工業(yè)化ALC預(yù)制隔墻板施工質(zhì)量剖析與改進(jìn)

王小艷，王凱，陳志興

1.廣州城建職業(yè)學(xué)院，廣東廣州，510925；2.廣州建筑工程監(jiān)理有限公司，廣東廣州，510000

0 引言

近年來(lái)，在政策與市場(chǎng)內(nèi)生動(dòng)力共同作用下，中國(guó)裝配式建筑進(jìn)入了高速發(fā)展階段。ALC墻板作為一種新型的節(jié)能預(yù)制構(gòu)件以其質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、安裝快且兼具保溫、隔熱、隔音功能等優(yōu)點(diǎn)，在裝配式建筑中廣泛應(yīng)用，并在全國(guó)范圍內(nèi)被快速推廣使用。紀(jì)秋吉等[1]分析了目前裝配式建筑存在的質(zhì)量問(wèn)題，針對(duì)性地提出了質(zhì)量保證措施。史倩倩[2]對(duì)輕質(zhì)隔墻板材料在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行探討，分析了輕質(zhì)隔墻板材料難以推廣與應(yīng)用的原因。吳倩等[3-4]闡述了裝配式ALC墻板的建造工藝要點(diǎn)、安裝方式及質(zhì)量保證措施等。王成、李樹(shù)田等[5-6]對(duì)裝配式ALC墻板建造工藝進(jìn)行了研究，對(duì)ALC墻板建造進(jìn)展進(jìn)行了評(píng)述。林佼、孫暉等[7-8]分析了ALC輕質(zhì)隔墻板在建筑施工中的應(yīng)用情況。綜合分析可知，ALC墻板的安裝精度及安裝后的合格率直接影響建筑物的整體質(zhì)量。

廣東省某市某裝配式建筑項(xiàng)目建筑高度為53.65m。該項(xiàng)目裝配式內(nèi)隔墻全部采用ALC墻板，其以粉煤灰和水泥等為主材料，內(nèi)含鋼筋。

1 ALC預(yù)制隔墻板安裝質(zhì)量合格率現(xiàn)狀

1.1 現(xiàn)狀調(diào)查

ALC墻板施工質(zhì)量合格率需達(dá)90%以上。對(duì)已完成的1、2號(hào)樓的ALC墻板進(jìn)行檢查，結(jié)果如表1所示。隨機(jī)抽取450個(gè)點(diǎn)，其中合格點(diǎn)數(shù)為378個(gè)，不合格點(diǎn)數(shù)為72個(gè)，合格率僅為84%。

表1 ALC 隔墻板施工質(zhì)量合格率表

1.2 問(wèn)題統(tǒng)計(jì)與目標(biāo)確定

為了找出影響ALC墻板的安裝施工的質(zhì)量因素，本文采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、歸納分析等方法。結(jié)合該項(xiàng)目需求，將收集到的72條不合格資料分析歸納成5類問(wèn)題，并畫(huà)出要素排列圖見(jiàn)圖1所示。從圖中可知，拼縫不平在施工質(zhì)量不合格占比中占59.7%，是影響ALC墻板施工質(zhì)量合格率低于90%的主要原因。

圖1 影響ALC 預(yù)制隔墻板施工質(zhì)量合格率因素排列圖

2 ALC預(yù)制隔墻板安裝質(zhì)量不合格原因分析

2.1 原因分析

本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、分析總結(jié)出影響“ALC隔墻板拼縫不平”的12個(gè)末端因素，并繪制出影響“ALC墻板拼縫不平”的原因分析關(guān)聯(lián)圖，如圖2所示。

圖2 原因分析關(guān)聯(lián)圖

2.2 要因確認(rèn)

根據(jù)原因分析關(guān)聯(lián)圖，對(duì)上述12項(xiàng)末端因素逐一進(jìn)行要因確認(rèn)，過(guò)程如下。

2.2.1 施工人員培訓(xùn)不到位

通過(guò)查詢施工現(xiàn)場(chǎng)的關(guān)鍵工種崗位持證情況表和考核驗(yàn)證，操作人員都能熟悉流程、熟練操作且均持證上崗，且進(jìn)行過(guò)特定培訓(xùn)。對(duì)癥結(jié)的影響小，因此為非要因。

