蔡 峰,陸萌梅,李召召

(1.杭州市城建開發(fā)集團(tuán)有限公司,浙江 杭州 310006；2.浙江工程建設(shè)管理有限公司,浙江 杭州 310012)

在我國(guó)建筑施工中,混凝土結(jié)構(gòu)大都采用現(xiàn)澆體系。該施工方式雖然技術(shù)成熟,但同時(shí)也普遍存在人工成本高、能耗高、污染高,施工效率低、科技含量低等問題。近年來,城市化進(jìn)程加速推進(jìn),在滿足房地產(chǎn)行業(yè)住宅需求持續(xù)增長(zhǎng)的同時(shí),又要追求質(zhì)量的全面提升和資源的高效節(jié)約利用,這使得住宅建筑迫切需要實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化和集約化的生產(chǎn),特別是在未來勞動(dòng)力成本日益昂貴的發(fā)展趨勢(shì)下,推進(jìn)住宅建設(shè)工業(yè)化,發(fā)展預(yù)制裝配式住宅已成為我國(guó)住宅建筑發(fā)展的必然趨勢(shì)。然而相比國(guó)外的預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,我國(guó)在大型特別是高預(yù)制率的裝配式住宅實(shí)施過程中管理人員經(jīng)驗(yàn)不足,現(xiàn)場(chǎng)控制不順暢,各工序之間銜接不到位,重復(fù)作業(yè),施工操作不規(guī)范等問題突出,嚴(yán)重影響了工期進(jìn)度計(jì)劃的實(shí)施,降低了工程效益以及工程質(zhì)量,未能凸顯預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),成為抑制我國(guó)裝配式住宅產(chǎn)業(yè)化工業(yè)化生產(chǎn)的重要因素。所以，在精細(xì)化設(shè)計(jì)與精準(zhǔn)預(yù)制的前提下，體系化的施工管理是凸顯裝配式建筑優(yōu)點(diǎn)和保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵[1]。

1 預(yù)制裝配式建筑施工

1.1 概念解析

預(yù)制裝配式建筑是指建筑的全部或者部分構(gòu)件在工廠進(jìn)行預(yù)制,運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng),通過可靠的安裝方法建造而成,具備一定使用功能的安全可靠的建筑物。預(yù)制裝配式建筑的施工流程主要分成基礎(chǔ)工程、主體結(jié)構(gòu)工程、裝飾工程三個(gè)部分。基礎(chǔ)工程部分和裝飾裝修部分與現(xiàn)澆式建筑大體相同,主要對(duì)主體結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行描述。主體結(jié)構(gòu)部分的工藝流程包括：構(gòu)配件工廠化預(yù)制、運(yùn)輸；構(gòu)件吊裝、支撐固定、鋼筋連接、套筒灌漿；后澆部位鋼筋綁扎、支模、預(yù)埋件安裝；后澆部位混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)；直至頂層。見圖1。

1.2 特點(diǎn)分析

預(yù)制裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)：

1)構(gòu)件可在工廠內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),施工現(xiàn)場(chǎng)可直接安裝,方便又快捷,可縮短施工工期。

2)構(gòu)件在工廠采用機(jī)械化生產(chǎn),產(chǎn)品質(zhì)量更易得到有效控制。周轉(zhuǎn)料具投入量減少,料具租賃費(fèi)用降低。

3)減少施工現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)量,有利于環(huán)保。

4)因施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量減少,可在一定程度上降低材料浪費(fèi)。構(gòu)件機(jī)械化程度高,可較大減少現(xiàn)場(chǎng)施工人員配備。

圖1 預(yù)制裝配式住宅施工流程框圖

預(yù)制裝配式建筑的局限性：1)因目前國(guó)內(nèi)相關(guān)設(shè)計(jì)、驗(yàn)收規(guī)范等滯后于施工技術(shù)的發(fā)展,裝配式建筑在建筑物總高度及層高上均有較大的限制;2)建筑物內(nèi)預(yù)埋件、螺栓等使用量有較大增加;3)構(gòu)件工廠化生產(chǎn)因模具限制及運(yùn)輸(水平垂直)限制,構(gòu)件尺寸不能過大;4)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)垂直運(yùn)輸機(jī)械要求較高,需使用較大型的吊裝機(jī)械;5)構(gòu)件采用工廠預(yù)制,預(yù)制廠距離施工現(xiàn)場(chǎng)不能過遠(yuǎn)。

2 預(yù)制裝配式建筑施工各階段管控要點(diǎn)

