裝配式建筑預制構件現(xiàn)狀與質(zhì)量管控研究

盧國賓，呂小平

（北京六建集團有限責任公司，北京 100000）

0 引言

經(jīng)濟水平的持續(xù)增長改善了人們的生活條件，因此，人們對生活品質(zhì)的追求也越來越高，結合我國環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展的國情，傳統(tǒng)的建筑行業(yè)由于在施工過程中會產(chǎn)生大量的建筑垃圾，對周邊環(huán)境產(chǎn)生一定的污染，同時，材料的浪費以及施工技術水平較低，在施工過程中會產(chǎn)生大量的資源浪費，使建筑行業(yè)成為我國能源消耗的重點行業(yè)之一。因此，必須對建筑施工以及建筑結構設計進行創(chuàng)新改良，提升建筑施工效率以及建筑施工對資源的利用率，提升有限資源的效益最大化。基于此，裝配式建筑結構施工技術應運而生。

1 簡述裝配式建筑施工

裝配式建筑區(qū)別于傳統(tǒng)的建筑施工模式的施工原理是將建筑施工所需要的建筑主體結構進行預制加工，在工廠完成大部分的建筑主體結構構件的預制加工，再將這些預制加工的建筑構件運輸?shù)氖┕がF(xiàn)場，由施工工人進行現(xiàn)場組裝，實現(xiàn)裝配式施工。這種裝配式施工技術能夠有效提升施工效率，同時減去了大量的施工材料現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)，能夠有效降低建筑施工的環(huán)境污染性，同時加強了建筑施工的安全性能。需要注意的是，預制構件的運輸、存放以及裝配都需要在特定的條件下進行，這是因為裝配式建筑的預制構件會手段外界因素的影響對其材料的性能和功能性產(chǎn)生一定的影響，從而影響到建筑施工主體結構的物理強度，因此在進行預制構件加工時，需要重視對材料性能和功能性防護，保證進入施工現(xiàn)場的預制構件的功能與性能的持續(xù)應用，確保建筑工程施工質(zhì)量能夠符合工程設計標準，并在預制構件的生產(chǎn)模式下形成工廠化建筑施工。

2 利用預制構件進行裝配式建筑結構施工的優(yōu)勢

2.1 環(huán)保性

預制構件的制作將用于建筑施工的材料進行提前加工為建筑施工過程中需要用到的各種構件，再將構件進行組裝配置，從而實現(xiàn)建筑主體結構的完整施工，并能夠保證施工后的建筑主體擁有較高的物理強度[1]。而預制構件的預加工將施工材料的加工場所從施工現(xiàn)場轉移到了工廠內(nèi)部，有效規(guī)避了施工現(xiàn)場進行材料加工產(chǎn)生的建筑垃圾、噪聲污染以及揚塵污染等，在提升了施工現(xiàn)場的環(huán)保管理的同時提高了施工現(xiàn)場材料管理水平，又為施工人員提供了干凈整潔的施工環(huán)境，使施工人員能夠在健康的環(huán)境中進行施工作業(yè)，降低了建筑施工對人體的危害性。

2.2 便利性

裝配式施工的特點是將預制構件在施工現(xiàn)場進行組裝配置，從而實現(xiàn)整套建筑結構的完整施工，簡化了施工流程，同時也給施工帶來了極大的便利性，加上建筑預制構件多采用的輕質(zhì)鋼材，因此，在進行組裝時，組裝難度不高且具有較強的可操作性，這種材質(zhì)的建筑預制構件能夠確保裝配式建筑施工的有序?qū)嵤Ｍ瑯拥模A制構件在施工現(xiàn)場的應用能夠提高建筑施工的容錯率，即便是在施工過程中出現(xiàn)了施工錯誤，成本消耗也大多在材料的采購上，與傳統(tǒng)建筑施工模式相比，裝配式建筑施工模式的后期返工成本要低得多，因此，裝配式建筑施工模式往往擁有更高的經(jīng)濟效益。這種靈活性較強的施工模式，也為建筑企業(yè)進行施工現(xiàn)場管理提供了便利，使其能夠根據(jù)預制構件的類型和用途展開針對性的質(zhì)量管控，提高了對裝配式建筑的管控有效性。

2.3 安全性

傳統(tǒng)的建筑施工模式往往存在一定量的高空作業(yè)，在高空中進行材料加工和材料施工，如果在施工過程中不做好保護措施或保護材料出現(xiàn)功能性故障，則極易產(chǎn)生安全事故，威脅施工人員的生命安全。而預制構件的應用將許多具有一定危險性的施工流程簡化，大幅度提升了建筑施工的安全性能，確保施工人員能夠在較為安全的環(huán)境中進行有序施工，同時保障建筑工程施工的順利進行。

3 預制構件現(xiàn)狀分析

雖然裝配式建筑施工模式在我國取得了較為可觀的成就，也逐漸成為我國建筑行業(yè)中的主流施工技術之一，但裝配式建筑在我國的發(fā)展時間較短，在預制構件的加工和管理上尚未形成統(tǒng)籌化管理體系，預制構件也沒有統(tǒng)一化和系統(tǒng)化的質(zhì)量標準和工藝標準，因此在實際施工中，往往會存在一些質(zhì)量與功能上的問題，影響了建筑施工的順利進行。