2.2.2 搬運(yùn)機(jī)械選擇不當(dāng)

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查施工現(xiàn)場(chǎng)ALC材料搬運(yùn)情況，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)有簡(jiǎn)易小車如圖3所示，適用于ALC墻板安裝時(shí)短程內(nèi)搬運(yùn)使用，避免搬運(yùn)中發(fā)生碰撞損壞。對(duì)癥結(jié)的影響小，因此為非要因。

圖3 簡(jiǎn)易小車使用圖

2.2.3 板材料切割精度差

現(xiàn)場(chǎng)邀請(qǐng)切割板材的5位操作人員對(duì)15塊板材進(jìn)行切割，數(shù)據(jù)如表2所示。切割板材的偏差均在允許范圍內(nèi)，且合格率均為100%，對(duì)癥結(jié)的影響小，因此為非要因。

表2 預(yù)制疊合板現(xiàn)場(chǎng)切割偏差分析

2.2.4 粘結(jié)劑使用不合理

抽查不同品牌的粘結(jié)劑樣本使用情況，對(duì)粘結(jié)劑使用不合理進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試。通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比，均符合相關(guān)規(guī)范，如表3所示。對(duì)癥結(jié)的影響小，因此為非要因。

表3 粘結(jié)劑使用統(tǒng)計(jì)表

2.2.5 砂漿配合比不合理

項(xiàng)目部對(duì)項(xiàng)目中使用的砂漿進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)使用的砂漿有ALC板專用砂漿與聚合物抗裂砂漿，并做試塊抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果均合格。癥結(jié)的影響范圍小，因此這一因素被確定為非要因。

2.2.6 材料堆放不合理

項(xiàng)目部進(jìn)行實(shí)地考察（圖4），ALC墻板在現(xiàn)場(chǎng)側(cè)立堆放，高度不超過(guò)3層，下部設(shè)墊木堆放，兩橫向墊木在板端1/4處放置，凹槽朝下側(cè)立堆放，且立放角度不小于75度，現(xiàn)場(chǎng)堆放整齊，符合規(guī)范要求。對(duì)癥結(jié)的影響較小，因此為非要因。

圖4 ALC 墻板堆放圖

2.2.7 吊裝定位偏差大

查看現(xiàn)場(chǎng)施工記錄表，其施工溫度范圍在18℃～32℃，粘結(jié)材料初凝時(shí)間的合理范圍應(yīng)為40min～80min。針對(duì)氣溫對(duì)粘結(jié)材料初凝影響做了32個(gè)試塊，其四者平均差值為2.725min。癥結(jié)的影響范圍小，因此為非要因。

2.2.8 測(cè)量?jī)x器誤差大

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)儀器擺放規(guī)整。對(duì)測(cè)量?jī)x器故障情況進(jìn)行檢查統(tǒng)計(jì)，20臺(tái)測(cè)量設(shè)備僅2臺(tái)出現(xiàn)故障，合格率為90%。對(duì)癥結(jié)的影響小，因此為非要因。

2.2.9 板縫砂漿不密實(shí)

項(xiàng)目組分5組，針對(duì)不同寬度板縫砂漿處理密實(shí)度是否產(chǎn)生偏差進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析，如圖5所示。從柱狀圖分析發(fā)現(xiàn)，板縫砂漿處理不密實(shí)導(dǎo)致平整度產(chǎn)生偏差較大，合格率僅為60%。對(duì)癥結(jié)的影響大，因此為要因。

圖5 板縫不密實(shí)導(dǎo)致平整度偏差柱狀圖

2.2.10 木楔孔未填實(shí)

對(duì)項(xiàng)目4#樓進(jìn)行實(shí)地考察，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，木楔孔填實(shí)的合格率為98%。癥結(jié)的影響較小，因此為非要因。

