混凝土構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的施工方法及質(zhì)量控制策略

王項(xiàng)乙

衡水市建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限責(zé)任公司 河北 衡水 053000

隨著現(xiàn)代建筑工程行業(yè)的發(fā)展，混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制施工技術(shù)也開(kāi)始備受關(guān)注。為充分發(fā)揮出此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，讓混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制質(zhì)量得以良好保障，具體施工中，相關(guān)單位與工作人員一定要明確此項(xiàng)技術(shù)及其質(zhì)量控制的重要性，結(jié)合實(shí)際施工需求，對(duì)其現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制施工方法加以合理應(yīng)用，并通過(guò)有效的措施來(lái)做好其施工質(zhì)量控制。這樣才可以滿足現(xiàn)代建筑工程對(duì)于混凝土構(gòu)件的實(shí)際應(yīng)用需求，促進(jìn)現(xiàn)代建筑工程行業(yè)的良好發(fā)展。

1 混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制及其質(zhì)量控制的重要性

1.1 混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制概述

所謂混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，就是按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在施工場(chǎng)地直接進(jìn)行混凝土構(gòu)件預(yù)制。就目前的建筑工程混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制來(lái)看，其主要的施工方法分兩個(gè)部分，其一是鋼木混合型模板施工；其二是混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制[1]。基于此，在具體施工中，施工單位與技術(shù)人員一定要做好這兩道預(yù)制工藝的控制，所有的操作都應(yīng)嚴(yán)格按工程設(shè)計(jì)與管理標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。通過(guò)這樣的方式，才可以讓混凝土構(gòu)件得到良好預(yù)制，充分滿足其實(shí)際應(yīng)用需求。

1.2 混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制質(zhì)量控制的重要性

在對(duì)建筑工程中的混凝土構(gòu)件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制施工時(shí)，質(zhì)量控制是一項(xiàng)至關(guān)重要的工作內(nèi)容。就目前來(lái)看，混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制質(zhì)量控制的重要性主要包括以下幾個(gè)方面：1）可有效避免殘次品構(gòu)件的產(chǎn)生，進(jìn)一步節(jié)約構(gòu)件預(yù)制中的原材料消耗，達(dá)到良好的節(jié)能、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效果。2）可讓現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的混凝土構(gòu)件充分滿足實(shí)際施工中的質(zhì)量與數(shù)量需求，為建筑工程建設(shè)施工的順利進(jìn)行提供良好保障，避免混凝土構(gòu)件供應(yīng)不及時(shí)的情況發(fā)生，從而有效提升整體建筑工程的施工進(jìn)度。3）使混凝土預(yù)制構(gòu)件的總體質(zhì)量得以良好保障，從而進(jìn)一步確保整體建筑工程質(zhì)量，滿足其實(shí)際的質(zhì)量與安全需求。由此可見(jiàn)，現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制質(zhì)量控制對(duì)于混凝土構(gòu)件的制作、應(yīng)用和整體建筑工程建設(shè)都至關(guān)重要。基于此，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行混凝土構(gòu)件的預(yù)制過(guò)程中，施工單位與工作人員一定要采取合理的方法進(jìn)行預(yù)制施工，并做好其預(yù)制質(zhì)量的控制。

2 混凝土構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制施工方法應(yīng)用分析

2.1 鋼木混合模板施工

對(duì)于混凝土構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制而言，模板在其成型控制中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。基于此，模板施工也成為了此項(xiàng)工作中的首要內(nèi)容。由于很多的混凝土構(gòu)件外形都不同，因此在具體施工中，一般只能通過(guò)鋼木混合形式的模板設(shè)置來(lái)滿足其實(shí)際的外形控制需求，提升整體施工進(jìn)度。此類(lèi)模板大多為拼裝形式，具有拆裝迅速、施工便捷和形狀多樣等特征，且能夠多次高速周轉(zhuǎn)使用，整體的適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性都十分良好。具體施工中，通常會(huì)將拆裝式鋼木混合模板應(yīng)用在混凝土構(gòu)件的底部和側(cè)面，通過(guò)斜撐或工具卡尺將其安裝好，并使其固定成型，在混凝土澆筑完成1-2d之后，便可拆卸掉側(cè)模板，并使其在后續(xù)或其他工程中繼續(xù)周轉(zhuǎn)使用[2]。而對(duì)于底模板，則需要待到混凝土構(gòu)件完成起吊之后才可以投入后續(xù)的周轉(zhuǎn)使用。