2.1 施工圖紙深化

施工總承包單位需要整合參建各方信息,做到有理有據(jù)、思路清晰的深化設(shè)計(jì),明確交接面。參與裝配式建筑施工深化設(shè)計(jì)人員必須有較強(qiáng)的綜合素質(zhì),在土建和安裝兩個(gè)方面都有足夠的經(jīng)驗(yàn)。深化設(shè)計(jì)重點(diǎn)在功能需求和生產(chǎn)施工需求兩個(gè)方面著手,綜合各個(gè)專業(yè)需求,完善并深化設(shè)計(jì)內(nèi)容。深化設(shè)計(jì)成果需要各方協(xié)調(diào)意見和矛盾,經(jīng)建設(shè)方最終確定成果并開始施工。

預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量是裝配式建筑的可靠保障,深化設(shè)計(jì)要明確預(yù)制構(gòu)件制作要求、安裝要求、連接方式等[2]。如預(yù)制構(gòu)件尺寸精度,構(gòu)件預(yù)制質(zhì)量控制要點(diǎn),預(yù)制構(gòu)件使用何種脫模劑以及涂刷流程,接縫填塞方式等要詳細(xì)說明；復(fù)測(cè)面磚流程需要對(duì)面磚的背面處理工藝詳細(xì)說明, 確保面磚質(zhì)量以及縫隙要求等。還需要對(duì)粘結(jié)層的混凝土澆搗、保溫層處理、預(yù)埋件的施工和固定、鋼筋骨架入模施工、結(jié)構(gòu)層的混凝土澆搗、混凝土的養(yǎng)護(hù)等進(jìn)行詳細(xì)深化。在杭州師范大學(xué)倉(cāng)前校區(qū)二期C區(qū)塊學(xué)生宿舍及生活服務(wù)區(qū)工程施工管理過程中,發(fā)生過由于預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計(jì)不到位,預(yù)制樓梯制作過程中存在細(xì)部尺寸自相沖突而中途停止,嚴(yán)重影響了生產(chǎn)進(jìn)度,如果問題在構(gòu)件生產(chǎn)完成后發(fā)現(xiàn),將會(huì)造成更嚴(yán)重的損失。

2.2 PC構(gòu)件預(yù)制

預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量保證是保障裝配式建筑可靠性的基礎(chǔ)。構(gòu)件預(yù)制過程中要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求實(shí)施。如構(gòu)件預(yù)制在組裝模板時(shí),底模表面保持高度的平整,確保構(gòu)件觀感效果,不同模板間的螺栓連接要求完備、擰緊,側(cè)模高精度定位,脫模劑涂抹均勻,接縫填塞密實(shí)并抹平磨順,驗(yàn)收合格后進(jìn)行后續(xù)工序,有上道工序不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)必須解決后才能進(jìn)行下道工序。預(yù)制場(chǎng)要有嚴(yán)格的檢驗(yàn)和驗(yàn)收管理辦法及完善的質(zhì)量保證體系,以確保預(yù)制質(zhì)量并對(duì)所提供預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量負(fù)全責(zé)。如在澆筑預(yù)制構(gòu)件時(shí)隨時(shí)觀測(cè)連接處預(yù)埋構(gòu)件位置變化,及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,保證構(gòu)件位置的精準(zhǔn)度,避免現(xiàn)場(chǎng)吊裝拼接受阻。見圖2。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)施工管控要點(diǎn)分析

預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)安裝施工是整體工程的核心難點(diǎn)。從杭州師范大學(xué)倉(cāng)前校區(qū)二期C區(qū)塊學(xué)生宿舍及生活服務(wù)區(qū)工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際管理情況來看,現(xiàn)場(chǎng)存在諸多不確定性,構(gòu)件種類繁多且數(shù)量大,故進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工的有效管理,特別是針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的核心問題管控,將直接影響結(jié)構(gòu)的總體工期和效益。其核心問題有：預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸堆放等管理難度大；構(gòu)件吊裝風(fēng)險(xiǎn)大；現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件安裝臨時(shí)支撐風(fēng)險(xiǎn)較大；預(yù)制外墻板防水難度大；構(gòu)件拼裝定位較難；現(xiàn)場(chǎng)施工安全風(fēng)險(xiǎn)較大。所以，預(yù)制裝配式建筑現(xiàn)場(chǎng)施工比常規(guī)建筑施工更依賴于專業(yè)的施工組織設(shè)計(jì)和切實(shí)可行的施工方案,當(dāng)然更需要專業(yè)的、高素質(zhì)的、經(jīng)驗(yàn)豐富的管理團(tuán)隊(duì)和工人來執(zhí)行。所以要重視施工組織設(shè)計(jì)與施工方案的編制,重視專業(yè)管理團(tuán)隊(duì)和施工工人的培訓(xùn),使施工現(xiàn)場(chǎng)管理標(biāo)準(zhǔn)化、操作規(guī)范化,才能有效保障施工質(zhì)量。工程總承包模式見圖3。