2.2.11 安裝節(jié)點(diǎn)連接不牢靠

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查了項(xiàng)目ALC墻板各連接節(jié)點(diǎn)做法。采用鉤頭螺栓法進(jìn)行施工。ALC墻板端開(kāi)孔套螺栓并需要用電焊機(jī)焊接角鋼、預(yù)埋鐵板、螺栓（圖6）。

圖6 鉤頭螺栓詳圖及實(shí)物圖

對(duì)項(xiàng)目鉤頭螺栓法施工操作過(guò)程進(jìn)行計(jì)時(shí)，最后對(duì)平整度及作業(yè)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，具體情況如下（圖7）。

圖7 鉤頭螺栓法施工平整度偏差折線圖

從圖中可知該做法操作復(fù)雜且對(duì)ALC墻板施工平整度和安裝作業(yè)時(shí)間影響較大。對(duì)癥結(jié)的影響較大，因此確定為要因。

2.2.12 門(mén)洞口未加固處理

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查可知，門(mén)洞口處加固處理不規(guī)范。門(mén)洞口處使用U型鋼板卡固定，而底部沒(méi)有固定措施，加強(qiáng)網(wǎng)鋪貼角度也不夠標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)洞口兩側(cè)ALC板平整度進(jìn)行測(cè)量。從平整度偏差圖8中可知，洞口兩側(cè)ALC墻板若無(wú)加固措施，癥結(jié)的影響較大，因此為要因。

圖8 洞口兩側(cè)板平整度偏差圖

3 ALC預(yù)制隔墻板施工質(zhì)量不合格對(duì)策實(shí)施

3.1 制定對(duì)策

針對(duì)以上確定的要因，制定相關(guān)的對(duì)策，如表4所示。

表4 制定對(duì)策表

3.2 實(shí)施對(duì)策

3.2.1 針對(duì)“安裝節(jié)點(diǎn)連接固定不牢靠”要因采取的措施

將ALC墻板與不同主體結(jié)構(gòu)之間連接的方法進(jìn)行了歸類整理，得到以下幾種方案：①使用管卡法連接，則在每塊板縫設(shè)置一個(gè)，并使用射釘或錨栓固定；②使用U字卡法連接，則在每塊板端處設(shè)置一個(gè)，并使用射釘或膨脹螺栓固定；③使用直角鋼件法連接，則在每塊板縫處設(shè)置一個(gè)，并使用專用自攻螺釘與射釘或膨脹螺栓固定。如圖9、圖10所示。

圖9 與頂部混凝土連接三種構(gòu)造詳圖

圖10 與底部混凝土連接三種構(gòu)造詳圖

通過(guò)對(duì)比三種構(gòu)造連接做法（圖11），發(fā)現(xiàn)管卡法的配件造價(jià)較低且隱蔽性較好，因此選用管卡法，其使ALC墻板平整度得到保證且省去時(shí)間、人力的消耗，從而提升ALC墻板連接施工效率。

圖11 混凝土結(jié)構(gòu)連接三種構(gòu)造示意圖

使用BIM技術(shù)深化設(shè)計(jì)管卡法連接。在ALC墻板安裝工程中對(duì)于板材的排版下料、放線安裝等有較高的要求。BIM技術(shù)能清晰顯示空間造型和信息，技術(shù)人員收集施工現(xiàn)場(chǎng)的ALC墻板材構(gòu)件的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)輸入BIM軟件中并進(jìn)行建模，接著對(duì)管卡法安裝方案進(jìn)行動(dòng)畫(huà)模擬（圖12）。

圖12 BIM 技術(shù)深化設(shè)計(jì)圖

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況，ALC墻板與主體結(jié)構(gòu)連接改為管卡法連接并使用BIM技術(shù)深化設(shè)計(jì)后，ALC墻板平整度滿足設(shè)計(jì)要求又節(jié)約了安裝時(shí)間。經(jīng)過(guò)平整度測(cè)量統(tǒng)計(jì)，管卡法對(duì)比鉤頭錨栓法合格率可提高30%。

