裝配式建筑施工技術與質量管控

文／黃興超 淳安縣住房保障和房屋征收服務中心 浙江杭州 311700

引言：

在現代建筑項目中，裝配式建筑項目越來越多，裝配率也越來越高。2018年國家以大力發展裝配式和鋼結構建筑，加快標準化建設，提高建筑技術水平和工程質量層面將大力發展裝配式建筑寫入《政府工作報告》。裝配式建筑以質量安全可靠，節能環保，施工工期較短等優勢作為我國建筑業改革和現代化、工業化的發展方向，從而形成了頂層設計加地方落地的局面。裝配式建筑施工技術和質量管控是保證裝配式建筑能夠順利推進的第一要素，加強裝配式建筑施工技術研究和施工質量管理，對于裝配式建筑項目施工建設而言，具有一定的積極作用，從而也促進了建設項目施工效率的提高。

1、裝配式建筑概述

1.1 裝配式建筑含義

常規概念：裝配式建筑是由預制構件通過可靠連接方式建造的建筑。按照國家標準定義：裝配式建筑是指“結構、外圍護、內裝、設備與管線”四個系統的主要部位采用預制構件集成的建筑。其按照主體結構材料可分為：裝配式混凝土建筑、裝配式鋼結構建筑、裝配式木結構建筑和裝配式組合結構建筑等。

1.2 裝配式建筑發展趨勢

在歐美國家的建設領域，裝配式建筑工程已經十分的發達和成熟了，其建筑工業化率在都在 70%-80%之間，并且對于裝配式建筑管理理念和方法也建立起了相對完善的管理制度以及管理體系，而我國的建筑業平均工業化率在15%左右，相對滯后。另外我國60%的城鎮化率，相比美國80%，日本90%的城鎮化率，尚有較大的空間。我國現代裝配式建筑雖然起步比較晚，但是發展非常迅速,無論是裝配式建筑的整體產業鏈還是施工的技術、管理策略都在快速的發展，對裝配式建筑領域的關注度以及重視程度都在不斷提高。

1.3 裝配式建筑的優點

裝配式建筑技術已逐漸成為一種新興的建筑技術，而且在實踐中得到了廣泛的驗證。從應用效果來看，裝配式建筑主要優勢體現在以下幾方面：

1.3.1 質量可靠：預制構件在工廠摸臺或精致的模具中生產，模具組裝可以做到嚴絲合縫，一些墻柱立式構件可以“躺平”澆筑，板式構件在振搗臺振搗，后期采用蒸汽養護，加之自動化智能化生產的實現，最大化的避免了工人的操作失誤和自然環境的影響，從而實現預制構件的高精度，高質量。

1.3.2 節能環保：與傳統建筑施工技術相比，裝配式建筑施工技術依賴于工廠的批量式生產，在生產的過程中，將減少施工過程中的物料損耗，資源利用率能夠得到很大的提高，就水資源這一項，就可減少30%以上的能源消耗。同時，綠色施工已成為建筑施工的基本要求，國家也提出了相關要求限制建筑垃圾的排放，如無廢工地、綠色工地等。由于裝配式建筑對施工現場的澆筑流程簡化，也將進而達到減少建筑垃圾，降低噪聲等環境污染。

1.3.3 節約人力： 傳統建筑工業化水平較低，勞動力成本占比較高，房屋建筑工程一般勞動力成本占總建筑成本25%左右。隨著我國人口老齡化和建筑工人數的持續下降，勞動力成本將會持續攀升，其占比還將進一步提高。裝配式建筑工業化程度高，構件可在工廠直接生產完成的，不僅改變了從業者的結構構成，而且讓施工人員的勞動強度有所下調，總量上可節省人力成本。

1.3.4 縮短工期：裝配式建筑大量構件由工廠提前預制、養護，施工現場的施工流程相對簡單，項目工期因此得到了縮減。工期的縮短，不僅提高了資金的時間成本，能夠規避一些施工企業的社會、環境風險，而且還可以滿足工業項目尤其是突發應急情況的需求。比如：為抗擊新冠病毒，湖北武漢僅用了10 天左右的時間，就建成了近2000 張床位火神山和雷神山方艙醫院。

1.4 裝配式建筑技術缺點

裝配式建筑施工技術相對也具有一定缺點，主要體現在以下幾個方面：一是限制較大。裝配式建筑在層高和建筑高度上還有一定的限制。當前設計、施工及驗收規范標準相對滯后，阻礙了施工技術的發展。二是要求較高。預制構件到達施工現場之前，本身受構件尺寸的限制，到達施工現場后，需要進行吊裝組裝和預留孔洞，基礎框架構建工作，在吊裝過程中也容易發生預制件的損壞，這都對施工工藝提出了較高的要求。

