淺談裝配式建筑的質量監管

□ 王 偉

近年來，隨著生產建設需求的不斷提高和科技的飛速發展，裝配式建筑作為一種新興的建筑結構形式，因高效便捷、環保節能等優勢在建筑行業里異軍突起。裝配式建筑主要是對傳統建造方式的改良，把綁扎鋼筋、支模、澆筑混凝土、養護等大量需要在施工現場作業完成的工作內容轉移到標準化的工廠里進行統一量產。裝配式建筑的工藝，一是由設計方出具裝配式深化設計圖，工廠車間根據深化設計圖紙的要求統一加工完成PC構件或配件預制；二是運輸到建筑場地并按施工工序進行擺放；三是通過可靠的連接方式在施工現場完成構配件的裝配和安裝，形成一個完整的建筑物。

裝配式建筑在我國的發展主要經歷了三個階段，一是建筑工業化發展階段，國務院提出以“三化一改”為重點，加速建筑業的技術改造，實現建筑工業化、現代化的要求；二是住宅產業現代化發展階段，確立新的工作目標為提高住宅的質量和品質，重點是規劃設計、新技術、新材料、新產品的推廣應用；三是建筑產業現代化發展階段，以2013年的全國建設工作會議為標志，首次提出“促進建筑產業現代化”的發展要求，以建筑業轉型升級為目標。如今國家政策倡導推動裝配式建筑的發展，在第十二屆全國人民代表大會上政府工作報告提出“積極推廣綠色建筑和建材，大力發展鋼結構和裝配式建筑，提高建筑工程標準和質量”；2016年國務院提出“力爭用10年左右的時間，使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%”，由此可見，我國對裝配式建筑發展愈發重視。從2015—2018年的3年時間，我國新建裝配式建筑面積占城鎮新建建筑面積的比例由2.7%迅速提升至9%，但與世界主要國家70%以上的裝配化率仍然具有較大的差距。

1 裝配式建筑的特點

裝配式建筑是針對施工現場傳統建造方式的革新，該種建筑方式具有綠色環保、低碳節能、高效便捷等特點。裝配式建筑在建筑物構配件生產的過程中充分利用構件工廠標準化生產的優勢，實現預制構件設計的標準化、生產的工廠化、運輸的物流化、施工安裝的專業化、裝修的一體化、管理的信息化。與傳統的建造方式相比較，可以大幅度減少施工場地建筑廢棄物的產生，能夠更大程度節約人力、物力資源，有效提高施工現場的工作效率，進而達到合理縮短工期的目的[1]。

1.1 標準化的設計

所謂的“標準化”是在一定范圍或行業內獲得最佳輸出方式，對于在生產過程中已經暴露或潛在的重點難點問題制定共同適用并且可用于重復使用的規則。標準化主要遵循的原則有統一化、系列化、模塊化等。在裝配式建筑的標準化設計中為了使預制構件能夠采用統一的模具進行批量生產、節約成本，通常要求建筑構配件的形式要達到高度統一。

1.2 工廠化的生產

預制構件在工廠的流水線作業程序大致如下：工廠根據設計圖紙確定每個預制構件的尺寸、預埋件的位置以及配筋信息，生產過程是形成鋼筋骨架的基礎，在工作臺上支好模板之后放置桁架和預埋件，然后澆筑混凝土并進行養護。其中用到的柱、墻、梁、板等模板材料需要在工廠事先進行預制，可以極大地降低建筑施工現場的模板使用量。同時，建筑物的主要構件同樣也是在工廠內進行批量化生產后運輸至施工場地，因此鋼筋、混凝土、水泥等材料的使用量也會相對降低，這樣不僅能夠降低建筑物建造過程中的成本投入，還能實現對所用主要材料的有效節約[2]。

1.3 裝配化的施工

裝配式建筑構配件的現場施工離不開BIM技術的指導，建筑信息BIM技術模型中虛擬施工的模塊，有利于指導施工現場高效、有序地作業，這對于施工質量與安全的監管顯得尤為重要。在進行裝配式建筑施工時，只需4至5名施工人員即可順利完成梁、柱和板主要構件的起吊垂直運輸和現場安裝施工，不同構件之間的組裝，也只需要0.5h便可完成。如果建設工程項目的規模相對較小，一般情況下1h可以完成主體結構構件2層的吊裝與拼接。由此可見，若工程項目的規模不大，與現澆混凝土結構的傳統建筑物相比，其施工周期至少可以縮短6個月左右。

1.4 信息化的管理

據相關研究表明，建設成本約30%～40%消耗在信息傳遞與共享方面，嚴重阻礙建設工程項目的進度，如何保證各個環節信息有效傳遞和共享是裝配式建筑信息化管理的重要內容，也是裝配式建筑可以順利發展的必要前提條件[3]。裝配式建筑可以看作一項系統工程，通過建立一個以集中性服務器為輻射狀的可以同時監測設計端、生產端、施工端的整個建筑交互式平臺，實現直觀有效的溝通方式和實時高效的運維模式，便于參建各方的協調配合，大大地提升了各環節的工作效率。