3.2.2 針對(duì)“板縫砂漿處理不密實(shí)”要因采取的措施

ALC墻板側(cè)與混凝土柱或墻連接，第一塊板側(cè)與混凝土結(jié)構(gòu)相連在板靠近混凝土結(jié)構(gòu)間距小于0.5m處釘入40mm×40mm×4mm減震橡膠墊。在柱或墻之間用專用工具把板側(cè)縫隙填實(shí)，刮掉發(fā)泡劑后用ALC專用粘結(jié)劑勾縫補(bǔ)平。在板的連接處，抗裂砂漿內(nèi)采用耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布?jí)喝耄瑴p少板連接處出現(xiàn)裂縫。本文分5組對(duì)板縫砂漿處理密實(shí)度是否產(chǎn)生偏差進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，每組隨機(jī)抽取10個(gè)，數(shù)據(jù)分析如圖13所示。根據(jù)調(diào)查情況，ALC墻板縫隙平整度達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，提高了安裝效率，對(duì)策實(shí)施有效可行。

圖13 ALC 墻板縫砂漿密實(shí)度對(duì)平整度影響分析圖

3.2.3 針對(duì)“門(mén)洞口未加固處理”要因采取的措施

通過(guò)編制ALC墻板洞口加固處理施工計(jì)劃，組織現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，使施工作業(yè)人員熟練掌握操作要點(diǎn)，保證門(mén)洞兩側(cè)ALC墻板安裝順序符合規(guī)范。施工中切割過(guò)的板材即拼板或補(bǔ)板，宜安裝在墻體陰角部位或靠近陰角的整塊板材間，將ALC墻板按節(jié)點(diǎn)施工，施工完畢后校正并固定。

通過(guò)修改連接做法與編制洞口加固處理施工方案有效落實(shí)后，同樣分四組，每組隨機(jī)抽查10處，對(duì)ALC墻板平整度偏差進(jìn)行測(cè)量統(tǒng)計(jì)，具體如表5所示。

表5 測(cè)區(qū)預(yù)制板定位偏差

由表中數(shù)據(jù)分析，施工作業(yè)人員經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐培訓(xùn)，已掌握了洞口加固處理和安裝次序，并在施工過(guò)程中嚴(yán)格按照施工方案執(zhí)行，使門(mén)洞口周邊的ALC板平整度合格率達(dá)到85%，對(duì)策實(shí)施有效可行。

3.3 效果檢查

本工程嚴(yán)格依照擬定的對(duì)策進(jìn)行施工，對(duì)ALC墻板施工質(zhì)量情況進(jìn)行檢查，收集導(dǎo)致施工質(zhì)量合格率低的信息，同樣抽查450個(gè)點(diǎn)，如表6所示。

表6 ALC 隔墻板施工質(zhì)量合格率表

通過(guò)對(duì)策實(shí)施后，不合格點(diǎn)數(shù)大幅降低。抽查的450個(gè)點(diǎn)中，只有36個(gè)點(diǎn)不合格，合格率達(dá)92%，合格率從之前的82%提高至92%，已達(dá)標(biāo)規(guī)定目標(biāo)值。對(duì)不合格點(diǎn)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，得出不合格信息統(tǒng)計(jì)如圖14所示。由排列圖得知活動(dòng)前的主要問(wèn)題已降為次要問(wèn)題，活動(dòng)獲得良好的成效。

圖14 影響ALC 預(yù)制隔墻板施工質(zhì)量合格率因素排列圖

3.4 效益分析

通過(guò)改進(jìn)施工工藝，提高了ALC墻板施工質(zhì)量，有效減少了工程返工損失和工期延誤風(fēng)險(xiǎn)，降低施工難度，減少工程作業(yè)人員，使ALC墻板施工質(zhì)量合格率提升至92%，累計(jì)節(jié)約116000元。

4 結(jié)論

通過(guò)調(diào)查研究，找出了影響ALC墻板施工質(zhì)量的問(wèn)題要因，展開(kāi)了一系列的活動(dòng)，分析影響項(xiàng)目問(wèn)題癥結(jié)，提出對(duì)策，大幅降低了影響項(xiàng)目施工質(zhì)量的不合格率，最終使主要問(wèn)題降為次要問(wèn)題，證明了技術(shù)的可行性，為后期同類型項(xiàng)目提供了更好的施工方案。