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装配式房屋建设质量影响因素分析与管理研究

2022-07-15

工程质量 2022年6期
关键词:装配式构件房屋

马 杰

(中铁建设集团有限公司西北分公司,陕西 西安 710075)

0 引言

房屋建筑行业一直是与人民生活息息相关的传统行业,传统的房屋建筑工程是属于“粗放式”的建造模式,这种模式对房屋周围的生态环境造成了严重的破坏,导致了整体的资源低效利用;同时,这种模式极易导致建筑安全事故,整体的房屋施工质量较低[1]。现如今随着国家城镇化战略的实施以及节能环保理念的推广,建筑行业的“绿色、低碳、节能”变革也变得刻不容缓。西安市发布的《装配式建筑范例城市建设工作方案》,对全市装配式建设提出明确要求,至 2025 年全市新开工装配式建筑占比要在 40 % 以上。整体装配式建筑是现在房屋建筑发展的新方向,可以提高建筑建造的节能水平,体现了国家“绿色、创新、开发、协调、共享”的建筑理念,推进了建筑行业的“供给侧改革”,促进了我国城镇化建设的模式转变[2]。

1 装配式房屋施工建设特点与流程

1.1 装配式房屋结构类型

根据房屋所需的混凝土结构体系的划分,一般可以将装配式房屋划分为整体装配式剪力墙结构、整体装配式框架结构和整体装配式框架-剪力墙结构。区分这三类结构的主要特征是房屋的连接方式和 PC 类型。一般可靠的连接方式主要有 PC 间的连接、主体结构和外围护结构间的连接。常见的 PC 类型有 PC 柱、PC 阳台板等[3]。具体的装配式房屋结构体系划分如表 1 所示。

表1 装配式房屋结构体系分类

1.2 装配式房屋施工流程

装配式房屋质量管理可以通过管理活动和技术作业对工程质量进行保障。由于工程建造质量管理思想的不断改进,“三全”质量控制理论主要是将所有参与房屋建筑施工的人员全部包含其中、所有参与房屋建设的过程都考虑进来,实现全方位的质量监管。

本文从装配式房屋的施工前、施工中和施工后三个方面进行施工质量控制管理,将整个装配式房屋工程施工质量分成三个阶段,分别是预制阶段、装配阶段和验收阶段。其中包括了预制构件的构件生产、构件运输、构件堆放、构件安装和构件连接的整个过程。装配式房屋工程的流程如图 1 所示。

图1 装配式房屋工程流程

2 基于 WBS-RBS 的装配式房屋质量影响因素识别

本文 WBS 的研究对象是装配式房屋建设项目质量,从工程施工的角度出发,将装配式房屋建设项目工作结构分解,结构分解结果如图 2 所示。

图2 装配式房屋建设项目工作分解结构图(WBS)

本文的 RBS 质量影响因素结构分解根据“人、机、料、法、环”进行影响因素分解,即人员因素、设备因素、材料因素、技术因素以及环境因素。根据装配式房屋建设项目 WBS 和质量影响因素 RBS 进行了耦合,对项目质量影响因素进行识别。WBS-RBS 矩阵如表 2 所示。

表2 装配式房屋建设项目质量WBS-RBS矩阵

通过对装配式房屋建设项目工程耦合W B S和 RBS 结构,得到装配式房屋建设项目质量的主要影响因素,如图 3 所示。

图3 装配式房屋施工质量影响因素

1)预制阶段 W1。该阶段主要影响因素包括预埋误差(W11R1、W11R4)、混凝土浇筑振捣误差(W12R1)、构件尺寸误差(W13R4)、钢筋制作误差(W14R1)、养护误差(W15R1)、原材料质量(W16R1、W16R3、W16R4、W16R5)。

2)装配阶段W2。该阶段主要影响因素包括临时支撑(W21R3、W21R5)、拼接渗漏(W22R4)、PC构件吊装(W23R1、W23R4)、PC构件定位(W24R4)、PC构件运输(W25R2、W25R5)、PC构件堆放(W26R4、W26R5),后浇接头钢筋连接(W27R3、W27R4)。

3)验收阶段W3。该阶段主要影响因素包括资料验收不合格(W31R1、W31R5)、现场成品保护(W32R1、W32R4、W32R5)、验收判断失误(W33R1)、隐蔽工程检查失误(W34R1、W34R4)、工程检测(W31R1、W32R1、W33R1、W34R1)。

3 装配式房屋施工质量管理对策

对于装配式房屋施工而言,其施工质量的好坏关系到最终房屋是否能够正常使用,以及使用年限的长短,与房屋建筑的投资人和业主有直接的利益关系,因此对于装配式房屋施工质量的质量管理目标是做到“控制有效、纵向到底、横向到边”,保证三检即自行检查、互相检查、交叉检查的完全合格,满足国家建筑标准和房屋设计需求。

3.1 预制阶段管理措施

装配式房屋预制阶段质量问题,主要是 PC 构件质量问题,因此必须要将预制阶段的质量管理前移至生产厂家,要对所有的 PC 构件材料进行检查,包括材料的质量检验、工艺水准和外观,避免在装配阶段使用了不合格的构件。确保构件生产过程标准化、模块化。此外,对于钢筋骨架、支架等钢材需要有标准的生产养护流程,保证整体材料质量的合格与一致性。

1)提高构件生产前准备,减少预埋误差。在制作构件前,生产厂家与施工单位要进行深入沟通。施工单位提出相应需求,由厂家制作加工图并交由施工单位进行审查,审查通过后才能进行生产,避免误差。