就目前來(lái)看，鋼木混合型模板的主要脫模方法為分節(jié)脫模，即將多個(gè)固定支座設(shè)置在活動(dòng)底模周?chē)趯⒒顒?dòng)底模拆除后，固定支座可以支撐住混凝土構(gòu)件的所有重量。為確保分節(jié)脫模效果，使預(yù)制混凝土構(gòu)件的施工質(zhì)量和安全性得以良好保障，施工單位可采取以下幾項(xiàng)工藝措施：1）將磚墩用作固定支座，以此來(lái)滿足其拆模后實(shí)際的承載力需求。2）在多個(gè)固定支座設(shè)置時(shí)，還需要根據(jù)實(shí)際情況做好現(xiàn)場(chǎng)的地基測(cè)量和加固處理，以免不均勻沉降對(duì)固定支座承載條件的不利影響。3）合理選擇固定支座位置，讓預(yù)制混凝土構(gòu)建拆模后的自重彎矩得以良好控制。通常情況下，梁、柱類(lèi)預(yù)制混凝土構(gòu)件的固定支座需要設(shè)置在其吊環(huán)位置或吊環(huán)附近；臥澆形式的預(yù)制混凝土桁架固定支座則需要設(shè)置在各個(gè)節(jié)點(diǎn)位置。4）活動(dòng)模板安裝時(shí)，應(yīng)確保每一節(jié)模板都處于同一水平面，且高差應(yīng)控制在3mm以內(nèi)。5）拆除活動(dòng)模板之前，一定要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的試件做好混凝土強(qiáng)度驗(yàn)算。通常情況下，只有在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度50%及以上的情況下才能夠?qū)⒒顒?dòng)模板拆除。而對(duì)于固定支座位置設(shè)置的活動(dòng)模板，則需要在混凝土構(gòu)件起吊之后才可以拆除。

2.2 混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制

在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制混凝土構(gòu)件時(shí)，平臥重疊法是最常用的一種預(yù)制方法，此種方法是將已經(jīng)完成預(yù)制的構(gòu)件用作底模板，沿著構(gòu)件兩側(cè)進(jìn)行側(cè)模板安裝，之后再實(shí)施同類(lèi)型混凝土構(gòu)件的預(yù)制。預(yù)制施工時(shí)，需要待到下層預(yù)制構(gòu)件混凝土強(qiáng)度超過(guò)設(shè)計(jì)強(qiáng)度30%之后，才可以實(shí)施上層混凝土預(yù)制構(gòu)件的模板安裝和混凝土灌注施工。施工之前，需要將粘土石灰膏或肥皂腳等隔離劑涂抹到下層混凝土預(yù)制構(gòu)件表面，以免上下層混凝土預(yù)制構(gòu)件發(fā)生粘連。混凝土灌注時(shí)，不可使振搗器觸碰到下層預(yù)制構(gòu)件，以免隔離層被破壞。對(duì)于裝配式空心混凝土構(gòu)件，比如空心柱、空心板等，現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制時(shí)，不僅要應(yīng)用到鋼芯模以及木質(zhì)內(nèi)模，還需要將充入壓縮空氣的膠囊用作內(nèi)模，在混凝土完成初凝之后，再抽出膠囊里的壓縮空氣，這樣便可有效形成滿足實(shí)際設(shè)計(jì)要求的各類(lèi)三角形、橢圓形或正圓形孔洞[3]。