圖2 疊合板樓板預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)

圖3 工程總承包模式框圖[3]

預(yù)制裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)重點(diǎn)管理也不外乎施工安全和施工質(zhì)量,施工安全的風(fēng)險(xiǎn)源主要存在于各類施工過程和施工環(huán)境中,如施工操作安全、儀器設(shè)備使用安全、用水用電安全及防護(hù)安全等,該類風(fēng)險(xiǎn)通過加強(qiáng)管理和提高工人素質(zhì)的方式一般可以控制。施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)源于施工管理和施工技術(shù),對(duì)于裝配式建筑,預(yù)制構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)施工管理與安裝技術(shù)尤為重要,施工過程中構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)堆放布局、吊裝連接方法、拼縫防水處理、安裝工序等問題,都不同于傳統(tǒng)施工的重點(diǎn)質(zhì)量安全管控內(nèi)容。

2.4 現(xiàn)場(chǎng)施工各要點(diǎn)管控

以杭州師范大學(xué)倉(cāng)前校區(qū)二期C區(qū)塊學(xué)生宿舍及生活服務(wù)區(qū)工程施工管理的實(shí)際情況為依托,下面主要從預(yù)制裝配式建筑的主體結(jié)構(gòu)施工過程探討各管控要點(diǎn),即主要論述其區(qū)別于傳統(tǒng)建筑施工的各管控要點(diǎn)。

2.4.1 構(gòu)件運(yùn)輸、堆放管控

構(gòu)件預(yù)制過程中完善構(gòu)件的編號(hào)規(guī)則,加強(qiáng)構(gòu)件管理力度,同時(shí)力爭(zhēng)開發(fā)一套管理軟件,對(duì)各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行跟蹤管理,或者現(xiàn)場(chǎng)管理團(tuán)隊(duì)成立專門的構(gòu)件標(biāo)識(shí)管控部門,對(duì)于進(jìn)場(chǎng)的構(gòu)件及時(shí)按照編號(hào)規(guī)則進(jìn)行編號(hào)并造冊(cè)管理,避免運(yùn)輸搬動(dòng)中發(fā)生混亂?，F(xiàn)場(chǎng)堆放區(qū)域根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行劃分,使各構(gòu)件的堆放區(qū)域與相關(guān)吊裝計(jì)劃相符合,避免二次搬運(yùn)。預(yù)制構(gòu)件堆置時(shí),不可與地面直接接觸,須置放在木頭或軟性材料上并注意最佳支點(diǎn)和堆置方式的選擇和保護(hù)措施的到位,避免由于堆載過大、支點(diǎn)不合理、保護(hù)不力使構(gòu)件損壞。

2.4.2 構(gòu)件吊裝管控

PC 構(gòu)件吊裝前必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備情況編制專項(xiàng)安全方案,所有塔吊操作人員及吊裝指揮人員必須持證上崗,所有設(shè)備必須經(jīng)過檢驗(yàn)并在有效期內(nèi),所有作業(yè)人員必須嚴(yán)格按照專項(xiàng)方案及相關(guān)的安全規(guī)范進(jìn)行操作,嚴(yán)禁無證上崗及違規(guī)操作、野蠻操作。構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)后及時(shí)對(duì)吊點(diǎn)進(jìn)行檢查,確保吊點(diǎn)滿足起吊要求,并在起吊前進(jìn)行重心檢核,對(duì)于異型構(gòu)件及大尺寸構(gòu)件需要采用專用平衡吊具進(jìn)行吊裝。其中，所有起重用鋼索需每周檢查一次,發(fā)現(xiàn)損壞或磨損應(yīng)及時(shí)更換,同時(shí)，構(gòu)件起吊時(shí)應(yīng)設(shè)置拉繩,以便于地面人員能在起吊時(shí)控制構(gòu)件的方向。每天吊裝班組施工作業(yè)前均需按照操作規(guī)范及作業(yè)危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行專項(xiàng)交底,同時(shí)，對(duì)新進(jìn)人員進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn),確保所有施工人員的技術(shù)及安全能力滿足要求。見圖4。

圖4 構(gòu)件吊裝現(xiàn)場(chǎng)

