淺談?lì)A(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制

張文天

北京市安達(dá)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司 北京 102206

引言

在我國(guó)混凝土裝配式建筑技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用中，技術(shù)人員有必要通過(guò)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和更新優(yōu)化技術(shù)，使混凝土裝配式建筑在大范圍內(nèi)使用，大力促進(jìn)建筑的無(wú)害施工，大力促進(jìn)節(jié)約型社會(huì)的建設(shè)，促進(jìn)建筑模式的創(chuàng)新。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在提高施工效率和質(zhì)量方面有著非常重要的作用。因此，在裝配式建筑施工中，應(yīng)加強(qiáng)施工技術(shù)的研究與創(chuàng)新，提高裝配式建筑施工質(zhì)量，充分提高裝配式建筑施工技術(shù)的效益，以更好地完成房屋施工。

1 預(yù)制裝配式建筑技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

裝配式建筑是指把傳統(tǒng)建筑過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)轉(zhuǎn)移到工廠中進(jìn)行，將在工廠中加工好的建筑構(gòu)配件運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)，在現(xiàn)場(chǎng)裝配安裝而成的建筑。與傳統(tǒng)建筑施工技術(shù)相比，裝配式建筑具備以下優(yōu)勢(shì)：

1.1 建設(shè)周期比較短

裝配式建筑顧名思義，是指由其預(yù)制構(gòu)件在工地裝配而成的建筑。它與普通的混凝土建筑相比，大大縮短了建設(shè)周期。建筑施工與裝修同時(shí)進(jìn)行，外/內(nèi)墻板、預(yù)制梁、樓梯等建筑構(gòu)件通過(guò)車間預(yù)制生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)裝配，減少大量的澆筑作業(yè)所消耗的時(shí)間。例如，國(guó)內(nèi)外眾所周知的火神山醫(yī)院與雷神山醫(yī)院均為裝配式建筑醫(yī)院，在不到1個(gè)月的時(shí)間內(nèi)建成并交付使用。

1.2 盡可能降低資源消耗

與常規(guī)的建筑施工技術(shù)相比，裝配式建筑施工技術(shù)主要依賴于工廠的批量式生產(chǎn)。而在工廠進(jìn)行批量式生產(chǎn)的過(guò)程中，資源利用率能夠得到很大的提高。分析相關(guān)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，預(yù)制裝配式建筑施工的資源利用率要高于傳統(tǒng)施工方式，就水資源這一項(xiàng)，就可減少30%以上的能源消耗[1]。

1.3 有效的保護(hù)環(huán)境

當(dāng)前，綠色環(huán)保概念作為建筑業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)話題，國(guó)家也出臺(tái)了相關(guān)的政策限制建筑垃圾的排放。相比于傳統(tǒng)的建筑工程，裝配式建筑具有更高的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，對(duì)于工廠的生產(chǎn)管理工作更容易實(shí)施，工廠的批量式生產(chǎn)也能夠充分提高建筑材料的使用效率，進(jìn)而達(dá)到減少建筑垃圾以及噪聲污染等的產(chǎn)生。

1.4 節(jié)省施工成本

裝配式建筑施工過(guò)程中，最明顯的優(yōu)勢(shì)就是能夠減少施工過(guò)程中產(chǎn)生的資源浪費(fèi)，進(jìn)而節(jié)省施工成本。通過(guò)這種方式，避免傳統(tǒng)施工方式造成資源浪費(fèi)的同時(shí)，還能提高施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。裝配式建筑能夠針對(duì)建筑物的實(shí)際情況優(yōu)先對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行制造，降低了材料報(bào)廢的概率。同時(shí)在拆除的過(guò)程中還可以進(jìn)行更好的回收利用，從而提升資源的重復(fù)利用率。

2 房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 PC技術(shù)

PC現(xiàn)場(chǎng)施工的各種技術(shù)主要包括全預(yù)制混凝土構(gòu)件的施工，如木樓梯、外部陽(yáng)臺(tái)、空面板和內(nèi)部隔墻。混凝土預(yù)制構(gòu)件主要包括利用拼裝、連接和現(xiàn)澆等方式形成水泥混凝土結(jié)構(gòu)。建筑企業(yè)經(jīng)常利用住宅建筑的外觀，對(duì)PC部分的設(shè)計(jì)和預(yù)制混凝土材料基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行深入的科學(xué)研究。PC技術(shù)在徹底解決新房建設(shè)中的核心滲漏問(wèn)題上取得了良好的效果。此外，還降低了操作方法的實(shí)際工程量和難度要求，保證了房屋的完整性和施工性。但在實(shí)際運(yùn)行中，需要綜合考慮，特別是建設(shè)項(xiàng)目和安裝條件。

