预制装配式混凝土结构(PC)施工质量控制难点及管控措施研究

预制装配式混凝土结构(PC)施工质量控制难点及管控措施研究

关键词:预制装配式混凝土结构;施工质量;钢筋连接;构件接缝;管控措施

引言

随着建筑工业化水平不断提高,预制装配式混凝土建筑数量不断增加,中国的装配式建筑发展虽然相对较早,但是抗震性能和建筑使用性能较差,因此逐渐被淘汰。新时期的预制装配式混凝土结构质量得到了显著提升,环境污染也相对较少,因此得到了政府的支持和广泛的应用。然在发展过程中,仍存在多个因素会对施工质量造成影响,主要可以分为预制、装配、验收这三个阶段。

1预制装配式混凝土建筑存在的质量问题

1.1厂家预制构件质量问题

现如今,很多施工单位或者监理单位忽略材料常规进场验收的重要性,导致预制构件在未严格按照规范要求进行实体检验情况下即进入现场。这样的情况下,预制构件在运输中或者制作中存在的问题无法得到及时的发现,最终对施工质量造成严重的影响。比如:在预制构件进场时,必须要检查构件数量、规格、间距、保护层情况等,如果没有对这些内容进行检查,就会导致钢筋偏位、长度不符、成型质量不佳、构件信息不全等诸多方面的问题。

1.2施工安装过程质量问题

安装过程中也会出现质量问题,在安装过程中,经常会出现钢筋发生碰撞,最终严重变形的情况,或者因为构件本身的质量问题,导致信息不完整,最终造成相应的施工项目记录过于简单,对最终的验收工作造成了严重的影响[1]。

1.3钢筋连接节点质量问题

对于预制装配式混凝土结构的建筑而言,钢筋连接点的质量问题十分关键,常见的质量问题包括:灌浆施工落后于实际操作层,灌浆料的拌和工艺不规范、用水量没有得到明确规划,加水工艺过于随意等。此外,部分项目对钢筋套筒连接用灌料有着明确的要求,但是一些施工项目团队并没有将灌料送检,甚至部分施工团队先施工后送检,这种行为给建筑的安全性带来了严重的威胁。除了上文中提及的几点内容之外,在钢筋连接节点上还有很多问题都需要得到解决,如:构件的吊运、安装、连接等。

1.4构件接缝节点质量问题

在预制装配式混凝土结构中采用的大多为PC构件,但是PC构件对拼缝间距有着严格的要求,如果PE棒嵌填不够密实,那么对后期的灌浆质量造成影响。此外,如果预制构件的水平缝在施工中采用的材料和设计不符合,也引发接缝节点质量问题。装配式混凝土结构中缺少针对防水构造的专项施工方案,也会对接缝节点质量造成影响。

2预制装配式混凝土建筑施工质量风险因素

2.1预制阶段的施工质量控制难点

预制阶段的控制难点可以分为以下几个方面:

1)质量风险。进场钢筋、混凝土原材料存在质量问题,如:水泥质量、骨料粒径、掺合料及外加剂的质量。此外,钢筋的质量、尺寸、力学也容易发生质量不达标的情况。

2)振捣风险。在浇筑过程中必须要遵循相应的方法,尤其是一些体积较大的混凝土工程,经常会采用人工振捣的方式,但是也带来了一定问题,人工振捣以人工为主,因此容易出现人工因素的出现。

3)制作风险。在生产构件的过程中,必须要充分考虑构件的每一个元素,包括:尺寸、焊接、质量、钢筋间距等,如果其中任何一个没有满足设计规范,那么会对后期的施工带来很多问题,最为严重的就是给后期施工带来严重的问题[2]。

4)养护风险。混凝土构件的养护过程需要得到密切的关注,只有保证混凝土构件得到了的充分的养护,混凝土才不会出现裂缝,尤其是大体积的混凝体,更要对混凝土进行养护,否则通过人工的温度控制,非常容易引起结构收缩开裂的情况。

2.2装配阶段的施工质量控制难点

在装配阶段施工控制的内容较多,核心问题如下:

1)预制构件的运输、堆放风险。对于装配式混凝土结构而言,涉及到很多预制构件的运输、堆放的问题。在进行现场堆放时,必须要对堆放支架进行安全分析,以此确保堆放期间的安全性,避免出现倾覆事故。

2)构件吊装的风险。在装配式混凝土结构施工中,必然会应用到大量的起重设备,但是起吊高度和重量都相对较大,加之一些构件较为复杂,对施工的要求较高,吊装位置如果选择的不够合理,那么就会对整个工程造成严重的影响。

