新型裝配式建筑PC構件生產與施工技術探討

王書紅

關鍵詞： PC 構件生產 裝配式 施工技術 研究

1 工程概況

該工程位于珠海市金灣區，珠海大道與機場北路交匯處，用地性質為住宅二類居住用地，地下室為一層停車庫。地上共包含1#～17#住宅、商業用房、配電房、幼兒園等建筑。

17 棟住宅單體均實施裝配式建筑。采用的預制構件類型有5 種，即預制疊合板、預制陽臺板、預制飄窗、預制外墻、預制內隔墻條板，范圍為標準層，其他樓層延續采用標準層部分預制構件。預制構件數量種類繁多，各類型數量較多，所以在圖紙深化、生產過程的質量就要嚴格控制，才能確保工程質量。

2 施工工藝

2. 1 預制構件生產工藝流程

預制構件生產工藝流程為：構件深化設計、模具設計與制作→鋼筋加工、綁扎與安裝→隱蔽驗收、混凝土澆筑→拆模、起吊堆放、粗糙面處理→構件成型、養護→成品檢查與標識。

2. 2 模具的設計與制作

對于模具的選擇首選材料為鋼材，鋼材要有符合國家驗收標準的出廠合格證書，在此基礎上還要對模具的強度、剛度以及穩定性進行有效的檢驗，并能達到鋼筋制作、混凝土澆筑與養護、砼渣清理與脫模劑的涂刷要求，確保能滿足施工需要。

模具的安裝需要專人檢查其是否牢固，嚴密、不漏漿，并滿足構件的精度要求，同時還需要對模板的平臺面、內外側和預埋件的位置進行有效清理。預制構件模板應采取相對成熟的共模技術，該技術的使用可以將生產相同類型預制構件的生產流程規范化，減小誤差的同時有效提高生產效率。對于預埋件來講，其可以與門窗一起進行設計，通過對預制構件進行小范圍的改模來滿足施工要求。

2. 3 鋼筋加工與入模

鋼筋進場之前，材料員需要對其提供的產品合格證按照標準進行檢查，并對外觀進行查驗及復試檢驗，確保鋼筋質量符合國家標準要求，而后按照規格類型進行統一管理，方便施工取用。鋼筋骨架尺寸控制要精準，并采取專門的成型架進行綁扎，使其快速成型。保護層墊塊需要選用塑料類墊塊，并將其與鋼筋籠進行捆綁，使其更加穩定；墊塊的布置應該采取梅花狀，兩者的間距控制在60 cm 以下；為了使預制構件與清水混凝土的標準相符合，需要使鋼筋的骨架變得更為穩定，保護層厚度達到要求，需要對保護層墊塊進行有效的改進，將平板中的墊塊改為正四棱臺結構，并將位于立面的墊塊改為半圓形，利用鋼筋固定。鋼筋成品（骨架）中鋼筋、各種配件和相應的預埋件都需要符合標準和設計文件要求。鋼筋成品（骨架）中的開孔部位應根據圖紙要求進行加強筋的配置，同時需要保證加強筋的綁扎固定點數量不少于3 處；如果鋼筋的品種、規格和數量發生變化時，則需要出具相應的變更手續；應當采用具有多吊點的吊架來對骨架進行吊運；同時注意小心放置鋼筋骨架，使其入模后不能對骨架進行移動；還需要采取一定的防護措施如保護層等，對鋼筋的各個部位進行保護，預制構件的保護層通常為15～30 mm；在進行鋼筋入模環節時，應謹慎操作，在確保鋼筋表面無雜物、老銹的前提下平直入模，保證不會對模板造成損傷。

2. 4 混凝土澆筑

混凝土用的水泥、骨料（砂、石）、外加劑、摻合料等應有產品合格證，并按有關標準的規定進行復試檢驗，明確其品種、規格、生產單位等。水泥、骨料（砂、石）、外加劑、摻合料和水等質量必須符合現行有關國家標準的規定。