2)优化混凝土混合比质量,确保混凝土浇筑振捣质量。混凝土的配合比例对 PC 构件质量至关重要,配合比例应根据各个原材料的性能进行初步计算,然后在试验中获取满足设计和施工要求的标准混合比。

3)做好构件尺寸与钢筋制作误差控制。构件的钢筋需要有足够的承载力、刚度和稳定性,保证在入模时可以满足混凝土浇筑的需求。同时,在整个钢筋的生产过程中,必须保证生产的钢筋不会因为外力作用而发生变形。

4)提高构件养护质量。所有的 PC 构件在进行混凝土浇筑的过程中必须保证均匀致密地振捣混凝土拌合物,振捣的方法和时间都需要遵守相关要求。此外,在一些大体积的混凝土浇筑中,还需要对水化热进行控制,采用合理方法控制混凝土的温差裂缝,保证构件的养护质量。

5)加强原材料质量审核。混凝土、砂石、钢筋等原材料是构件的主材,PC 构件必须对原材料进行质量把控,按照规范进行检验,并根据房屋建设技术参数标准对配件和原材料进行抽检。

3.2 装配阶段管理措施

装配阶段是整个装配式房屋施工的核心阶段,主要包括了临时支撑、运输、定位吊装、PC 构件连接、房屋注浆等等,一般可通过对装配现场的管理有效地规避质量风险。

1)加强施工现场检查,避免临时支撑问题。要确保装配式房屋施工不会由于物料问题,造成进度延误和质量不合格。为了减小 PC 构件的变形,保障施工过程中的安全,需要在现浇处理之前对 PC 构件架设一个临时的支架作为支撑,施工单位要通过对临时支撑阶段的安全教育培训,加强工作人员的叮嘱,加大现场施工检查力度,避免发生临时支撑事故。

2)拼接渗漏质量管理。PC 外墙板的拼缝一直以来都是装配式房屋建设的防水薄弱点。拼接构件的过程需要技术人员和现场施工人员的配合,并通过相应的技术手段减少外墙板的拼接缝,选用合适的材料对拼接缝进行修补,确保不发生渗漏。

3)现场吊装管理措施。在整体的建筑装配的过程中,要针对不同的构件选择起重设备,严格选择构件的起吊点,确保构件处于稳定状态,不发生摇晃、掉落;此外,还应针对不同的房屋类型进行专项施工,事先明确施工流程,确保吊装过程中的精准定位,对拼接点进行严格的控制,形成特定的吊装管理体系。

4)定位测量管理措施。在定位测量中引入无限射频识别(RFID)技术,在 PC 构件的生产、运输、使用过程中可以实时对构件的状况进行监测,避免构件缺失,耽误工程进度。RFID 技术可以有效地解决建造全过程中 PC 构件各个阶段的脱节问题,实现装配式房屋施工各阶段、各参与方信息共享。

5)运输与堆放质量管理。由于装配式房屋建设大都属于大型装配施工,构件的尺寸较大,需要使用大挂车进行运输,需要合理的组织运输。此外,由于 PC 构件为成型构件且有棱角,必须做好保护措施,确保在运输途中构件不被损坏。在进入装配现场后,为了及时对构件进行吊装,需要对不同的构件采用不同的堆放形式,比如叠合板、阳台板进行叠放,对墙板进行竖放。

6)PC 构件进场检验管理措施。当预制阶段的钢筋、混凝土等构件进入装配场地之后,根据预制 PC 构件的质量要求进行验收,必须逐块地对构件进行检查,同时也要对堆放后使用的构件进行检验,包括构件尺寸、预留孔洞、外观质量和预埋件等。除常用的工程质量构件验收标准、规范和技术规程外,还要与房屋设计要求相结合,保证 PC 构件符合质量技术规定。

7)后浇头钢筋连接管理措施。在装配环节的任何失误或者管理失当都会导致质量问题,因此必须要对施工的每个环节进行严格把关,确保建筑整体的牢固性,加强钢筋的强度。在钢筋焊接结束之后,需要对楼板的混凝土进行浇筑,浇筑过程主要注意对预埋件的保护,以免预埋件在没有稳定之前发生偏位,无法与斜撑对接。

3.3 验收阶段管理措施

对于装配式房屋施工的验收阶段,其质量问题主要来源于资料验收不合格、验收判断失误和工程检测,需要第三方检查机构进行混凝土构件质量检查和点位校核,减少或者规避验收判断失误和工程检测问题,规避验收材料不合格风险,保证检查时的公平、公开,避免自检方式的主观性。要根据装配式房屋施工工程的特点和验收要求,对质量验收环节进行严格管理,根据装配式房屋施工的施工标准,分别对 PC 构件的生产、运输、拼接、安装等全过程进行验收,在验收的同时进行监测控制,以保证整体工程的验收工作真实有效。

4 结语

通过对装配式房屋的建设质量问题进行了深入研究,将施工质量和房屋施工质量管理的基本概念和理论引入装配式房屋的施工管理中,对装配式房屋施工质量的类型、识别、评估和应对进行全面研究。分析认为,影响装配式房屋施工项目质量的核心阶段是预制阶段、装配阶段和验收阶段,通过 WBS-RBS 分析得出装配式房屋建设质量影响因素,所提出的预制阶段、装配阶段和验收阶段施工质量管理措施,可以为装配式房屋建设提供可借鉴经验。Q

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