3.1 預制疊合板開裂

裝配式建筑雖然施工方便，但其施工質(zhì)量的效果主要與預制構件的質(zhì)量有著直接關聯(lián)，而預制疊合板作為最容易受到損傷的預制構件之一，只要在運輸、存在以及裝配過程中受力不均勻或受力過大，都會讓其損毀。其具體表現(xiàn)為：在裝配過程中，疊合板的厚薄不同或間距較短都會使疊合板受力不均勻出現(xiàn)裂紋；在運輸過程中，底部的疊合板受力過大出現(xiàn)而破損；在存放過程中，疊合板擺放不合理也會影響疊合板的物理性，致使結構損壞；在施工過程中國，工人的操作手法不規(guī)范也會致使疊合板損毀等。總之，在施工過程中存在多種對預制疊合板產(chǎn)生物理性破壞的因素，如果不加以管控，就會產(chǎn)生工程隱患或提高裝配式建筑的施工成本。

3.2 接縫滲漏

防水滲漏問題一直是建筑工程中熱議的話題，傳統(tǒng)的建筑施工模式雖然擁有較好的防水性能，在施工過程中，在進行大型壁板連接時通常會采用水平和垂直兩種接縫粘合方法來極強建筑主體結構的防水性能[2]。而裝配式建筑雖然擁有較強的施工靈活性，但裝配式建筑的拼接組裝施工模式讓裝配式建筑的縫隙結構更多，因此在進行裝配式建筑施工時，如果不注意對接縫位置進行壓實粘合處理，那么在后期使用過程中，難免會出現(xiàn)接縫滲漏的問題，既影響了業(yè)主的居住體驗，體現(xiàn)出了建筑企業(yè)的施工質(zhì)量管控低水平，因此，在裝配式建筑施工過程中，加強對預制構件的防水性以及接縫粘合處理有著極為重要的經(jīng)濟意義和社會意義。

3.3 預制構件質(zhì)量問題

除了大型預制構件的質(zhì)量外，一些細小構件的質(zhì)量也會影響到裝配式建筑施工的質(zhì)量管控，如螺絲或起吊裝置等。如果預制構件的生產(chǎn)廠家忽視了對這些細小構件的生產(chǎn)質(zhì)量管控或沒有按照規(guī)范的生產(chǎn)操作手法進行生產(chǎn)，致使生產(chǎn)出來的預制構件質(zhì)量較低的情況下，這些預制構件很容易在施工過程中產(chǎn)生位置變動，影響建筑主體結構的穩(wěn)定性，嚴重者甚至會影響到后期施工的順利進行，既降低了建筑工程質(zhì)量，又影響了施工進度，甚至還會在建筑主體中留下安全隱患，不利于企業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展。

4 提升裝配式建筑預制構件質(zhì)量管控效果的措施研究

裝配式建筑主要由墻板、疊合樓板、樓梯以及陽臺等混凝土預制構件組成，這些預制構件在施工現(xiàn)場進行組裝后，采用墻板間豎向連接縫現(xiàn)澆、上下墻板間主要豎向受力鋼筋灌漿套筒連接以及樓面梁板疊合現(xiàn)澆等方式將其組成一個整體，從而實現(xiàn)建筑主體的完整施工過程[3]。

4.1 做好現(xiàn)澆部位埋件預留工作

在裝配式建筑吊裝作業(yè)施工過程中，需要根據(jù)各項預制構件的安裝位置進行預埋件的位置確定并在吊裝作業(yè)施工之前進行工件預埋，如鋼筋、螺栓、支撐架等。需要注意的是，在預埋螺栓之前，需要確保螺栓的外露部分至少不低于40mm，并且還需要將螺栓進行包裹，防止混凝土對螺栓的螺紋產(chǎn)生影響。在正式開始安裝之前，還需要進行預埋件校正和除銹，以便于吊裝作業(yè)的順利進行。

4.2 嚴格把控吊裝作業(yè)施工要點

在進行裝配式建筑吊裝作業(yè)時，需要把控吊裝作業(yè)的施工要點，防止操作不當引發(fā)安全事故或造成預制構件損壞，影響工程質(zhì)量，如在進行墻板吊裝時，可以采用吊運鋼梁平衡起吊，在起吊過程中需要確保墻板處于垂直狀態(tài)，盡可能避免墻板處于單點起吊狀態(tài)形成不均勻受力，從而引發(fā)構件變形，如在吊裝過程中發(fā)現(xiàn)墻板出現(xiàn)變形或開裂時，需要及時進行處理，規(guī)避安全事故的發(fā)生。另外，施工時需要遵循便于施工的原則，在吊裝過程中盡可能按照安裝位置進行順序吊裝，同時對安裝作業(yè)規(guī)劃進行優(yōu)化，盡可能實現(xiàn)高效率施工。

