裝配式疊合板生產工藝與常見質量問題的控制措施

劉 棟，卞周宏，胡 俊，涂家帥

(1.湖北綠緣新型材料科技有限公司，黃岡 438000；2.湖北大學材料科學與工程學院，武漢 430062)

近幾年，隨著各項政策的發展和引導，裝配式建筑行業發展十分迅猛。2016年9月國務院正式發布《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》(國發〈2016〉71號)，明確指出我國要大力發展裝配建筑。各省市紛紛制定各類政策，促進和指導當地裝配式建筑的發展。以武漢地區為例，政府最新發布的《武漢市2021年發展裝配式建筑工作要點》規定：2021年，武漢全市按照裝配式方式建造的建設工程面積不小于1 200萬m2。目前，武漢市及其周邊裝配式建筑發展十分迅速，新開工的裝配式建筑工程遍地開花。湖北省內投產的近20家裝配式預制構件廠部分已經出現產能飽和、供不應求的局面。

疊合板是應用最廣泛的裝配式水平構件形式，為滿足裝配率要求，絕大部分裝配式建筑都選擇制作疊合板、空調板等水平構件。疊合板的制作工藝相對剪力墻、外墻、凸窗豎向構件較為簡單，但是疊合板在生產中產生的各類質量問題卻不容忽視。疊合板從圖紙設計、生產操作、生產工藝等各方面控制不當都易產生質量問題，其中疊合板開裂為其最常見的問題之一，為解決這些問題，該文著手生產各環節，總結歸納常見問題，力求最大限度提高產品質量。

1 疊合板的生產工藝

裝配式預制混凝土構件(簡稱PC構件)生產根據模臺以及澆筑方式一般分為固定模臺、流動模臺、地模澆筑等三種形式。固定模臺是模臺工位固定，混凝土澆筑工位移動，主要用來生產體積較大的異形構件，比如凸窗、整體陽臺等。流動模臺是流水線施工，模具隨模臺移動，混凝土澆筑工位固定，主要用來生產疊合板、剪力墻等形狀相對標準、高度(厚度)不高的構件；一般流水線會配備專用養護窯，模臺流轉至該工位，會實現自動進窯養護。地模澆筑是指模具直接裝在車間地面上，模具獨立、大型或不宜在模臺上施工的構件一般采用地模澆筑，比如樓梯、大型凸窗等。

疊合板由于其厚度小(一般為60 mm)、面積大、構件形狀簡單、施工較為便捷等特點，宜采用流動模臺生產線生產，既可充分發揮其流水作業，提高產能的優勢，又能較好匹配疊合板生產工藝，提高產品質量。筆者不建議疊合板在固定模臺線上生產，效率低下，且質量問題較多。

疊合板生產工藝有十多個環節(工藝流程見圖1)，主要工序有：

1)原材料及半成品準備：混凝土原材料、鋼筋等按照進廠檢驗批要求進行檢測，確保合格后使用。疊合板相對其他類型構件，預埋件種類較少，主要是線盒(PVC塑料、金屬線盒)、吊環(或者直接用桁架筋代替，不另設)、止水節、地漏等。

2)模臺、模具準備：綁扎鋼筋前，需要對模臺、模具進行清理，特別是混凝土殘渣要清理干凈，清理完成后對模具進行組裝和定位，確保構件尺寸。疊合板模具一般采用磁盒固定，方便拆裝。模具組裝完成后，開始涂抹脫模劑(分為油性和水性兩種，均可使用)，采用分散度好的噴霧器進行噴涂，同時用抹布涂抹均勻。涂膜劑涂抹完成后，正常控制在3 h以內完成混凝土澆筑。

3)鋼筋骨架及預埋件安裝：脫模劑脫模完成后，開始進行鋼筋綁扎，分為線上綁扎和線下綁扎后整體入模兩種形式。鋼筋綁扎要注意控制好保護層厚度和外伸鋼筋的長度，務必整齊劃一，符合設計要求。鋼筋入模后，開始預埋件的定位與敷設，要格外注意不能偏位和遺漏。