對(duì)于壓縮空氣膠囊，具體應(yīng)用時(shí)，主要的施工技術(shù)措施包括以下幾個(gè)方面：1）通常需要根據(jù)實(shí)際要求來(lái)合理設(shè)計(jì)膠囊的形狀和大小，將帆布或尼龍布加工成膠囊外層膠布，將氯丁粘膠冷粘到膠囊內(nèi)部，這樣便完成了膠囊制作。在正式使用之前，需要對(duì)膠囊進(jìn)行充氣膨脹試驗(yàn)，在確定其直徑符合設(shè)計(jì)尺寸之后才可以使用。2）混凝土預(yù)制構(gòu)件的灌注施工通常需要分兩次進(jìn)行，第一次是對(duì)膠囊底部下方的底層混凝土進(jìn)行灌注，其厚度需要較設(shè)計(jì)厚度低10mm左右。第二次灌注施工需要在膠囊就位之后進(jìn)行，因?yàn)榛炷習(xí)谡駝?dòng)作用下滲入到膠囊下方，這樣便會(huì)將膠囊下方原本略低于設(shè)計(jì)高度的混凝土面補(bǔ)足，使最終的施工厚度符合設(shè)計(jì)要求。灌注過(guò)程中，需要保證膠囊兩側(cè)下料的均勻性，通過(guò)插釬或振搗棒交叉振動(dòng)，但不可觸及到膠囊。3）在完成底層混凝土灌注之后，便可實(shí)施膠囊就位。就位時(shí)，需要先沿著膠囊縱向進(jìn)行摺疊，用鉛絲綁扎膠囊端部，將膠囊穿到設(shè)定好的位置，再拆除鉛絲，最后通過(guò)空氣壓縮機(jī)為膠囊充氣，完成充氣后便可實(shí)施上層混凝土灌注施工。4）充氣時(shí)，需要根據(jù)構(gòu)件種類(lèi)、膠囊直徑等實(shí)際條件來(lái)控制膠囊內(nèi)部氣壓，使其變形達(dá)到最小，這樣才可以讓混凝土預(yù)制構(gòu)件幾何尺寸與設(shè)計(jì)尺寸相符。表1為混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制施工中常用的膠囊充氣壓力控制標(biāo)準(zhǔn)：

表1 混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制施工中常用的膠囊充氣壓力控制標(biāo)準(zhǔn)

5）在將膠囊放置到模板內(nèi)部之后，為使其位置保持正確，避免其因混凝土灌注施工時(shí)的振動(dòng)而產(chǎn)生偏移，可通過(guò)定位箍筋和主筋共同綁扎的形式對(duì)膠囊進(jìn)行固定處理，或通過(guò)構(gòu)件兩側(cè)模板釘方木釘?shù)姆绞綄⒛z囊壓住。方木釘釘設(shè)時(shí)，需要將膠囊壓低到設(shè)計(jì)高度下方5-8mm位置，這樣在混凝土灌注完成并取下方木釘時(shí)，膠囊便會(huì)在彈力作用下對(duì)混凝土形成足夠的壓力，從而使孔洞與設(shè)計(jì)要求相符。6）對(duì)于膠囊抽出的時(shí)間，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的氣溫與混凝土塌落度來(lái)控制，以免抽孔太早導(dǎo)致的預(yù)制構(gòu)件表面開(kāi)裂、塌落情況以及抽孔過(guò)晚所導(dǎo)致的膠囊無(wú)法拔出情況。表2是塑性混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制時(shí)的膠囊抽出時(shí)間控制標(biāo)準(zhǔn)：

表2 塑性混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制時(shí)的膠囊抽出時(shí)間控制標(biāo)準(zhǔn)