將預制構件吊起之后，需要二次確認預制構件是否吊掛牢固，隨后將其移至安裝工作面，在安裝面上方60cm 左右，可由施工人員進行手扶控制，當?shù)跹b墻板底部的套筒部位與預埋鋼筋對準之后，緩慢下落，并且在墻板完全下落后，借助螺栓將墻板進行垂直校正。

4.3 在預制構件裝配過程中應用BIM 技術

在裝配式建筑進行預制構件施工過程中，有多項因素會對建筑施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，對施工質(zhì)量控制管理的難度較大，因此可以在預制構件的裝配過程中應用BIM 技術，通過模擬施工來明確施工過程中存在的施工隱患，從而在進行施工時進行有效規(guī)避[4]。BIM 技術的實際應用可以分為以下階段。

4.3.1 運用BIM 技術進行性能檢驗

對進入施工現(xiàn)場的裝配式建筑預制構件，需要進行質(zhì)量檢驗，重點檢驗預制構件的尺寸、性能以及外觀等相關參數(shù)，并運用BIM 信息共享平臺與廠家出示的相關實驗報告上的信息進行對比，對信息存在差異的預制構件進行清查，及時發(fā)現(xiàn)由于運輸存放不當產(chǎn)生的質(zhì)量問題，并加以控制，使正式進入施工現(xiàn)場的預制構件的性能、結構、功能、尺寸、外觀等均與設計方案相符。

4.3.2 運用BIM 技術進行預施工

在施工之前，運用BIM 技術進行預施工，在施工過程中需要嚴格按照施工相關技術規(guī)范進行施工，避免由于施工不規(guī)范操作引發(fā)的預制構件拼接沖突或磕碰致使預制構件不適用等問題。同時，在預施工的過程中，能夠?qū)︻A制構件的安全裝位置、拼裝節(jié)點以及建筑結構形式等進行明確，從而確保施工過程的有序放進，有效規(guī)避由于盲目施工產(chǎn)生的工程沖突問題。

4.3.3 運用BIM 技術進行技術交底工作

BIM 技術的應用具有可視化的特點，因此可以利用BIM 技術來開展與施工團隊的技術交底工作，對施工過程中存在的關鍵節(jié)點、隱蔽節(jié)點以及風險節(jié)點等進行明確，并要求施工團隊嚴格按照施工技術規(guī)范進行施工操作，以確保施工過程的可控性，提升工程施工的質(zhì)量管控效果。同樣的，在進行模擬施工的過程中，對于暴露出的工程問題，可以就地制定解決措施并及時地在模擬施工中進行實施，從而確保解決措施的有效性，提升裝配式建筑工程的抗風險能力，優(yōu)化建筑施工的資源配置，既解決了建筑施工沖突，提高工程施工質(zhì)量管控水平，又對施工團隊的施工技術和施工行為具有一定的指導性作用，強化了施工過程的有序性。

4.4 構建并完善裝配式建筑施工現(xiàn)場質(zhì)量管控體系

裝配式建筑在我國發(fā)展時間較短，因此在管理制度和質(zhì)量管控措施上還存在很大的缺陷，因此，建筑企業(yè)在發(fā)展過程中需要重視對裝配式建筑施工現(xiàn)場質(zhì)量管控體系的構建與完善[5]。由于裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑最大的區(qū)別在于預制構件的應用上，因此，對于裝配式建筑的質(zhì)量管控體系構建可以在傳統(tǒng)建筑的質(zhì)量管控體系上進行完善，將傳統(tǒng)建筑質(zhì)量管控體系中的材料管控、施工技術管控以及施工工藝管控的相關要點上與裝配式建筑的施工技術特點進行融合，從而發(fā)展出現(xiàn)代化裝配式建筑施工現(xiàn)場質(zhì)量管控體系。在此過程中，還需要注意對管理層的組織架構、管理宗旨、管理人員培訓制度、責任主體制度、監(jiān)督制度、申訴制度以及獎懲制度等進行綜合性完善。通過這些制度來對管理人員的行為進行約束的同時，強化管理人員的主觀能動性，使其能夠在管理過程中，積極的展開對施工細則的把控、對預制構件存放的管理、對施工人員行為的約束等管理工作。從而達到強化質(zhì)量管控效果、提升管理效益以及確保安全文明施工的綜合目的，提升建筑企業(yè)對施工現(xiàn)場的綜合管理水平。

5 結語

裝配式建筑的質(zhì)量管控核心是對預制構件的質(zhì)量管控，因此，建筑企業(yè)應當結合裝配式建筑的實際施工情況進行科學合理的質(zhì)量管控體系構建與完善，并在實際施工過程中應用BIM 技術來提前排查在施工過程中存在的風險及隱患，并結合施工現(xiàn)場的施工條件制定出合理的防控措施，提升裝配式建筑工程的風險防控能力[6]。此外，還需要重點加強對預制構件的生產(chǎn)、進場以及實際應用的性能測試，實現(xiàn)施工全過程質(zhì)量管控，提升建筑企業(yè)的質(zhì)量管控水平，從而達到提升建筑企業(yè)經(jīng)濟效益，促進企業(yè)發(fā)展的目的。