浅谈装配式混凝土建筑工程质量控制措施

2023-01-07 23:02刘智弘
工程质量 2022年9期
关键词:预制构件装配式构件

王 峰,刘智弘,綦 赫

(营口市城乡建设与公用事业中心,辽宁 营口 115000)

0 引言

装配式混凝土建筑是指“建筑的结构系统由混凝土构件(预制构件)构成的装配式建筑”[1]。装配式建筑具有预制构件标准化、批量生产工厂化,可智能化生产的优势,对提升工程质量、施工效率和减少手工操作误差等方面有了全方位的提升,对节约能源、减少排放发挥出重要作用,是国家大力推进发展的新型建筑产业模式。但装配式建筑现处于示范和推广的阶段中,施行过程的具体环节需要不断探索和不断完善。本文对目前装配式混凝土结构工程从设计、生产、安装到验收过程中易出现问题的主要环节进行了分析,并针对这些易发问题提出一些控制建议,希望这些措施对提高企业技术水平能力、提高装配式混凝土建筑工程质量有所帮助。

1 装配式混凝土结构工程亟需解决的问题

1.1 对装配式建筑认识不足 技术准备不充分

任何业态的转型升级和发展过程都需要提高认识、转变观念。现浇混凝土结构工程因建筑参数模数选用比较灵活,一直被广泛使用,而传统将零散预制构件用于工程结构的方式,受经济、技术、产能等方面因素影响一直没有得到很好的发展。近几年在国家推广装配式的过程中常出现“装配式建筑是不是回到预制板建筑时期”的误解和疑问。事实上,现在国家推广的装配式建筑与传统零散使用预制构件的建筑在基本概念、基本原则和基本理念都是不同的。现行装配式混凝土建筑是将预制混凝土构件通过可靠的方式进行连接,并与现场后浇、水泥基浆料形成以承受或传递荷载作用整体的装配式混凝土结构[2],是通过转变发展方式和优化结构促进发展,实现提高工程建设技术水平和工程质量、促进建筑业可持续发展目标的全新理念和全新技术的新型建筑模式。装配式建筑在领域内亟需提高认识和转变传统惯性思维。

装配式建筑在逐步推行过程中,由于施工企业准备不充分,面对新技术、新工艺和全新体系的到来,原有知识储备及技术能力不能迅速适用到具体施工操作中,生产效率提升速度不够。设计、施工、监理等企业缺乏装配式建筑的专业管理、专业技术等人员,存在专业管理人员、技术人员及专业工人的培训工作推进不够等现状,不同企业的技术力量也存在较大差异。行业内对装配式建筑技术储备和准备不充分,不能适应新时代的建筑产业转型升级和发展。

1.2 构件生产前深化设计不充分

设计单位在装配式建筑的建筑结构与水电设备等专业的适配和协调性不够。图纸设计深度和预制构件工厂化加工前深化设计不够,图面专业协调等工作依赖传统的图纸会审、设计交底、施工过程设计变更等去解决,无法做到装配式混凝土结构专业一体化集成,不能保证现场安装过程不对预制混凝土构件进行破坏。预制构件企业批量加工生产前对设计意图“吃不透”,没有针对性的深化设计或工厂深化设计后没有征得原设计单位同意擅自改动后即转入生产。深化设计时仅考虑预制混凝土构件在使用部位的受力形式及荷载,忽视生产过程的自重、翻模脱模、运输吊装、堆放形式等因素,造成生产过程产生产品质量问题。深度和协调性不够,不仅达不到装配式高效节能的目的,反而影响施工进度和工程造价。

1.3 预制构件生产企业质量及技术管控水平发展不均衡

新型建筑构配件的加工生产水平、产业技术能力、生产过程检验验收及质量控制不全面,生产过程执行的技术标准或对建筑工程相关的配套标准掌握的不规范等因素会决定构配件的产品质量,直接影响装配式混凝土结构实体工程的安全性、耐久性等质量情况。

1.4 运输、吊装及存放专业技术不配套

装配式混凝土结构的装配部件、部品出自生产线,增加了存储和运输环节,储运环节专业技术不配套,会直接关系到成品构件的质量。储存运输过程操作人员非专业或无专业技术指导,例如不按标准位置吊装,不考虑受力方式不控制堆放高度及支撑点位置,场地不平整等都会导致裂缝产生或结构损伤,造成合格成品构件在运储环节产生结构安全隐患。