3)临时支撑的风险。在构件吊装的过程中,一般都会进行2-3次的吊装,需要在一次吊装的位置设置临时支撑,这也是施工中的重要因素,直接关系到吊装作业人员的安全和最终施工质量。

4)构件定位的风险。在实际安装的过程中,构件的位置必须要准确可靠,如:安装位置、连接缝隙等,但是在实际应用的过程中,因为构件尺寸、吊装方法的不同,想要实现安装到位,难度较大。

5)拼接渗漏的风险。在预制装配式混凝土结构的施工过程中,采用的基本都是预制构件,这种构件在现场的定位安装过程中,存在不确定性,如果无法进行准确的定位会导致结构产生裂缝,从而对施工方案造成一定的威胁。

1)构件质量的风险。对于后浇接头钢筋锚固质量而言,必须要保证注浆质量,否则会对构件拼装受力造成影响。构件尺寸在预制阶段,会受到模板的影响,如果构件模板出现涨模或者缩模等异常现象,那么构件尺寸也无法完全符合实际需求。尺寸较小,构件的安全性无法保证,尺寸较大,构件的原材料则被浪费,严重的情况下,还会导致无法安装情况的发生。

2.3验收阶段的施工质量控制难点

验收阶段的质量控制难点,包括以下几个问题:

1)成品质量保护风险。在施工过程中,可能会存在交叉作业,如果工序之间没有得到良好的衔接,那么就会对成品造成破坏等负面影响。

2)验收环节风险。在完成施工后,验收环节也会出现质量控制问题,一些施工团队采用的是抽样检测,这就容易出现错判、漏判的风险,如果没有检查出不合格批次,那么建筑的最终质量也就存在危险[3]。

3)隐蔽工程缺失风险。钢筋隐蔽和装配灌浆孔注浆隐蔽等都属于隐蔽工程,这些工程在验收时,如果存在缺失,那么完工后,也无法追究质量问题。

4)质量监测风险。在质量监测的过程中,存在监测结果不真实的情况,导致质量评定存在严重的缺陷。

5)资料真实性风险。施工过程中会产生大量的信息资料,如:原材料信息、工程检查记录、验收记录等,这些资料的真实性如果无法保证,那质量评定的真实性也无法保证。

3预制装配式混凝土结构的监督管控措施

3.1预制阶段的施工质量控制对策

1)第一,在构件生产之前,在原有的施工设计图的基础上,进一步设计预制构件的加工图,并且深化后的设计图纸需要经过构件生产单位确认,从而保证预制构件的图纸精确度较高。

2)第二,构件生产厂家必须要对构件的原材料进行严格的质量把控,按照国家的有关要求和具体规范,对钢筋和混凝土的原材料进行检验。同时,施工单位与也要对构件生产过程展开质量管理,根据图纸中规定的技术参数和规范标准进行抽查。

3)第三,混凝土配合比的质量控制、模板钢筋的定位控制以及混凝土的浇筑和养护质量也要得到根本上的保证。

3.2装配阶段的施工质量控制对策

由上可知,和传统的现浇式建筑工程项目相比,预制装配式混凝土建筑在实际施工的过程中,需要预先在外加工厂生产制作出相应的预制构件,然后再到现场进行装配。

因此,在该阶段必须针对预制装配式混凝土建筑施工特点,对质量展开全面的管理控制,在装配阶段的控制难点主要在于工艺技术方面[4]。其重点包括:

1)首先是PC构件的运输管理,要根据项目构件尺寸的大小,选择不同运输车辆,运输到现场。如:20m长的挂车和16m的长车所运输的部件就不同,前者可以运输大部分构件,而后者主要运输小部分构件。

2)同时,还要制定详细的运输计划,保证构件进场后可以及时的进行吊装。在运输过程中,还要采用专用的支架和特殊的叠放方式,避免对构件造成损坏。

3)其次,要加强构件进场后的检验管理,对构件进行逐一验收,一旦发现不合格的构件,立即予以退场。检查的项目包括:外观质量、几何尺寸、预埋件、预留孔洞等。

4)最后,还要做好施工准备工作,并且加强对预埋件的管理,现场吊装管理以及定位测量控制也不能够忽略。

3.3验收阶段的施工质量控制对策

验收阶段中的风险主要来自于检查过程中的缺失和遗漏,这类风险可以通过聘请第三方检查团队避免。比如,可以根据工程建设要求,严格控制质量验收环节,通过自检和他检共同进行的方式,分别对预制构件的全过程进行管理和验收,确保验收工作真实有效。

此外,在对结构样板、工序等环节的验收工作中也应该引起重视,除了聘请第三方团队进行检验之外,还要在每完成一个工序后,就展开相应的验收工作,以此保证每个工序部分科学合理,尽可能的避免出现施工质量问题。