混凝土的攪拌時間控制在90 s 以上，如果使用外加劑或其他摻合料，需要經過試驗驗證確定，確保攪拌均勻，避免不合格的混凝土運送到現場，現場澆筑之前必須對混凝土進行塌落度檢測，觀察其流動性、和易性及粘聚性，不合格的混凝土一律不能澆筑。但在此之前需對模具、支架、鋼筋、預埋件進行驗收檢查，并留存驗收記錄，保證上下道工序順利銜接。

對混凝土進行振搗操作時，需要使用插入式振動器，同時應保證其所能移動的實際距離在振動器半徑的1.5 倍左右，還需與側模保持5～10 cm 的距離，保證插入下層混凝土足夠的深度。要控制好振搗時間，避免過度振搗出現離析、振搗不足出現孔洞的情況發生。確保振搗密實，保證混凝土澆筑質量。混凝土養護可選擇自然淋水的方式進行，安排專人負責對混凝土進行標準養護。當構件中的水分已達到要求時，則可以選擇覆蓋濕麻包等相應措施，保證水分不流失。從該工程的角度分析，當預制構件達到出廠標準后，混凝土齡期應該在14 天以上，同時抗壓強度也要達到設計要求。

2. 5 構件脫模、起吊堆放

對預制件進行蒸汽養護后，需要對其進行冷卻，直至蒸養罩內外部之間的溫差控制在20 ℃以下時才可進行脫罩。而要進行拆模起吊則需對混凝土的實際強度進行檢驗，確保其達到設計強度的70% 以上才可進行拆模。其后就要進行起吊操作，在進行操作之前需要將模具和構件之間的連接部分進行完全拆除后才可進行起吊；而在起吊時，其起吊的吊點不僅需要滿足設計的強度要求，同時還需要達到起吊技術要求，即平穩起吊。當需要對大型模板進行拆卸時，則要采取吊車和平衡架相配合的方式才能進行操作。在此過程中需要謹慎防止模具出現變形，還需要注意觀察不同細節，保證操作時構件不產生質量缺陷。預制構件在進行儲存、保管時，需要按種類合理分區進行存放，同時還需從不同的型號出發，按照生產日期的不同采取分類存放。若出現不合格的構件，則需對其進行集中分組存放，以便于集中處理。

預制構件粗糙面處理。預制構件水洗面方法：為確保預制構件和現澆結構連接良好，需在混凝土凝固前，對預制構件相應的連接部分進行表面水槍沖洗處理，使骨料外露1/3～1/2，使之成為毛面，用于加強與現澆混凝土的粘結力，最終實現先后澆筑的混凝土相互咬合形成一個受力整體。

2. 6 構件成型和養護

混凝土投料高度不應大于50 cm，且在鋪設混凝土時應做到均勻、平整；混凝土成型方法有多種，在大多數情況下采用插入式振動棒振搗，通過逐排振搗將混凝土鋪設密實。同時，需要注意振動器不應與鋼筋骨架和預埋件相碰撞，防止變形；混凝土澆筑過程不應中斷，要連續進行，避免混入其他雜質，觀察模具、預埋件等是否移位或發生變形，若出現變形或位移應及時采取補強和糾正措施；配件、埋件處混凝土應澆搗密實，外露部分應設置防污損裝置，保護配件與埋件不受損壞；完成澆筑后，應利用泥板將其抹平，保證其表面平整度，并對混凝土表面進行二次抹面，之后要及時養護，提高構件使用壽命。

混凝土進行蒸汽養護時，在完成全部澆搗后，靜停時間不應小于2 h，升溫速度小于15 ℃/h；在恒溫階段，最高溫度應小于55 ℃，時間應不少于3 h；在冷卻降溫階段速度應當小于10 ℃/h。

2. 7 成品構件檢查與標識

對于每一個預制構件成品，成型后都要進行質量的外觀檢查，肉眼觀察混凝土是否振搗密實，鋼筋有無外露、是否存在蜂窩、孔洞、裂縫等質量問題。

為便于構件安裝和裝車運輸時快速找到構件，利于質量追溯，并配有產品唯一識別的二維碼，識別二維碼可以顯示原材料及混凝土送檢、養護等信息，便于快速查看該構件的生產過程中的質量控制情況[1-2]。