2、裝配式建筑施工技術要點

在裝配式建筑項目方案、設計階段，除應協調建設、設計、制作、施工單位各方關系，還應加強建筑、結構、設備、給排水、裝修等各專業之間的配合，裝配式建設構件應遵循少規格、多組合，模塊化、標準化的原則，其連接部位宜設置的結構受力較小的部位,本文著重才紹鋼筋混凝土裝配式建筑的主體結構施工。

2.1 預制構件吊裝前的準備工作

吊裝前在做好三級教育和崗前培訓的前提下，應對吊裝人員進行構件吊裝安全技術知識專項教育，重點明確吊裝的注意事項和劃定危險區域，并做好起吊前的檢查等。構件在吊裝前應依據控制線準確測放出定位線，并做好基層的清理，可用鏟刀鏟去交接面浮漿清掃干凈，也可用水沖洗，但不能有存水情況，確保灌漿效果。對構件預留錨固鋼筋宜采用預先定制的鋼筋定位鋼板進行定位，對存在歪斜的鋼筋在起吊前及時校正。

2.2 柱、梁、板的吊裝施工

預制柱構件起吊前，將U 型吊扣與預埋吊環可靠連接，起吊時應輕起慢吊，在距離安裝位置500mm 時停止下降，宜采取反光鏡確保鋼筋對孔準確后，緩緩下降。預制梁構件在落位后根據控制線精確測量梁底標高，及時檢查構件的位置和垂直度，達到規范允許范圍。疊合板構件其起吊點按照預留吊環位置不少以4 個（疊合板長≤4m 時采用4 點掛鉤，＞4m 時宜采用8 點掛鉤），可采用吊鏈、吊擔或平衡梁使其平均受力，均衡起吊。吊裝時應按設計圖紙或疊合板安裝布置圖依次對號吊裝，預應力薄板吊裝應對準彈線緩慢下降，避免沖擊，嚴禁采用“兜底”多塊同時吊運，疊合板上的錨固筋在堆放、運輸、吊裝的要做好成品保護，避免反復彎曲折斷。

2.3 陽臺、雨棚、樓梯吊裝施工

疊合陽臺和預制混凝土雨棚在吊裝前應根據施工方案拆除相應位置的防護架，另外搭設防護體系和獨立支撐體系，并用水準儀進行掃平至設計標高。吊裝完成后，用角碼把陽臺和外墻固定牢固完成后，方可拆除吊鉤。錨固式樓梯的吊裝應使用專用吊架，采用4 點起吊，吊裝鋼繩為兩短兩長，長度比例符合樓梯傾斜度，就位時樓梯應由上向下垂直吊裝。可依據位置控制線，用撬棍輕輕調整構件，以達到準確位置。

2.4 主要材料選擇和施工要點

混凝土、鋼筋、鋼材的選擇在滿足力學性能和耐久性并符合現行《混凝土結構設計規范》《鋼結構設計規范》等標準外，其連接材料鋼筋套筒應滿足連接用套筒技術標準，接頭的灌漿材料的泌水率、膨脹率、抗壓強度、氯離子含量等均應符合相應的技術規程。吊環應采用未經冷加工的HPB300 級鋼筋制作。

混凝土攪拌車運送到現場時要先檢查拌合物的和易性，現場抽查坍落度。對高層建筑商品混凝土采用地泵運送的，先向料斗內灌入與混凝土配合比相同的水泥砂漿，潤滑管道后即可開始泵送砼，潤管砂漿應做好收集，采用收集器統一處置，嚴禁直接與混凝土結構混合澆筑。混凝土自由傾落高度較大時，易產生離析現象，若高度＞2m，應沿溜槽下落；若高度＞3m，應采用串管下落；當采用插入式振搗時，澆筑層厚度不超過其作用長度的1.25 倍；采用表面振動時，澆筑層厚度不超過為200mm。

對后澆帶混凝土的選擇宜采用比兩側混凝土高一個等級的補償收縮混凝土，在滿足施工工藝和強度要求的前提下，其塌落度應選擇小一些，以減少收縮開裂現象。橡膠止水條、防水材料、外加劑等均應有出廠合格證和進場復試報告。混凝土的澆筑前界面處應鑿毛處理，確保交接密實，成型精準，并及時覆蓋保濕養護。

3、裝配式建筑質量控制

裝配式建筑的工程質量應滿足相關標準規定和合同約定，是實現其安全可靠、節能耐久和使用功能等方面的固有特性。在可研、決策、勘察、設計、施工、驗收，乃至使用等各個階段對工程質量都有著不同的影響，質量更有著“人、機、料、法、環”等多種影響因素，因此對參建各方主體建立并落實“全員、全過程、全要素”并運行可靠的工程質量保證體系尤為重要。

3.1 質量控制的依據和程序

裝配式建筑工程質量控制依據有工程合同文件，經過圖審批準的設計文件，相關的法律、法規以及部門規章等規范性文件；以及現行的質量標準和技術規程規范，如：《裝配式建筑評價標準》GBT51129-2017、《裝配式混凝土結構技術規程》JGJ1-2014 等。