2 裝配式建筑質量問題

2.1 設計階段

對于裝配式建筑工程項目而言，設計階段的成果對后續各個環節的質量監管工作的開展至關重要。就目前國內發展而言，裝配式構配件的深化設計圖紙精度偏低、設計方與施工和監理方之間缺乏良好的溝通、BIM裝配式相關專業的設計人員匱乏、培訓體系不夠完善、設計人員缺乏集成性設計的理念是當前裝配式建筑在質量監管控制方面存在的主要問題。

此外，由于裝配式建筑設計的培訓體系不夠完善，設計人員缺乏集成性設計的理念，如果在進行建筑構件設計時不考慮全生命周期的概念，各個專業人員沒有做到協同設計或者涉及責任劃分不明確的問題，則會造成預制構件運輸到施工場地后無法安裝，由此增加項目成本、延誤工期，從而影響建筑工程的質量監管[4]。

2.2 生產階段

預制構配件的生產環節在質量監管方面的問題主要表現為鋼筋混凝土原材料測采購標準參差不齊、工廠對生產人員的專業培訓體系不夠完善且生產技術水平有待提高、與其他專業人員的溝通不到位、生產過程中相關資料記錄與整理不夠完整、缺乏構件質量檢驗與監管的統一標準、預制構件的運輸與存放安排規劃不合理等。

2.3 施工階段

裝配式建筑在施工階段存在質量管理問題主要有人工、材料、機械、技術、環境5個方面。其中人工方面是由于裝配式建筑還處在初步發展階段，項目可借鑒的經驗較少，管理人員及工人的整體專業素質水平低下，在很大程度上會影響裝配式建筑的質量；材料方面主要受預制構件生產過程的制約，構配件質量不過關以及運輸損壞會直接影響后續施工的進程以及整體建筑物的質量；機械方面由于建筑機械設備的精度普遍不高，無法滿足工業化發展的要求，以及施工現場對設備的保管和養護不力也會對項目質量產生影響；技術方面主要是安裝工藝不夠成熟，復雜節點部位的連接牢靠度會直接影響整個建筑物的質量與安全管理水平；環境方面表現為施工場地的規劃合理性，環境整潔程度以及不可抗力對項目質量監管的影響[5]。

3 裝配式建筑質量監管措施

對于裝配式建筑工程項目的質量監管與控制，結合上述質量監管現狀中存在的問題，重點針對預制構件的制作、出廠、運輸及吊裝給出具體的措施建議。

第一，做好原材料的質量管控。對于在裝配式建筑施工過程中經常使用的鋼筋、混凝土等主要原材料，需強化質量檢測標準和嚴格把關力度。結合國家關于裝配式工藝的要求，對所用材料的性能、規格、質量等進行嚴格審查。監理方可以在施工現場采取見證取樣的方式同步進行平行檢測。

第二，預制構件在工廠里完成批量生產，出廠前應進行驗收，重點檢查構件表面是否存在諸如凹凸不平、開裂、破損等缺陷，針對小問題及時修補，如有必要可進行報廢處理，隱蔽部位的驗收需駐場監理配合完成。除此之外，還應標注清楚構件的性能規格、出廠日期、生產單位等信息，檢查合格后蓋章確認并附檢測報告。以上完整的出廠驗收手續，能夠在一定程度上避免個別預制構件到達施工現場后因質量問題而影響后續安裝。

第三，運輸預制構件之前必須對其進行固定，不能直接靠放在運輸車上，用彈性墊塊將其墊起，墊塊的位置應注意放在構件的吊點下方，同時在邊角位置進行適當的減震處理，避免因車輛過度晃動導致構件與構件之間或與車輛之間碰撞而發生磨損。運輸前對道路情況提前踏勘，盡量不要經過坑洼不平的路面，運輸的過程中要緩慢平穩行駛。到達施工場地后構件應按施工工序進行堆放，便于后期吊運與安裝作業。

第四，裝配式建筑在施工過程中的質量管控要點是豎向預制承重構件之間的鋼筋連接。套管灌漿或漿錨搭接的接頭質量水平，對于整棟裝配式建筑的抗震設防及安全等級至關重要，因此在施工現場進行接頭處理、灌漿作業時，監理人員必須全程進行旁站監理，加強質量與安全的管控力度。

4 結語

理想化的裝配式建筑偏向于建筑物的戶型標準、構件標準，每一個系列的構配件都可以批量生產，但由于目前國內市場許多開發商針對住宅建筑都比較注重突出個性化，導致裝配式的預制構件無法達到批量的標準化，從而加大了質量監管與控制的難度，這是當前裝配式預制構件在質量管理方面存在的一個亟須解決的難題。