淺談預制裝配式建筑

郭望

摘要：近些年來，我國的經濟迎來了蓬勃發展的時代，中國經濟在國際上的地位越來越高，緊隨其發展的是國內的基礎行業，建筑行業的發展也越來越迅速，但是國內的裝配式建筑的發展時間不久，發展情況也不容樂觀，整體處于剛剛起步的狀態，本文以某大型居民社區項目工程為例，對該項目預制裝配式建筑施工中存在的問題進行了相關探討。

關鍵詞： 預制裝配式建筑;PCTF體系;螺栓灌漿;檢測

預制裝配式建筑施工技術是近年來在建筑工程領域中得到廣大推廣的一種新型施工方式，這種施工方式能夠節約更多的施工材料，減少勞動力，進一步提高施工效率，且優化施工環境，為保障建筑行業的可持續發展奠定良好的基礎。在我國建筑工程領域中，對于該技術的施工應用仍不是很完善。基于此，本文對相關方面展開討論。

一、工程概況

本項目主要包含住宅、商辦樓、人才公寓及附屬工程等，總建筑面積約40.95萬平方米。包含了圍合式、干掛式、裝配式三大建筑難點為一體的特點。項目基礎采用筏板基礎，為地下二層，地上十九層結構，二層以上至屋面層以下為預制保溫疊合外掛墻板（PCTF）+預制剪力墻（PC）體系，構件種類有預制保溫疊合外掛墻板（PCTF）、預制剪力墻（PC）、疊合樓板、預制陽臺、預制樓梯、預制凸窗等，鋼筋連接采用漿錨連接+螺栓連接+長短絲直螺紋手孔連接。其中首層為非標準層，二層及以上均為標準層，二層樓面為現澆砼樓層與預制裝配式樓層分界面：一層豎向結構為現澆結構，二層水平向結構為預制結構;二層以上均為預制結構。屋面層除女兒墻采用預制結構外，其他均為現澆結構。單體預制率達到40%以上

二、預制保溫疊合外掛墻板（PCTF）體系

預制夾芯保溫外掛墻板（PCTF）體系是由內、外葉混凝土墻板、夾心保溫層和連接件組成的預制混凝土外墻板。連接件是用于連接裝配整體式預制夾心外墻板中內、外葉混凝土墻壁，使內、外葉墻板形成整體的連接器，連接件材料采用纖維增強塑料或不銹鋼。保溫層可分為無機類和有機類保溫材料。預制夾心外墻板的混凝土強度等級不低于C30。與建筑物主體結構現澆連接部分的混凝土強度等級不低于預制夾心外墻板的設計混凝土強度等級。

本項目預制夾芯保溫外掛墻板（PCTF）體系中所使用的連接件采用的是纖維增強塑料連接件（FRP），在構件進場驗收過程中發現個別FRP連接件已脫落，松動或埋置深度不夠，甚有一拔既出等現象（圖1）;為確保內、外葉墻板的整體性，在構件預制生產中要嚴格控制監管，FRP連接件預埋過程中需在混凝土澆筑初凝前安插，并旋轉180°。

本項目使用的預制夾芯保溫外掛墻板體系為：60mm厚外葉PC墻板+ 50mm厚保溫材料+ 190mm厚內葉現澆墻板（圖2）;由于外葉PC墻板較薄，在PC深化建筑拆分過程中未充分考慮板塊拼接的整體性，在內葉現澆墻板澆筑過程中，外葉PC墻板兩側下沿極易容易出現漲膜移位或斷裂現象（圖3），為了減少此類現象的發生，板塊拼接陽角部位可采用角鋼加固的形式（圖4），混凝土澆筑振搗過程中進行分層澆筑，同時可用木錘適度敲擊模板的側面以使混凝土密實;嚴格控制振搗時間，避免過振，必要時可插入微型振動棒進行振搗，切勿采用大型振動設備進行振搗以防止PC墻板漲膜移位或斷裂等現象發生。

在預制夾芯保溫外掛墻板PC端吊裝就位后，需安放斜撐進行臨時固定，在現澆端澆筑完成滿足強度要求后方可拆除，由于空間局限給施工帶來了一定難度（圖5）;為了避開牛腿式斜撐的位置，在進行現澆端墻體鋼筋板扎中縱橫向鋼筋需進行調整，模板支設過程中對一道墻只能加工成多塊進行封板，用工時間長，材料損耗大，且利用率低;當前市場上的施工人員對純混凝土現澆體系比較熟悉，但對PC裝配體系（尤其是PCTF體系）接觸的較少，團隊熟練度較差，無法體現裝配式建筑省時節能減材的優勢;為減少耗時耗材的現象，在施工前對工人進行詳細的技術交底，施工過程中技術管理人員親臨現場指導，對發現施工過程中的問題進行總結吸取經驗，逐漸形成一套有效可行的施工方法，培養出熟練高效的施工團隊。