在場(chǎng)地條件允許的情況下，也可以通過(guò)土模制作的方式來(lái)進(jìn)行混凝土構(gòu)件預(yù)制。土模主要有三類(lèi)，分別地下式、半地下式以及地上式。施工中可通過(guò)土模來(lái)代替底模板或側(cè)模板，以此來(lái)節(jié)約模板材料。但是就目前的混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制來(lái)看，當(dāng)場(chǎng)地足夠大時(shí)，通常都將土模用作底模板，側(cè)模板依舊采用鋼木混合模板，以此來(lái)確保構(gòu)件的成型效果。土模成型后需通過(guò)1:1或1:2的水泥石灰膏做好抹面處理，抹面厚度控制在5-10mm，以此來(lái)確保其表面平整度、強(qiáng)度和防水效果[4]。混凝土振搗時(shí)，振搗棒需要和土模保持5-10cm距離，以免土模振動(dòng)破壞。

3 混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制施工質(zhì)量控制措施

3.1 做好預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備

為確保構(gòu)件預(yù)制質(zhì)量，施工前，工作人員應(yīng)做好現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作。首先需根據(jù)實(shí)際情況做好施工現(xiàn)場(chǎng)的夯實(shí)和整平處理，使其較周?chē)孛媛愿咭恍源藖?lái)為養(yǎng)護(hù)用水和雨水排除提供足夠便利。其次是合理安排好構(gòu)件預(yù)制的位置和順序，并做好起重機(jī)路線規(guī)劃和現(xiàn)場(chǎng)人員安排。通過(guò)這樣的方式，才可以讓后續(xù)的施工進(jìn)度、質(zhì)量與安全得以良好保障。

3.2 合理選擇預(yù)制方式

在預(yù)制施工中，預(yù)制方式的合理選擇也將直接關(guān)系到其施工質(zhì)量。當(dāng)前的混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制分立式和平臥兩種。立式占地面積小，吊裝便利，但是需要應(yīng)用到較多的支設(shè)材料，施工難度較大，且容易出現(xiàn)下部振搗不實(shí)甚至空洞情況。平臥在支模、綁扎和振搗等方面都更具優(yōu)勢(shì)，但是其占地面積較大，吊裝中需要進(jìn)行加固防裂保護(hù)[5]。基于此，在實(shí)際施工中，施工單位需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)合理選擇預(yù)制方式。在場(chǎng)地條件允許的情況下，建議選擇平臥重疊預(yù)制方式，這樣更容易控制整體施工質(zhì)量。

3.3 控制澆筑施工效果

對(duì)于混凝土構(gòu)件，現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制施工中，混凝土澆筑是一項(xiàng)重要的工藝環(huán)節(jié)。因此，為有效確保構(gòu)件的預(yù)制質(zhì)量，施工單位一定要做好其澆筑施工效果控制。通常情況下，每一個(gè)構(gòu)件的混凝土澆筑環(huán)節(jié)都應(yīng)該保持連續(xù)性，不可出現(xiàn)間斷，且不能留有施工縫。尤其是對(duì)于斷面變化或節(jié)點(diǎn)位置，更應(yīng)該嚴(yán)格控制混凝土的澆筑質(zhì)量。對(duì)于厚度在400mm以上的構(gòu)件，需通過(guò)分層澆筑和分層搗實(shí)的方式進(jìn)行施工，以此來(lái)保障整體構(gòu)建的施工質(zhì)量。

3.4 保障桿件施工質(zhì)量

對(duì)于建筑工程中的拱形屋架或組合式屋架，其上下弦和腹桿等桿件施工質(zhì)量將會(huì)直接關(guān)系到整體工程質(zhì)量。基于此，在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制施工時(shí)，施工單位一定要做好此類(lèi)桿件的施工質(zhì)量控制。通常情況下，此類(lèi)桿件的預(yù)制偏差不可超過(guò)其設(shè)計(jì)尺寸的1/100。整體澆筑時(shí)，需要將桿件中部放穩(wěn)、墊平，并做好兩端錨固點(diǎn)的校準(zhǔn)。對(duì)于預(yù)埋位置的下弦節(jié)點(diǎn)，澆筑時(shí)一定要根據(jù)實(shí)際情況做好質(zhì)量保護(hù)工作，以免桿件碰動(dòng)所導(dǎo)致的混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂問(wèn)題。通過(guò)這樣的方式，才可以使桿件預(yù)制質(zhì)量得以良好保障，以此來(lái)確保整體混凝土構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制質(zhì)量。