3 施工中需要控制的問題

3. 1 預制構件原材料控制

配制混凝土所使用的水泥，一般選擇礦渣、硅酸鹽、火山灰、粉煤灰以及最常見的普通水泥五類。通常情況下需選擇硅酸鹽水泥。對于水泥標號來講，其應該與組成構件的混凝土強度相匹配。如果選擇的水泥標號過高，所形成的混凝土中水泥的含量就比較低，這會對構件的耐久性產生嚴重影響，使得構件不細致、沒有光澤；而當出現水泥標號過低的情況時，就會使得混凝土中水泥的含量增多，影響混凝土經濟性的同時也不能體現水泥的技術水平，造成其收縮率較大，因此在對混凝土進行配置時需將水泥的強度適當加強，使其超過混凝土強度的50%～100%。

在對細集料進行選擇時應選取質地堅硬、含泥量小于3％、粒徑小于5 mm、級配良好、顆粒潔凈的砂。最關鍵的是在選用之前需對其進行檢驗和驗收，對于檢驗中所出現問題的砂禁止入場，而檢查的頻率為100 m3/次。粗集料的選擇需堅硬、耐磨、防滑、潔凈的級配，且要符合國家驗收標準。對于石質強度來說要求大于3 級，針片狀含量應≤25％，硫化物及硫酸鹽含量應＜1％，最重要的就是控制含泥量＜2％。碎石的大小也極為關鍵，其粒徑不能小于結構中最小邊尺寸的1/4，而對碎石的進場檢查頻率為200 m3/次。

3. 2 施工工藝過程控制

3.2.1 鋼筋綁扎和套管連接定位

在預制PC 構件時，需要按照設計院、鋁模廠、構件廠三方深化圖紙施工，對鋼筋的一側進行車絲處理，處理完成后進行套管的連接。在此過程中，施工人員需要在指定的位置上吊裝鋼筋籠；與此同時，為了對模具起到相應的保護作用，避免其在套管連接定位時受到破壞，施工人員應在模具端板位置，蓋上一層發泡塑料，通過發泡塑料的緩沖來起到相應的保護作用；在此之后，施工人員就可以進行套管連接。與此同時，施工人員需要保證定位的準確性，以此來保證連接工作的質量，注意對預埋件的保護，保證施工質量。

3.2.2 模具組裝和檢查

為了保證混凝土的質量，施工人員在組裝的過程中，首先要對模板表面的雜物或者殘留混凝土清理干凈。清理完成后，施工人員根據圖紙具體尺寸進行兩塊模板的安裝，在安裝過程中，一定要提高側模安裝定位的準確性。施工人員可以使用銷釘來進行定位，完成銷釘定位后，再對底模和側模進行安裝，來保證模板的穩定性。

3.2.3 控制混凝土的水灰比

預防初凝前出現沁水和水分急劇蒸發而導致混凝土失水收縮；控制保護層厚度，過厚或過薄都會出現裂縫；洞口根據規范加設洞口加強筋，避免因應力集中出現裂縫。

3.2.4 振搗

振動器要垂直的直上直下，同時操作振動器時要快插慢拔，而且插點要分布均勻振動棒半徑的8～10倍，切記勿漏點插（欠缺振動）上下要抽動，層層要扣搭結合好，振動30 min，停歇5 min，軟管不要卷曲，時間在20～30 s 之間為好，混凝土振搗密實的最好狀態為：混凝土不再下沉、不再出現氣泡、表面平坦泛漿。

3.2.5 拆模

拆模當預制構件混凝土的強度符合要求時，才能進行脫模，避免由于脫模而導致其出現裂縫、掉渣問題。拆模時需要特別小心，把握用力尺度，避免由于外力過大而破壞構件。若脫模后，構件出現掉渣、表面不平整、邊角損壞等問題時，應當及時修補。