4)混凝土澆筑與預養拉毛：鋼筋預埋件安裝到位后，必須要組織隱蔽工程驗收，驗收通過后，下發澆筑令，方可澆筑混凝土。混凝土澆筑完成，約需要2～4 h靜停預養時間，待混凝土初凝，開始拉毛，拉毛可采用人工拉毛和機械拉毛，拉毛深度要求大于4 mm。

5)蒸汽養護：拉毛工序完成，立即用薄膜覆蓋，進入“抽屜式”養護窯養護，一般設置養護時間為6～8 h，升溫2 h，恒溫2～4 h，降溫2 h，最高養護溫度不超過60 ℃。

6)脫模與修復：疊合板脫模強度一般要求大于構件設計強度的75%，但實際操作中，同條件試塊強度大于15 MPa，脫模質量有保證[1]。

7)驗收與堆碼入庫：構件修復完成后，組織驗收，合格構件碼垛入庫。疊合板的碼垛堆放是重要環節，堆碼前要做好堆碼方案，嚴格按照方案堆碼。

2 疊合板質量控制及優化

疊合板生產中常見的質量問題有三大類。第一，圖紙二次深化設計錯誤或考慮不足，導致預埋件遺漏、尺寸錯誤或者與現場施工沖突等；第二，施工時未按照圖紙或規范施工，這類問題最為常見；第三，因為生產工藝不到位導致的構件問題，最顯著的就是疊合板開裂[2]。

2.1 圖紙二次深化設計錯誤

構件廠生產PC構件前必須要對原有的工程圖紙進行二次深化設計，即將建筑圖紙變成生產可操作的構件生產詳圖。所以深化設計圖紙的質量直接關系到構件的最終質量[3]。目前，圖紙二次深化設計存在的問題主要有兩個方面：第一，設計時著重考慮建筑、結構，但是對水、電、精裝修等其它專業重視不足，導致容易出現各類孔洞漏開、錯開，線盒線管布置缺失或出錯等問題。第二，設計時對構件吊裝以及后續的施工工序考慮不足，容易導致構件現場安裝困難，或者影響后續施工，比如鋁模施工一般需要在疊合板上設置傳料口，遺漏以后，下層鋁模拆卸后無法傳遞到上一層。

設計問題導致的錯誤，需要在設計階段精心組織，特別是涉及到現場施工提資的內容要反復協商核對。圖紙工作是根本，把好圖紙關口才能確保后續生產少出錯，減少現場維修整改。

2.2 生產時未按圖按規范施工

為控制成本，有效解決用工問題，一般情況下預制構件廠一線生產工人采用勞務分包的形式進行管理。勞務隊人員素質參差不齊，加之人員變動較大，管理難度較大，生產中會存在較多的不按圖按規范施工的情況。最常見的問題有：

1)看錯圖紙：因成本考慮，模具制作時互為鏡像關系或者尺寸接近的構件，一般只開一套模具，所以生產時會有模具的變化調整，此時易把圖紙看錯，組模錯誤，導致構件生產錯誤。

2)預埋件遺漏或者定位不準[4]：一個構件可能有十多個預埋件，且分多種型號，不注意很容易漏裝、錯裝，比如少裝線盒或裝錯型號，預留孔洞定位錯誤等。

3)不按照規范施工：工人為圖省事，往往不按照規定的質量標準或者流程施工，比如脫模劑涂抹不均勻、清理模具不干凈、暴力拆模導致構件損傷、吊裝不規范造成磕碰等[5]。

以上問題主要需要加強對生產班組的管理，施工前做好技術交底，施工中實行“三檢”制度，層層把關，做好隱蔽工程驗收、首件驗收、成品驗收等重點工作，降低產品錯誤率。

2.3 生產工藝不到位導致的質量問題

生產工藝不到位會導致疊合板出現外觀不良、拆模易破損等問題，其中疊合板開裂是較為常見也是最嚴重的質量問題。疊合板裂紋分為兩種，一是拉毛面出現龜裂，裂紋深度在1 mm以內，修復后不影響使用；二是結構性裂縫，一般從側面開始生長，直至整板貫穿，產品只能做報廢處理，損失較大[6]。

