀锌处理,且镀锌厚度在80μm及以上[4]。
4)机械方案改进:装配式建筑工程的机械化程度较高,如果机械设备配置不当、机械作业过程失去控制,将导致工程质量、作业安全与工期进度存在不确定性。因此,需要对机械方案内容进行完善补充,明确标注机械操作要点与注意事项。以塔吊方案为例,在方案中规定提前开展塔吊调试检查与预制构件试吊作业,明确叠合板与阳台板等预制构件的正确吊装方法,禁止在强风天气开展吊装作业,避免因预制构件弯矩过大而出现断裂问题,或是在风力作用下出现构件松脱失稳等安全事故。
为避免因使用劣质材料而形成质量隐患,施工单位必须加强材料质控力度,在入场环节重点检查材料尺寸、外观质量与使用性能是否达标。首先,在材料尺寸检查环节,按照施工方案与材料采购清单来明确各类材料与预制构件的尺寸偏差允许范围,使用钢尺、2m靠尺等工具测量材料与构件尺寸。例如,要求预制楼板的长度、宽度与厚度偏差不超过±5mm,预制墙板的长度与宽度偏差不超过±4mm、厚度偏差不超过±3mm,预留洞中心位置偏差不超过5mm。其次,在外观质量检查环节,验收人员要认真检查各个预制构件与螺栓、套筒等材料表面是否存在断裂、麻面、磕碰破损等质量缺陷,判断缺陷问题对材料构件使用性能是否造成影响,在不影响使用性能时对缺陷部位进行修补处理即可,如使用水泥砂浆对PC构件凹陷部位进行修补处理,在影响使用性能时则将劣质材料、构件退回,禁止投入使用[5]。最后,在使用性能检查环节,验收人员按照规定要求从各批次材料中随机抽取适量样品送至实验室检验,对比检验结果与性能指标要求,确定无误后即可办理入场验收手续,将材料与构件投入使用。同时,施工单位可选择配备便携式混凝土检测仪、立柱检测仪等设备,逐个检查预制构件与材料配件是否存在暗裂、细裂等质量缺陷。
首先,在构件运输环节,施工单位根据预制构件重量、形态与种类来选择运输车辆型号,确定车辆的构件运输数量与堆放形式。一般情况下,配置大吨位卡车或是平板拖车作为运输车辆,根据尺寸将构件分类叠放,提前在车厢内放置支撑装置与减震装置,并在上下层构件接触面放置柔性垫块与防滑支垫,保证相同水平面内的垫块受力点保持一致。在运输途中,禁止驾驶员超速行驶,在转弯路段与颠簸路段适当放慢行驶速度。其次,在构件现场堆放环节,施工单位提前在现场规划临时堆放区域,确保场地处于干燥、洁净状态,对地面进行平整硬化处理。待各批次预制构件通过质量检验后,使用平板拖车将构件转运至堆放区域,明确各类构件的堆放方式与最多堆放层数,禁止构件上放置其他材料或停放工具设备。例如,对于预制墙板,使用专用支架将墙板靠放或是对称插放,将墙板与地面倾斜角控制在80°以上。
在装配式建筑现场施工期间,一方面,采取布设质控点、现场质量抽查与旁站监督等手段,由管理人员或监理工程师持续观察各道工序的操作过程,检查操作过程是否符合施工技术内容,及时纠正错误操作行为,向施工人员提供技术指导。例如,在预制构件吊装环节,施工人员应提前开展试吊作业,将构件起吊至地面上方0.5m处悬停,观察构件状态是否正常,确定无误后再将构件起吊至安装面上方一定高度处悬停,待构件恢复稳定状态后,测量调整构件水平位置、垂直度与朝向角度,缓慢将构件下落至安装面,打入螺栓进行临时固定,在周边放置支撑件来保持构件稳定状态,待构件固定安装完毕后方可拆下吊索吊具。另一方面,做好工序交接检验与竣工验收工作,根据检验和验收情况来发现质量隐患,督促施工班组整改。例如,在孔洞预留完毕后,检查预留孔与预留洞中心线位置偏差是否超过5mm、孔口与洞口尺寸偏差是否超过±5mm。在各类预制构件安装完毕后,检查预制墙板拼缝高差值与垂直度偏差是否超过5mm、中心线对定位轴线位置偏差是否超过8mm,预制梁的梁上表面标高偏差是否超过±5mm、构件搁置长度偏差是否超过±10mm,预制楼板平整度偏差是否超过3mm[6]。
综上所述,装配式建造方式是我国建筑业的必然发展趋势,对装配式建筑施工质量问题的妥善解决,是建筑企业当前工作重点。因此,建筑企业必须提高对建筑工程质量管理工作的重视程度,遵循实际出发原则,深入了解装配式建筑施工期间常见的质量问题与形成原因,针对性落实完善辅助工具、方案改进、材料质控、规范构件运输堆放过程、工艺过程质控等措施,为工程建设质量提供有力保证,同时也为我国建筑行业发展保驾护航。