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预制装配式混凝土工程质量控制研究

2020-01-16陈小兵

智能建筑与智慧城市 2020年2期
关键词:预制构件现浇吊装

陈小兵

(广东理工职业学院)

1 引言

目前,装配式建筑结构在我国的发展步伐较快,究其原因,除了政策层面的引导支持外[1],更多的是建筑工程行业的转型需要。作为我国国民经济的支柱产业,建筑工程行业发展的健康及可持续性对国计民生的影响显而易见。装配式建筑的设计标准化、产品模数化、构部件通用化及现场施工的机械化、装配化[1-2]等优点可以较好的适应现代建筑工业化的需求,且提高了效率和工程质量。但从行业发展的现状来看,我国装配式建筑的发展,总体上还处在起步和盲从的阶段,预制构件生产企业的稀少、装配式结构设计人员的匮乏、工程质量控制等仍需做大量的工作[3-5]。主要从装配式混凝土工程生产、设计、施工三方面存在的问题及质量控制措施开展研究。

2 预制构件生产方面

2.1 生产方面存在问题

预制装配式建筑的发展,首先就是预制构件的生产加工,构件生产是影响构件质量甚至是整个装配式建筑的质量的关键性环节。调研显示,目前预制构件的生产主要存在以下几方面的问题:

1)原材料选择及配比

混凝土构件是骨料、胶凝材料、水及外加剂按一定比例配合、搅拌成型、养护后的产物。一直以来,现浇构件采用的是商品混凝土,对于预制构件的生产,商品混凝土的用料及配比跟预制构件企业所要求的原料及配比如果存在差错,将直接导致预制构件的质量问题。

2)构配件成型及养护

预制构配件模具的刚度、强度、密封性、表面特征,混凝土的浇筑方式、振捣程度、养护条件的不同等都会导致构配件出现蜂窝、麻面等成品外观,强度、承载力等力学性能方面的问题。

3)成品的存放

不同批次、不同类型的构件,施工时存在先后顺序,致使构配件的生产、施工中均不可避免的存在存放问题,而存放时构件支撑点的选择也有可能导致构件早期损伤。

2.2 生产方面质量控制措施

为了保证质量,在预制构配件的生产过程中,必须做到以下几点:

①预制构件厂必须配备专职人员驻点商品混凝土厂,跟踪记录混凝土拌合物所用材料及配比,检验入模前拌合物和易性、强度等指标符合预制构件要求。

②预制构件模板采用具有较大强度、刚度的模板,如铝合金模板。且保证模板每次用完及时清洗处理。

③拌合物入模时保证钢筋位置相对固定,入模后必须振捣密实,室内生产构件采用蒸压养护,室外生产构件及时洒水养护。

④成品分层分批堆放,合理选择支座位置,可利用物联网技术,给每个成品贴上含有该构件编号、存放区域、吊装序号、前后相关吊装构件编号、吊装责任人等信息的二维码,方便后期施工精细化管理。

3 装配式结构设计方面

3.1 结构设计方面存在问题

装配式结构设计跟现浇结构不同,现浇结构设计分析时更多的是控制结构在荷载作用,如地震及风荷载作用下的侧移、振动周期等结构整体响应[6]。预制装配式结构设计分析时除了控制结构整体响应外,更多的工作是控制梁柱节点、预制与现浇结合处等这些特殊部位在外界荷载作用下的应力、变形。基于此,目前装配式建筑设计时体现出的问题主要集中在以下几方面:

1)设计手段及设计方法跟现浇结构有区别

目前我国专业的装配式建筑设计人员及企业还相对稀缺,这导致很多装配式建筑采用的仍是现浇结构的设计方法。

2)不同设计专业之间的配合跟现浇结构必需要更紧密

建筑的整个设计过程是建筑、结构、水暖电等多个专业工种协同工作的结果。装配式建筑构件的预制性质决定了各专业工程师在设计阶段就需要更充分紧密的协调合作。

3)预埋件及预留孔留设

建筑安装中包括大量的水暖电管线,需要各专业设计时高度配合,才能保证预埋件及预留孔的设置合理、充分,防止预埋管件堵塞、脱落,减少后期施工过程中不必要的工程量增加。

3.2 结构设计方面质量控制

为了更好地保障质量,提高设计效率,装配式结构的设计可从以下几方面做工作:

1)整合设计平台,保障各专业之间沟通及时、顺畅

利用BIM技术,借助Revit软件平台,整合、协调各设计专业之间的设计内容,做到设计过程透明化,设计内容公开化,设计变更统一化、协调化。

2)结构的平立面尽量简单、规则

目前的技术尚无法令装配式结构的整体性优于现浇结构,因此,装配式建筑结构在设计时保持平、立面的简单、规则,防止上下层之间刚度、承载力突变,有助于提高结构的抗震、抗风能力。

3)构件设计尽量标准化、模块化

为装配式结构构件工厂生产及后期施工的方便,构件设计、预留孔、预埋件设计,特别是节点的连接设计均采用标准化,模块化的设计方法。

4 装配式结构施工方面

4.1 装配施工方面存在问题

跟现浇结构施工相比,预制装配式建筑施工加快了工程施工进度,提高了工程施工效率,但在施工过程中亦存在以下几方面的问题。

1)运输与吊装

预制构件的预制属性决定了在施工过程中,不管是场内还是场外均需要有大、中型机械的运输或吊装。而不同构件尺寸的大小、质量的轻重、外形的规则性均不完全一致,这将导致运输与吊装过程中难度高,工作量大,易出错。

2)装配与后浇

预制构件吊装就位后,构件与构件连接处,预埋件与预留孔的连接处理等都有后期现场灌浆需要,相关部位处理常常有注浆孔不满,交接点或面漏浆,甚至是注浆强度不够等问题。

3)管线及管网安装

装配式结构的管道、线盒均为一体预制成型,在施工过程中常常出现管洞堵塞,线盒松脱,位置偏移等问题,给施工带来障碍。

4.2 装配施工质量控制措施

鉴于上述相关问题的存在,在施工过程中主要从以下几方面来提升质量。

1)构件的生产阶段

从构件的生产阶段就给所有的构件附带有构件相关吊装信息的二维码,以确定吊装顺序及位置,借助物联网技术,为装配施工阶段提供帮助。

2)构件的运输过程

构件的运输过程中采用专门的运输工具及特定的保护措施,避免构件在运输或吊装时出现棱角损坏、外观破损等问题。

3)构件吊装时

构件安装吊装时不要一步到位,而应该留有3cm~5cm的调整空间,由现场施工作业人员扶着引导下,逐渐向目标位置靠近安装,以保证位置正确,浆料饱满。

4)各连接点、线、面的质量控制

控制板与板、板与梁、梁与梁、梁与柱等各连接点、线、面处的钢筋连接后现浇时的浆料质量及施工工艺,包括作业人员选择,外观质量检查,尺寸偏差控制,连接接头力学性能检验等方面,做到灌浆密实饱满,连接节点安全可靠。

5 结语

唐山大地震之后,预制装配式建筑结构在我国的应用及发展经历了很长一段时间的沉寂,这其中固然有一朝被蛇咬,十年怕井绳的思想作祟,但更多的考量还是装配式建筑相关工艺及质量问题。当前,国家提出大力发展预制装配式建筑结构,有其现实及行业发展的需要,在响应国家号召的同时,如何提高预制装配式建筑的质量,是每一个业内人员都应该积极思考的问题。本文从生产、设计、施工三个方面研究预制装配式建筑存在的问题及其质量控制措施,旨在对装配式建筑的发展有一定的帮助作用。

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