疊合板表面龜裂產生的主要原因有：混凝土坍落度過大，振搗后浮漿層較厚；振搗頻率和時長不合理，過振后導致混凝土表面離析；澆筑后，未及時覆蓋，導致表面脫水，產生表面收縮裂縫。避免此類裂縫主要是控制好混凝土工作性能，坍落度140～180 mm，且包裹性要好；控制好振動參數，一般設置模臺振動頻率50～60 Hz，振動時間30～50 s；加強澆筑后的覆蓋養護，條件允許下，建議澆筑后立即覆蓋，拉毛時揭開，拉完毛再次覆蓋，然后再進蒸汽養護窯養護[7]。

疊合板結構性裂縫產生的主要原因有：脫模強度不夠，導致疊合板受損；吊裝不合理，導致疊合板受損；堆放不合理，疊合板受力不均；堆放過高，導致其受力過大等。解決以上問題，可從如下幾個方面著手：

1)控制好脫模起吊環節

第一，嚴格控制脫模強度，至少控制在15 MPa以上，禁止在脫模強度不足時強行脫模。第二，脫模起吊要格外注意，確保起吊前模具四邊全部拆除到位，大板起吊時要采用專用吊具，確保各吊點受力均勻(圖2)。

2)控制好疊合板堆碼與存放

據筆者廠內生產統計，約有70%以上的疊合板結構性開裂均與疊合板堆碼不合理有關。疊合板堆碼有幾點原則：第一，規格尺寸相同或相近的板盡量一起碼放，如有大小差別，做到大板在下，小板在上[8]。第二，疊合板與貨架，疊合板與疊合板之間盡量減少面接觸，板長小于3 m的只采用4點支撐，支撐部位可采用截面為80 mm×80 mm，長度小于1 m的木方；板長大于3 m的大板可采用6點支撐。第三，上下疊合板的支撐點位可根據受力計算確定，但務必在同一垂直線上(圖3)，否則極容易因受力不均而開裂。第四、單層貨架疊合板碼放層數原則上不高于6層，但從廠內存放場地和運輸的經濟性上考慮，確保碼放不超過8層。

此外，疊合板在廠內堆放時間不宜過長(存放2個月以上疊合板開裂明顯增多)，同時盡量減少吊裝轉運的次數，減少進入堆場后的倒運次數，發貨時最好能直接帶貨架整摞吊裝上車。

3)控制疊合板的裝車運輸

疊合板運輸過程造成開裂也較為常見。疊合板裝車時要注意貨架放置平穩，用繩索捆綁到位，防止運輸過程中貨架或疊合板移動、碰撞。車輛在行駛時，要注意控制車速，尤其在進入工地后，道路情況一般不理想，是最容易產生顛簸的路段，務必減速慢行，多注意觀察。

做好以上環節的控制，疊合板開裂問題可以得到有效解決。筆者目前所在工廠，因疊合板開裂而導致報廢的構件，可控制在0.1%以下。

3 結 論

近幾年來，裝配式建筑的發展在國家及地方政策的大力推動下發展十分迅猛。裝配式PC構件生產工藝日趨成熟，逐步實現了機械化、標準化生產，但是還存在較多的缺點和不足，需要在實踐中不斷改進。

疊合板是最常見的裝配式水平構件，在生產過程中因設計、施工、工藝等原因會產生較多的質量問題。解決這些問題需要從源頭抓起，提高拆分深化設計的合理性與可操作性，全專業參與深化設計，將所有問題盡可能前置；同時，要加強對工廠生產過程控制的管理，做好對工人的技術交底和流程監控，同時從工藝改進上著手，消除影響產品質量的不利因素。控制疊合板開裂最主要從疊合板堆碼上著手，同時要注意控制混凝土澆筑、脫模吊運、裝車運輸等環節。