2.2 NPC技術(shù)

NPC技術(shù)主要包括對(duì)車輛總成基本結(jié)構(gòu)，垂直組件提升結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)水平組件提升的直接測(cè)量和基本定位。由于其獨(dú)特的缺點(diǎn)，該技術(shù)已在建筑外觀中得到了廣泛的應(yīng)用，NPC的各種技術(shù)不僅可以有效地改善環(huán)境良好的房屋的整體穩(wěn)定性，而且在確保房屋的排水系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行方面也具有良好的效果。

2.3 PCF技術(shù)

PCF技術(shù)通常是半預(yù)制構(gòu)件混凝土材料結(jié)構(gòu)的核心技術(shù)，它是結(jié)合國(guó)外預(yù)制構(gòu)件混凝土板技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)配套要求而產(chǎn)生的。主要包括混凝土板剪力墻外墻整體結(jié)構(gòu)布置問(wèn)題和建筑外部結(jié)構(gòu)中預(yù)制夾層樓梯板的布置問(wèn)題。對(duì)于問(wèn)題，墻固定模板是最好的。內(nèi)周需要支撐腳手架和各種模板，降低了標(biāo)準(zhǔn)模板的綜合成本，在細(xì)部層面節(jié)約了投入成本。

3 預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制措施

對(duì)于預(yù)制裝配式住宅建筑來(lái)說(shuō)，主要的質(zhì)量問(wèn)題有成品保護(hù)不到位、生產(chǎn)運(yùn)輸或施工技術(shù)應(yīng)用不到位等。

3.1 提升預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)程度

在預(yù)制裝配式住宅項(xiàng)目中，單個(gè)構(gòu)件的種類可達(dá)上千種，預(yù)制構(gòu)件在生產(chǎn)過(guò)程中的模板運(yùn)轉(zhuǎn)使用難度大，運(yùn)轉(zhuǎn)效率不高，一個(gè)工程需要多種構(gòu)件類型，這會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件生產(chǎn)環(huán)節(jié)中成本和時(shí)間的增加，而設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和構(gòu)件模數(shù)化程度較低，出現(xiàn)構(gòu)件參數(shù)與建筑需求參數(shù)差異大，給構(gòu)件生產(chǎn)廠商造成較大困難。另外，由于預(yù)制構(gòu)件參數(shù)設(shè)計(jì)與規(guī)范相脫離，導(dǎo)致預(yù)埋件的點(diǎn)位位置控制難度大，如電盒預(yù)埋件，在不同的預(yù)制構(gòu)件中，電盒的預(yù)埋位置往往不同，施工技術(shù)人員需要對(duì)預(yù)埋件點(diǎn)位進(jìn)行反復(fù)控制測(cè)量，不僅導(dǎo)致實(shí)際工作效率的降低，還會(huì)引發(fā)測(cè)量誤差，因此需要不斷提高構(gòu)件施工標(biāo)準(zhǔn)化、減少預(yù)埋件及構(gòu)件種類，提升施工質(zhì)量。

3.2 完善規(guī)范化生產(chǎn)體系

通過(guò)合理編制PC建筑國(guó)家、行業(yè)、地方標(biāo)準(zhǔn)，逐步健全包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工及后期使用維護(hù)全生命周期的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范體系，形成建筑結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備、部品構(gòu)件、裝配化施工、裝飾裝修等一體化設(shè)計(jì)和閉環(huán)式產(chǎn)業(yè)集群，提升建筑各專業(yè)領(lǐng)域協(xié)同、創(chuàng)新、設(shè)計(jì)能力，重點(diǎn)引導(dǎo)各類部品構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)合理布局，保證供應(yīng)半徑適中，降低運(yùn)輸成本及損耗，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，建設(shè)一批技術(shù)領(lǐng)先、配套專業(yè)、管理規(guī)范的生產(chǎn)裝配基地，鼓勵(lì)生產(chǎn)型企業(yè)進(jìn)行技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā)，尤其在構(gòu)件連接、節(jié)點(diǎn)處理等關(guān)鍵工序的施工質(zhì)量和建筑物整體安全性能保障上下功夫。