工程質量控制的程序分為施工準備階段、主要材料采購和預制構件制作階段、施工過程質量控制階段、工程驗收階段以及質量缺陷處置階段。

3.2 施工準備階段質量控制

在參建勘察、設計、預制構件廠、施工、監理等各方單位熟悉設計文件的前提下，項目開工前，由建設單位組織召開圖紙審查會議，并整理形成問題清單、設計回復清單，按照最終處置意見形成會議紀要。裝配式建筑圖紙審查除了重點審查主要材料、構配件以及新材料、新工藝、新技術、新設備等，還應特別關注大型預制構件的制作、起吊、運輸以及安裝等。

施工組織和施工方案作為指導施工單位具體施工的實施性文件，其編制的針對性、準確性、全面性并依程序審查等方面尤為重要。施工組織應結合裝配式建筑特點、難點以及現場的施工條件，應具有可操作性、可指導性，采用的技術方案應先進、適用、成熟，其質量保證措施切實能保證工程質量。

3.3 材料采購監造質量控制

建筑預制構件、設備和主要材料的質量是關系到工程質量的基礎性因素，可以采用市場采購、預制構件廠訂購、協議采購等多種方式。采購的原則一是社會信譽良好，供貨穩定；二是質量穩定，滿足設計要求；三是經濟先進，維修保障等。由總承包單位負責采購的，應向監理機構提交采購方案。

采購預制構件可采取駐場監造、巡回監控、隨機過程檢查等措施。對總承包和監理企業采取駐場監造方式的應成立監造小組，編制監造實施方案，并進行質量檢查和控制，在出廠的預制構件簽署相應的質量證明文件，從而達到實施過程的控制。對采取巡回監控、隨機過程檢查方式的應重點審查制造的工藝方案，監督主要材料的進廠質量控制，復核專職質檢人員檢驗的準確可靠性，并應該參加設備出廠前的檢查驗收。

3.4 工程施工過程質量控制

預制構件進場后應組織驗收，其主控項目有：預制構件實體質量和結構性能，對無駐場監造的其，應對其主要受力鋼筋數量、間距、規格、保護層及強度等進行實體檢測。對其構件的外觀質量檢查，不應有嚴重的缺陷從而影響結構性能、安裝、使用和尺寸偏差，其預留錨固筋、預埋件管線、預留孔洞等應符合設計要求，并根據規范標準見證取樣檢測，形成檢查驗收記錄。

預制結構構件吊裝后應進行安裝偏差檢驗，按檢驗批抽樣不應少于10 個點，且不少于10 個構件。連接點和疊合構件澆筑前，應進行隱蔽工程驗收。預制構件的安裝連接，其臨時固定措施應可靠有效，符合施工方案的要求。采用套筒灌漿連接的，灌漿應飽滿、密實；采用焊接、機械連接的，其接頭應符合相應的技術標準。預制構件接縫處的密封材料應進行性能檢驗，檢驗合格后方可使用。

3.5 工程驗收階段質量控制

依據《建設工程質量管理條例》和《建設工程施工質量驗收統一標準》建筑工程施工質量驗收應劃分為檢驗批、分項工程、分部工程和單位工程。對裝配式結構子分部工程的驗收，其所含分項工程質量應全部驗收合格，有完整的質量控制資料，結構實體檢驗和感官質量應滿足要求。同時應提交裝配式結構所用各種材料和構件的質量證明文件、結構性能檢驗報告，設計保溫的應提供節能相關性能檢測報告，安裝施工、套筒灌漿連接、節點隱蔽等工程的檢查驗收記錄和強度檢測報告，以及密封材料、接縫防水材料的檢測報告和重大質量問題的處理方案驗收記錄等。

3.6 質量缺陷處置質量管理

工程質量缺陷的產生有著多種影響因素，如：操作工人素質參差不齊、原材料質量影響、惡劣環境影響、趕工期以及不當的施工方法等。對已發生的質量缺陷，應由監理機構發出監理通知單，責成責任單位進行處理。責任單位應進行質量缺陷調查，檢測分析原因，提出初步處置意見，報建設、設計、監理單位認可后組織實施，監理機構要對處置的過程進行跟蹤，對處置結果進行驗收。

結語：

我國的建筑業雖然具有悠久的歷史，但是現代裝配式建筑發展卻相對滯后，距離歐美發達國家還有一定的差距。相比傳統施工存在的各種風險因素，在裝配式建筑中得到了有效解決。應用裝配式建筑施工模式，在先進的預制構件生產設備加持下，不僅可以使得施工更加便捷、快速和高效，而且對生產預制構件的工人具有一定的專業技術要求，這樣就使得裝配式建筑施工質量得到有效保證。隨著科技發展技術創新，裝配式建筑這一種施工技術崛起已成必然。