本項目豎向構件主要采用螺栓灌漿連接（圖6）及盲孔灌漿連接的方式，預制剪力墻螺栓連接技術，在某種程度上克服了鋼筋套筒灌漿連接質量難以檢測及成本過高等問題，進一步提高了預制剪力墻豎向連接質量為全面推廣預制剪力墻技術發揮了重要作用;

但在灌漿施工過程中仍出現了不少問題，現逐一總結如下：①構件生產或現場安裝偏差過大導致鋼筋無法就位，存在鋼筋被割斷的現象;或鋼筋偏位堵住出漿孔或灌漿孔無法灌漿;②現場現澆作業時砂漿濺到鋼筋上，導致有些PC墻板定位鋼筋表面包裹了一層砂漿，相當于在定位鋼筋和灌漿料之間增加了一個薄弱層;③機電類管道穿過的地方密封十分困難，易出現連通腔漏漿，從而引起灌漿倉內漿體回流，當漏漿發生在內墻或外墻的內側時，補救措施相對容易;但當漏漿發生在外墻外側時，處理難度很大;④對于預制夾心保溫墻體，內葉墻底部的水平接縫與外葉墻底部的防水孔腔通過保溫層底部的彈性防水密封材料進行隔離，如果密封材料封堵不嚴（特別是高低不平的保溫層表面難以密封），內葉墻底部水平接縫灌漿后漿體就容易流向外葉墻底部的防水孔腔，從而造成灌漿倉內漿體回流及防水孔腔堵塞;⑤灌漿時使用劣質灌漿料或過期灌漿料，誤用坐漿料或水泥砂漿等。由于灌漿設備老化導致動力不足或為了提高灌漿速度，隨意增大水灰比。⑥連通腔灌漿時，某一分倉尚未灌滿時恰逢灌漿機料斗中漿體用完，此時如灌漿料攪拌不及時，待灌漿倉中漿體有所凝固時再灌漿也會導致出漿孔不出漿，這種情況在夏季天氣炎熱時更易發生;⑦連通腔灌漿結束前，如果灌漿設備拔出前持壓不充分，漿體未填充各類微小縫隙，則灌漿結束后漿體繼續流動填充縫隙將導致出漿孔漿體回流。連通腔灌漿結束灌漿設備從灌漿孔拔出，如果封堵灌漿孔不及時導致漏漿較多，也會導致灌漿倉漿體回流。

三、檢測方法

目前，對構件豎向連接灌漿施工中，最難控制的施工質量就是灌漿飽滿度能否滿足施工質量要求;

針對此類問題，當前行業中有多種灌漿飽滿度檢測方法，現對其檢測方法的實用性總結如下：①X射線工業CT法，該方法使用于平行檢測，屬事前控制，有全方位掃描結果清晰的優點，缺點是只能在實驗室屏蔽條件下進行使用;②預埋傳感器法，該方法適用于各種布置形式的套筒，檢測結果易于判別，發現問題可及時進行補灌，可實現施工過程控制，缺點是必須在灌漿料凝固前完成檢測和補灌工作;③預埋鋼絲拉拔法，屬于事中預埋事后檢測，檢測方法簡單，可在一定程度上反映灌漿料強度，缺點需預先預埋，預埋鋼絲檢測前易受施工現場擾動或破壞，且由于預埋鋼絲拉拔法是在漿體凝固后進行檢測，因此對于判斷灌漿不飽滿的灌漿質量如何進行有效治理和修補還有待專項研究。④X射線數字成像法，適用于剪力墻中單排居中梅花形布置形式的套筒，不需預埋檢測元件，可實現全范圍拍照，成像清晰較好，屬事后控制，缺點是有輻射，現場需做好安全保護措施;

根據各項檢測法的特點，該項目采用了預埋傳感器法為主，X射線數字成像法為輔，經過評估后得到了業主采納;在后續的施工中也得到了很好的印證，采用預埋傳感器法對過程中灌漿不密實的質量問題起到了有效控制;本項目也作為試點，為今后灌漿質量控制檢測標準的制定，提供了依據。

四、結語：

我國裝配式建筑雖然近幾年來由于裝配式建筑的特點及優點，國家大力提倡裝配式建筑，但與國外相比我國裝配式建筑還處在初級發展階段;國內由于發展時間短且發展速度快、工廠制作精度有待改善、現場人員培訓不足、監管缺位等原因，使得裝配式建筑施工質量還存在不少問題;為了更好的發展裝配式建筑，首先要從設計方案、PC深化入手，在深化設計過程中要充分考慮施工現場的可操作性，科學合理的進行深化設計;其次在施工過程中做好事前交底、事中控制、事后總結，加強施工人員的培訓;針對灌漿施工存在的問題，應由研發、設計、構件制作、安裝施工、質量檢測等產業鏈各環節聯動解決。 研發和設計應從源頭上簡化連接構造;構件制作和安裝施工應保證精度，確保操作工藝和質量控制措施有效;檢測則是對研發、設計、構件制作、安裝施工等各環節質量的驗證，選擇合理的檢測方法有助于彌補當前構件豎向連接灌漿施工中存在的缺陷。

參考文獻：

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