3.2.6 養護

嚴格控制預養、升溫、恒溫、降溫這4 個過程。預養時間應大于1 h，小于3 h，同時需要在表面鋪設一層薄膜或放置加濕裝置，減緩構件的干燥速度；升溫速率應控制在每小時提升0 ℃～20 ℃最為適宜，降溫速率應當小于10 ℃/h；對于較薄的預制構件，如樓板、墻板等，需要嚴格控制其養護溫度，一般情況下不高于60 ℃，持續養護時間應不小于4 h；預制構件出池的表面溫度與環境溫度的差值不宜超過25 ℃，在預制構件脫模時，應當立即對其表面鋪設薄膜進行養護，避免由于混凝土表面溫度與環境溫度相差較大而引起構件開裂。當氣溫低于5 ℃時，應采取覆蓋保溫措施，不得向混凝土表面灑水[3-4]。

4 預制構件質量修補措施

4. 1 預制構件裂縫

針對預制構件裂縫問題，可以采用鐵鏟將其鏟成V 形坑，需鏟至裂紋底部，然后用刷子清潔裂縫中的塵埃、油脂、小石塊等，再用清水沖凈裂縫內殘留碎屑，之后用干的油漆刷清除裂縫內的積水，讓其風干3 min后，再均勻涂上純白膠漿并等到表面已經干爽。對于小于3 mm 深度的裂紋，用已配備好的細粉填滿V 形坑范圍，然后用灰匙抹平表面；對于大于3 mm 深度的裂紋，將已配備好的粗粉用灰匙填入需要修補的部位，并用鐵板將其完全插實，保證完全填滿裂縫，再用灰匙將縫隙內的粗粉抹平，使其稍低于原表面。等完全干硬后，將細粉填平裂縫，待細粉完全干硬后，用水磨砂紙打磨光滑后，用清水沖洗干凈；而對于較大較深的裂縫，先鑿除松動的石子，用清水沖洗干凈，再用1∶2.5 水泥砂漿抹平搗實修補，此外，加壓灌入不同稠度的改性環氧樹脂溶液進行補縫，效果比較好。

4. 2 崩裂

對于預制構件崩裂的現象，首先，需要用鋼絲刷將松脫的地方清掃干凈，再用清水將碎屑沖洗干凈，待表面殘余水分干燥后，再均勻涂上純白膠漿并等到表面已經干爽。其次，根據崩角大小，需把粗粉分層批上修補的地方，用灰匙按下搗實，將所有崩裂處的縫隙填滿后，再用灰匙將縫隙內的粗粉抹平，使其稍低于原表面。最后，使完全干硬后，將細粉填平裂縫，待細粉完全干硬后，用水磨砂紙打磨光滑后，用清水將其沖洗干凈。

4. 3 表面氣孔

針對預制構件中存在的表面氣孔，也可以采用細粉進行修補，首先，需要對表面氣孔處灑水，測試其平整度、氣孔率等將細粉填充在表面氣孔處，用灰匙將其表面抹平。其次，待細粉完全干硬后，用水磨砂紙將表面打磨光滑即可。

4. 4 蜂窩

若預制構件出現蜂窩，小蜂窩的話，將蜂窩處沖洗干凈，用1∶2 或2∶5 的水泥砂漿抹平修補即可。大蜂窩的話，要用錘子將蜂窩完全鑿開，將其根部完全鏟除，并將避免松動的石子清理干凈，用清水沖凈蜂窩內殘留的碎屑，再用高一等級細石混凝土搗實修補，并覆蓋加強養護使其達到修補的強度要求[5-6]。

5 結語

該工程預制構件已完成且現場驗收合格，在現場安裝過程中符合設計及鋁膜廠的要求，通過施工環節的嚴格把控，順利完成了項目的預期目標。

盡管預制構件有其自身的優點，但是要在生產過程中嚴把原材、預埋件的質量關，精確定位預埋，制訂出符合設計院、鋁模廠、構件廠實用的控制措施及行之有效的施工方案，嚴于控制，狠抓執行，才能確保PC 構件的順利安裝，達到省時、省力、省工的效果。