4 混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制施工技術(shù)的發(fā)展方向

隨著現(xiàn)代建筑工程行業(yè)的發(fā)展，各種先進(jìn)的施工技術(shù)都開(kāi)始在其中得到了廣泛應(yīng)用。在這樣的情況下，混凝土構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制技術(shù)也獲得了不斷的發(fā)展和進(jìn)步。經(jīng)上述分析可知，在此類(lèi)構(gòu)件的具體預(yù)制施工中，模板施工和構(gòu)件本身預(yù)制施工是最為關(guān)鍵的兩個(gè)工藝環(huán)節(jié)，而現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備、預(yù)制方式選擇、澆筑施工控制和桿件施工質(zhì)量保障則是其主要的質(zhì)量控制措施。基于此，在此項(xiàng)施工技術(shù)的后續(xù)發(fā)展中，相關(guān)單位和研究者便可以此為依據(jù)，將各種先進(jìn)的技術(shù)措施融入到上述工藝環(huán)節(jié)和質(zhì)量控制方法里。

比如，可通過(guò)BIM技術(shù)來(lái)構(gòu)建各類(lèi)的預(yù)制構(gòu)件模型，并在相關(guān)軟件中對(duì)其模板施工和混凝土澆筑施工等進(jìn)行模擬操作，這樣便可及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)際施工中存在的缺點(diǎn)和不足，以便及時(shí)做出合理的整改，從而使混凝土預(yù)制構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制施工效率和質(zhì)量得以良好保障[6]。再比如，可將當(dāng)今先進(jìn)的大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能傳感技術(shù)與GPS技術(shù)等結(jié)合應(yīng)用到混凝土構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制施工質(zhì)量控制工作中，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境參數(shù)的科學(xué)獲取，為整體的現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理工作提供足夠科學(xué)、全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。通過(guò)這樣的方式，便可進(jìn)一步提升此類(lèi)構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制質(zhì)量，滿足其實(shí)際應(yīng)用需求，促進(jìn)現(xiàn)代建筑工程的良好建設(shè)、應(yīng)用及其發(fā)展。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)代建筑工程的建設(shè)施工中，一些混凝土預(yù)制構(gòu)件需要在現(xiàn)場(chǎng)完成預(yù)制。而在混凝土構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制時(shí)，施工技術(shù)的合理應(yīng)用與施工質(zhì)量的良好控制至關(guān)重要。基于此，施工單位與工作人員應(yīng)明確這一施工環(huán)節(jié)及其質(zhì)量控制的意義所在，并結(jié)合實(shí)際的工程情況與具體設(shè)計(jì)要求等，采取合理的技術(shù)措施來(lái)完成相應(yīng)混凝土構(gòu)件的預(yù)制施工。同時(shí)，為進(jìn)一步確保此類(lèi)構(gòu)件的施工質(zhì)量及其后續(xù)應(yīng)用效果，相關(guān)單位還需要通過(guò)合理的措施來(lái)做好其質(zhì)量控制，并結(jié)合現(xiàn)代建筑工程行業(yè)的發(fā)展，合理規(guī)劃此項(xiàng)技術(shù)的主要發(fā)展方向。這樣不僅可讓建筑工程混凝土預(yù)制構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量得以良好保障，同時(shí)也可以更好地滿足建筑工程對(duì)于此類(lèi)構(gòu)件的實(shí)際應(yīng)用需求，在提升整體建筑施工進(jìn)度、質(zhì)量和安全性的同時(shí)達(dá)到更好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益，這對(duì)于現(xiàn)代建筑工程行業(yè)的發(fā)展而言將十分有利。