4预制装配式混凝土结构的实际监管案例

上文是对预制装配式混凝土结构的施工过程和监管工作的一些浅知拙见。在此基础上,下文将以实际施工项目为例,针对预制装配式混凝土结构过程中的一些监督管控措施进行具体的分析。

4.1工程概况

首先简单了解该工程项目的发展概况:工程项目位于江湾镇街道,总建筑面积为34507.72m2,地上面积为20507.72m2、地下面积为14000m2。其中地上24层,地下二层,以剪力墙结构为主,其中4-24层为装配式剪力墙结构,装配率30.8%,预制构件包括了:叠合楼板、楼梯、墙板、阳台板及设备平台板等。

4.2施工前期准备环节

该项目施工团队为了保证预制装配式混凝土结构的质量,针对不同的施工环节,制定了不同的监管制度,涉及到:质量保障制度、工期保障制度、施工现场安全制度、环境保护制度、预制构件吊装的应急措施和事故预防措施、吊具等机械设备的安全检查、绿色施工[5]。

4.2.1施工质量要求

在质量保障制度上针对PC板、构件进场、构件安装、成品保护这几个环节,进行了具体设计,明确相应的监管制度。而在吊具等机械设备的安全检查方面,不仅对吊具的生命周期形成了明确的规定,同时对塔吊、起重机等大型设备提出了详细的技术要求和使用规范,从而避免在实际施工中出现较大的风险。表1就是在质量保障制度中对预制楼梯的要求:

表1预制楼梯安装允许偏差和检验方法

4.2.2施工安全质量管理

以质量管理为例,质量管理贯穿于建筑工程项目的全生命周期,因此该项目施工团队针对每一个环节都形成了明确具体的要求。首先是运输过程的质量管理,在运输过程中,要求在构件与刚性搁置点处填塞柔性垫片,并且采用钢架辅助运输,同时利用钢丝绳将构件与车辆捆绑在一起,以防PC构件出现倾覆的情况。其次是堆放过程的质量管理,要求采用贴膜保护的方式,来保证预制外墙板饰面层、窗户的安全,并且在吊装过程中始终保证PC构件平稳。除了要在构件与钢架结合处放置橡胶垫块外,在堆放架上也要求放置橡胶垫块,以此保证构件的安全。在相应的制度中针对一些异型构件的安全提出了严格的要求,如:异型构件的下部必须要保持柔性接触,可以采用规格大小统一的木块进行衬垫。此外是安装过程的质量管理,要对暴露在空气中的预埋铁涂抹防锈漆,避免出现锈蚀,同时在预埋螺栓孔处填塞海绵棒,防止出现混凝土堵塞的情况。最后是安装完成后的质量管理,在完成安装后,也不能够忽视质量管理,比如要对一些竖向构件阳角、预制楼梯踏步等关键性部位提高重视,以避免预制构件被破坏,且较难修复至原貌的情况发生。

4.2.3施工安全原则

此外,在吊装过程中,江湾镇街道工程项目不仅对起重吊装作业人员进行了充分的安全教育,同时还制定了相应的起吊规章制度。首先由起吊班组每日内部进行班前安全教育,对当日吊装构件所涉及的工艺关键点,再次组织吊装作业人员进行详细的技术交底和安全技术交底。相关的规章制度则涵盖了包括:构件重量、起吊点、构件临时固定、临边防护、三宝使用、高空坠落、物理打击、机械伤害、安全操作规程、锁具报废标准等一系列相关安全影响因素。

5结论与建议

综上所述,随着装配式建筑的发展,预制装配式混凝土结构技术也在不断的发展完善过程中,但是受到多种因素的影响,施工过程中依然存在很多的问题亟待解决。因此,在实际施工过程中,应该对预制装配式混凝土结构进行全面严格的质量监管,细化管理和施工方案,提高质量水平,尤其是要针对预制装配式混凝土结构中一些常见的问题加强监管,从而有效延长预制装配式建筑的寿命。

参考文献:

[1]余峰.预制装配式混凝土(PC)住宅项目施工质量风险分析及管理研究[D].

[2]吴芸,王旭峰,陆奇杰.预制装配式混凝土结构构件施工前期的质量控制分析[J].广东土木与建筑,2016(Z1):34-36.

[3]李迎迎,刘子赓,李娟.预制装配式混凝土结构施工技术及质量验收研究[J].住宅产业,2017(05):42-45.

[4]何俊杰.装配式混凝土结构施工质量控制要点分析[J].四川建材,2017(7).

[5]覃祝文.在建筑中运用PC(预制装配式混凝土)结构施工的意义[J].建材与装饰,2018,No.536(27):11-12.

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