3.3 全面保證施工原材料的質(zhì)量

第一，控制好水的質(zhì)量。在混凝土材料中，水作為其主要組成部分，在攪拌以及養(yǎng)護(hù)等階段都需要使用水，一般主要使用的是飲用水，若是采用其他水體，需要確保水體和混凝土用水規(guī)范要求相符合。由于水的pH值、氯離子含量、可溶物硫酸根等對(duì)混凝土的強(qiáng)度以及耐久性有一定的影響。若是混凝土當(dāng)中水氯離子超標(biāo)，和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，使得鋼筋出現(xiàn)銹蝕等問(wèn)題，從而對(duì)于建筑實(shí)際使用壽命有所影響。所以，就需要加強(qiáng)對(duì)水質(zhì)加強(qiáng)管理。

第二，控制好水泥的質(zhì)量。水泥作為混凝土當(dāng)中的膠凝材料，水泥型號(hào)和類型需要按照工程需求選取。比如，相對(duì)于基礎(chǔ)大體積混凝土，可以采用低水化熱水泥，防止混凝土出現(xiàn)裂縫，相對(duì)于硬度比較高的工程，可以采用硅酸鹽水泥，以此確保混凝土早強(qiáng)強(qiáng)度符合要求。在工程施工中，對(duì)水泥質(zhì)量需要及時(shí)復(fù)檢，對(duì)水泥質(zhì)量嚴(yán)格控制。

第三，控制好骨料的質(zhì)量。混凝土骨料可以將其分為粗骨料和細(xì)骨料，相對(duì)于骨料的控制，加強(qiáng)對(duì)其中有機(jī)物以及淤泥和硫酸鹽等雜質(zhì)比例的控制，防止雜質(zhì)對(duì)于混凝土性能產(chǎn)生影響[2]。

3.4 利用BIM技術(shù)布置施工場(chǎng)地

裝配式建筑施工場(chǎng)地的合理布置，不僅僅是為了實(shí)現(xiàn)綠色化施工的目標(biāo)，更是為了合理地協(xié)調(diào)施工場(chǎng)地的分區(qū)，減少施工工作的障礙。首先，工作人員根據(jù)BIM模型來(lái)調(diào)節(jié)場(chǎng)地內(nèi)部材料的放置，根據(jù)實(shí)際施工的規(guī)劃需要，適當(dāng)調(diào)節(jié)建筑材料放置的位置，并且避免建筑材料的放置對(duì)場(chǎng)地內(nèi)綠化環(huán)境造成影響，以此來(lái)提高材料的搬運(yùn)效率，并且保障場(chǎng)地的綠色化施工。其次，根據(jù)建筑場(chǎng)地的道路、功能區(qū)等具體信息，借助BIM模型來(lái)規(guī)劃場(chǎng)地的分區(qū)，在保障標(biāo)準(zhǔn)的場(chǎng)地利用率的基礎(chǔ)上，減少施工對(duì)場(chǎng)地造成了影響，并根據(jù)施工規(guī)定的需要，將施工場(chǎng)地的綠地面積控制在整體施工用地面積的5%以上，實(shí)現(xiàn)綠色化的施工目標(biāo)。

3.5 合理控制混凝土的配合比

嚴(yán)格進(jìn)行混凝土配合比質(zhì)量管控是保障混凝土建筑施工質(zhì)量的基礎(chǔ)所在，也是混凝土施工工程的重要一環(huán)，因此，建筑施工單位有必要精細(xì)計(jì)算每種原材料的比重標(biāo)準(zhǔn)，以便合理把控、精準(zhǔn)量化實(shí)際添加用量，確保澆筑的混凝土構(gòu)件符合建筑施工標(biāo)準(zhǔn)。需要合理把控混凝土的配合比，保證混凝土質(zhì)量。混凝土的混合比需要按照房屋建筑工程施工工藝、設(shè)計(jì)要求以及組成材料質(zhì)量等多內(nèi)容因素，通過(guò)合理地試配等，保證最佳配合比。因此，在進(jìn)行施工的過(guò)程中，需要按照配合比進(jìn)行原材料的投入，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)中砂、石等進(jìn)行調(diào)整，要確保水灰比保持統(tǒng)一不變。不僅如此，在攪拌混凝土之前，還應(yīng)該嚴(yán)格把控混凝土的水灰比，就砂、石中的含水量進(jìn)行管理，方便后續(xù)混凝土實(shí)際用水量的調(diào)整。總而言之，要保證混凝土配合比的合理性和有效性，避免混凝土出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