1.5 施工现场质量及技术管理跟进不及时

1.5.1 施工组织设计及专项施工方案制定没有针对性

施工组织设计及专项施工方案制定没有结合预制混凝土结构项目工程具体情况或采用通用版本无法指导具体施工。预制构件从到达施工现场到安装过程缺乏存储、保护、吊装、安装连接、拆模等重要施工环节的专业指导,施工组织、技术指导文件流于形式。

1.5.2 忽视预制混凝土构件进场验收环节和构件性能检测

构件进场验收及构件性能检测、检验工作没有按照相关技术标准或验收规范执行,盲目认同构件生产企业合格证明文件的结论。

1.5.3 施工现场的基础性施工精度及质量控制不到位

现场材料的相关验收及与预制构件相对应部位的技术要求不一致,预留钢筋(数量、规格、位置、长度)、预留结合面构造要求、套筒规格不符合技术标准要求等,都会直接影响预制构件的安装连接。

1.5.4 连接节点和后浇筑区域施工控制不到位

出现预制构件节点连接过程灌浆、封堵等不按照技术标准执行,连接节点浇筑连接、后浇带(区)施工、接缝等质量控制不到位等问题。

1.5.5 模板支撑系统安装和拆除管控不利

吊装系统及支撑系统安装和拆除等质量、安全管理不到位,在预制构件连接节点或后浇筑区域的连接材料强度尚未达到设计要求前,过早在楼面上进行施加荷载或拆除支撑等操作,这些操作均会引发施工质量问题甚至会出现安全生产方面问题。

2 提高装配式混凝土建筑工程质量的一些措施

2.1 全面提高认识 提高能力水平

政府及地方行业主管部门加大政策导向,加强宣贯及扶持力度。企业提高管理技术能力水平,体现市场地位和作用。

2.1.1 充分发挥政策导向和政策扶持作用

政府及行业主管部门加强宣贯及扶持力度陆续出台《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》《“十三五”装配式建筑行动方案》《装配式建筑示范城市管理办法》《装配式建筑产业基地管理办法》等相关政策性文件,提供充足的政策性指导意见和强有力的扶持力度。通过国家及各级政府部门的政策指导和扶持,逐步培养满足本地区现阶段乃至于将来发展壮大后的装配式建筑管理团队和技术力量。

2.1.2 提高发展意识及技术管理能力水平

装配式建筑逐渐成为发展趋势,各参建企业提高自身管理能力和技术水平,培养满足装配式结构工程的技术和管理力量。建筑设计、施工、监理企业及第三方有关机构,包括行业管理部门都需要提高认识,加强技术培训,加强各自专业人员培养和队伍建设。尤其是施工企业需要针对工程项目管理人员、技术人员及产业工人进行装配式建筑相应的专业培训和上岗培训,完善企业管理和技术团队,才能发挥企业在市场应有的地位和作用。

2.2 提升总体设计和深化设计水平

装配式混凝土建筑的设计单位发挥先导作用,从提高综合设计水平、设计深度以及集成协调设计入手,协调合作、加强专业之间的协同工作。混凝土预制构件生产企业与设计单位协作或组建自身的设计团队,做好生产前及生产过程设计深化。

2.2.1 设计单位提高设计深度及专业匹配性

设计单位可采用 BIM 技术,利用 BIM 技术的协调性,在建筑结构、设备管线、机电安装预留等各专业设计过程及设计初步完成时,用计算机模拟建模的手段,通过可视化的手段预判出可能出现的相关专业碰撞,出图前最大限度地减少专业之间的交叉碰撞,做到图纸内各专业及各工序的适配和协调。对于设计中涉及结构及重要使用功能的部位和节点,通过设计技术交底做好告知。设计深度和专业协调性的提高,为后续预制构件的加工生产以及施工现场安装奠定良好基础。

2.2.2 预制混凝土构件生产企业深化设计

预制混凝土构件生产企业设立设计部门,具备构件生产加工前深化设计的技术保证和专业保障能力,也可委托有相应资质的设计单位或原设计单位结合生产技术及订购要求,生产前征得原设计单位的同意进行深化设计,更好地提高产能、效能和实现设计意图。根据需要在生产前增加一次设计交底及图纸会审工作,保证预制构件在生产前企业深化设计后充分掌握设计图纸的设计意图及要点。利用 BIM 的模拟性和优化型特点,经过建立模型,在构件加工之前发现可能出现的问题,通过模型梳理构件加工、流程和环节,通过建模场景预演示对必要的部件构件进行优化,提高生产效率,保证制作过程及成品储运过程的质量控制,从而达到提高效率、降低成本,保证后续施工环节畅通。