3.6 嚴(yán)格管控施工過(guò)程

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程出現(xiàn)意外是很正常的，在工程施工現(xiàn)場(chǎng)中不能輕視工作的重要性，在工作中如果對(duì)各項(xiàng)工作缺乏責(zé)任，工作態(tài)度不端正，那么就會(huì)妨礙工程驗(yàn)收的工作。建筑工程需要在很多方面進(jìn)行管理和控制，其中起決定作用的就是工程造價(jià)方面。那么首先要對(duì)工程造價(jià)的概念進(jìn)行分析，工程造價(jià)通俗來(lái)說(shuō)，是某一建筑項(xiàng)目從開(kāi)始工程計(jì)劃再到建設(shè)完成整個(gè)流程的總體費(fèi)用，施工圖紙是工程施工最基本的部分，工程施工的任何部分都離不開(kāi)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。僅僅將圖紙規(guī)劃好是不夠的，還要把握好建筑過(guò)程中的成本控制，為后期的工作進(jìn)程實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的基礎(chǔ)[3]。

3.7 混凝土養(yǎng)護(hù)

相對(duì)于混凝土養(yǎng)護(hù)工作來(lái)講，在實(shí)際的養(yǎng)護(hù)當(dāng)中，現(xiàn)場(chǎng)施工人員需要對(duì)濕溫度做好合理控制，盡可能將混凝土表面散熱以及水分流失效率降低，將混凝土內(nèi)外溫差降低，盡量防止產(chǎn)生水化反應(yīng)，使得結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。對(duì)混凝土表面濕度進(jìn)行控制中，需要在混凝土表面做好覆蓋處理，可以采用塑料以及草簾等，這樣可以防止水分過(guò)快蒸發(fā)，對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的緊密程度不會(huì)產(chǎn)生太大的影響。在針對(duì)混凝土表面溫度進(jìn)行控制當(dāng)中，施工人員在現(xiàn)場(chǎng)需要做好灑水養(yǎng)護(hù)處理，確保其含水量符合要求。同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)施工養(yǎng)護(hù)當(dāng)中，需要和施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度以及氣候等因素結(jié)合起來(lái)，在冬季施工需要做好保溫工作，夏季盡可能防止太陽(yáng)直射，現(xiàn)場(chǎng)溫度小于5℃時(shí)要停止表面澆水工作。

3.8 規(guī)范驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

驗(yàn)收合格作為建筑項(xiàng)目的最終目的，每個(gè)工程都必須嚴(yán)格按照施工建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。混凝土裝配式建筑的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)總的分為兩種。第一，建筑強(qiáng)度現(xiàn)如今的樓房越建越高，如果不能保證施工建設(shè)的建筑材料強(qiáng)度，會(huì)對(duì)整棟大樓造成安全隱患。建筑強(qiáng)度根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛病⒑０巍囟取夂虻奶攸c(diǎn)而有所要求，強(qiáng)度驗(yàn)收是驗(yàn)收中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。第二，建筑的整體檢查在對(duì)施工材料進(jìn)行基礎(chǔ)的檢測(cè)之后，就需要對(duì)大樓的整體穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)。裝配式與澆筑式最大的不同就是裝配式需要對(duì)每個(gè)構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)每個(gè)模塊的檢測(cè)進(jìn)行總結(jié)，判斷大樓整體的穩(wěn)定性是否合格，確定每個(gè)銜接處的質(zhì)量[4]。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)現(xiàn)代建筑技術(shù)的發(fā)展、綠色生態(tài)等理念的推廣，工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)逐漸在建筑行業(yè)推廣開(kāi)來(lái)。目前，隨著城市建設(shè)規(guī)模的增大、人口的劇增，住宅類建筑需求持續(xù)增加，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)憑借著產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高以及功能高度集成等優(yōu)勢(shì)，成為現(xiàn)代住宅的主要建造模式之一。