2.3 预制构件生产企业提高自身质量与技术管控水平

预制混凝土构件生产企业应完善质量保证体系,建立完备的生产检验以及质量认证系统,培养生产线的技术人员或智能制造能力,加强和提高生产及检验水平。对重要项目工程所用构件在生产过程由建设单位组织设计、施工及监理单位对生产过程的主要原材料、生产工艺、隐蔽验收、结构性能检测、半成品及成品生产过程进行质量管控。大型或大批量构件在生产过程由采购方驻厂质量检查或监督生产过程,确保部件、部品质量满足设计文件及项目工程的技术要求。

2.4 提高运输存放的专业配套能力

装配式混凝土结构一般将连接部位设置在结构体系中受力较小的部位,主要受力部位大多在预制构件本身,这就要求吊装、堆放过程不得破坏构件本身在结构系统中的受力形式。必须采用专业技术人员结合装配式混凝土建筑相关技术规定指导运输和存放的全过程,按标准要求控制吊装和堆放的方向、受力点及层数高度等等。必要时可联动设计单位或构件生产厂家沟通取得技术支撑,确保预制混凝土构件在运输和存放过程不能出现外力损伤。

2.5 施工现场加强质量及技术管控

施工企业应具备完整的装配式建筑的生产管理及技术人员、质量安全专业人员和满足装配式建筑生产的专业技术产业工人队伍。

2.5.1 施工企业施工前期准备工作

施工单位结合工程具体情况制定施工组织设计及装配式混凝土结构专项施工方案,做好质量、技术交底。方案中应对项目工程在人力和物力、时间和空间、技术和组织等方面做好统筹。对预制构件进场后现场布置、装卸、存放方式、成品保护及吊装方式等加以明确,对现场安装、连接及验收等环节做好布置,确保按照计划,高效率、低消耗、高质量、安全地完成施工任务。

2.5.2 加强原材料及构配件进场验收环节管理

建设、监理及施工单位应严格按照装配式混凝土结构工程相关的技术标准及验收标准做好原材料及预制混凝土构件的进场验收。除检查合格证明文件及外观检查外,应结合构件在生产过程质量掌握情况按技术标准要求进行预制构件结构性能检验,确保进场预制构件质量。

2.5.3 施工现场加强质量控制及技术管理

按 GB 50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》和 GB 50666-2011《混凝土结构工程施工规范》等相关技术标准要求,装配式施工的允许偏差几乎都严于现浇结构,增加了施工精度和质量技术要求,现场的基础性施工质量必须严格控制。项目开工前应制定完整的装配式混凝土结构工程专项施工方案并报送监理单位核查,确保每个连接部位的轴线、标高、预埋和预留必须满足装配式生产技术要求,确保单体部件和局部单元组合成单位工程过程有效可靠地连接,防止出现连接点(区域)受力和传力方式发生变化、施工累计误差过大等问题出现。从准备阶段、场地布置、质量技术管理、过程控制等均应完善完整,做到施工的每个环节都有章可循。

2.5.4 构件支撑和模板支撑系统的安装、拆除

装配式混凝土建筑竖向和水平向结构受力构件节点的连接及混凝土浇筑施工控制难度比较大,直接涉及质量和安全两个方面管理,必须按照相关技术标准要求的技术指标和工作程序进行操作,保证混凝土构件和模板支撑系统的安装、拆除工程的承载力、刚度及整体稳定性满足设计及相关技术标准要求。

2.5.5 加强各施工环节的验收控制

装配式结构虽然是主体分部工程中混凝土结构子分部工程里的分项工程,却决定整栋建筑的结构安全。在验收环节严格执行混凝土结构工程相关标准的验收要求,核对并及时归档设计文件和深化设计文件、预制构件从生产到进场及检验的相关文件、施工安装节点连接技术文件、连接和后浇筑区域钢筋混凝土材料等相关的隐蔽验收及质量检查记录等,做到有据可查。

3 结语

面对国家大力发展装配式建筑,工程建筑领域正面临产业结构调整和生产方式转变。本文提出工程建设参建各方以及行业管理部门对装配式建筑都需要提高认识、提升各自领域的管理能力和技术水平,同时结合目前装配式混凝土建筑在示范和推广过程涉及设计、生产、安装和验收等环节容易出现的问题进行分析,对易发生质量问题的环节提出相应预防控制措施。随着装配式混凝土建筑的发展,对传统施工工艺、工法的改进以及应用中的质量控制有必要进一步研究。Q

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