2.4.3 臨時(shí)支撐體系布置

臨時(shí)支撐體系以保證結(jié)構(gòu)的施工為主要目的,采用專用門式支架,支架設(shè)置上下調(diào)整座,上部使用木工字梁或鋁合金梁作為承重件,支撐間距及數(shù)量需進(jìn)行安全性計(jì)算,并由技術(shù)負(fù)責(zé)人復(fù)核后上報(bào)監(jiān)理單位審批,審批完成后方可實(shí)施。所有的臨時(shí)支架進(jìn)貨時(shí)必須進(jìn)行驗(yàn)收,同時(shí)需驗(yàn)收質(zhì)保資料,支架驗(yàn)收項(xiàng)目主要為壁厚及外觀質(zhì)量,首次使用的支架類型還需進(jìn)行試壓,確定其最大承重能力,支架頂部承重件嚴(yán)禁采用枕木,必須使用木工字梁或鋁合金梁。PC 構(gòu)件(大小梁、KT 樓板等)的下部臨時(shí)支撐架,應(yīng)在進(jìn)場(chǎng)前進(jìn)行承載力試驗(yàn),以試驗(yàn)得出的承載力極限作為計(jì)算依據(jù),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)支撐架布置進(jìn)行計(jì)算,并嚴(yán)格按照計(jì)算書進(jìn)行支撐架的布置,并在施工前進(jìn)行核算。構(gòu)件吊裝到位后需及時(shí)旋緊支撐架,支撐架上部采用木工字梁或鋁合金梁作為支撐點(diǎn),木工字梁或鋁合金梁需要與支撐架可靠連接。支撐架需在上部疊合結(jié)構(gòu)中現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后才能拆除,以現(xiàn)場(chǎng)同條件養(yǎng)護(hù)試塊作為拆除依據(jù),且最少不少于7 d ?；炷连F(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工時(shí)需確保模板及支架系統(tǒng)的穩(wěn)定性,模板及支架系統(tǒng)安全性必須經(jīng)過詳細(xì)可靠的驗(yàn)算,并通過相關(guān)審批后再行實(shí)施。操作人員必須嚴(yán)格按照規(guī)范操作,所有搭設(shè)材料必須滿足相關(guān)質(zhì)量和安全的要求,嚴(yán)禁違規(guī)操作、野蠻操作。

2.4.4 構(gòu)件連接、注漿管控

構(gòu)件吊裝時(shí)要根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖精準(zhǔn)定位,及時(shí)完成臨時(shí)支撐體系調(diào)試,避免構(gòu)件連接處存在不合理的相互作用力,避免后期拼縫開裂等現(xiàn)象進(jìn)而破壞防水。吊裝到位并復(fù)核構(gòu)件定位、編碼準(zhǔn)確無誤后要按設(shè)計(jì)要求連接構(gòu)件各預(yù)留的鋼筋頭并注漿。現(xiàn)場(chǎng)常見連接方式有套筒注漿連接、預(yù)留孔漿錨搭接、螺栓連接。1)套筒灌漿連接時(shí)一方面灌漿壓力是否到位,另一方面控制壓入灌漿料的骨料粗細(xì),先壓骨料顆粒較大的灌漿料,后壓入細(xì)骨料甚至粘結(jié)漿液填充較大骨料顆粒之間的縫隙。2)預(yù)留孔漿錨搭接灌漿料的填充和錨固區(qū)箍筋按設(shè)計(jì)配置,鋼筋搭接區(qū)設(shè)置螺旋加強(qiáng)鋼筋搭接區(qū)域的橫向約束。灌漿時(shí)首先向預(yù)留孔道內(nèi)注水濕潤(rùn)孔壁,同時(shí)清除內(nèi)壁浮渣,然后向孔道內(nèi)注入少量環(huán)氧樹脂,接著注入不含骨料顆粒的漿液灌漿料,最后注入一般的灌漿料,使灌漿料充分地?cái)D壓孔道。另外,對(duì)于預(yù)留孔洞破壞的構(gòu)件,需提出加固方案并由設(shè)計(jì)確認(rèn)后實(shí)施。3)螺栓連接分兩次進(jìn)行緊固,第一次初擰緊固到螺栓標(biāo)準(zhǔn)軸力(即設(shè)計(jì)預(yù)拉力)的60%～ 80%,第二次進(jìn)行終擰,緊固到100%的螺栓標(biāo)準(zhǔn)軸力,高強(qiáng)螺栓應(yīng)將梅花卡頭擰掉[4]。緊固完畢后,在螺栓上澆筑高強(qiáng)膨脹性混凝土,進(jìn)一步防止螺栓松動(dòng)?？傊?，構(gòu)件連接處理要保證漿液質(zhì)量，防止工人簡(jiǎn)化施工程序是關(guān)鍵。注漿套筒連接見圖5,漿液流動(dòng)度試驗(yàn)見圖6。

圖6 漿液流動(dòng)度試驗(yàn)

2.4.5 防水防滲技術(shù)管控

在墻板拼縫處采取兩道防水屏障,即外側(cè)的防水變性硅膠嵌縫及內(nèi)側(cè)的預(yù)埋防水橡膠條,同時(shí)在每4 塊墻板的十字接頭內(nèi)側(cè)增加一道聚氨酯防水嵌縫。同時(shí)優(yōu)化墻板細(xì)部構(gòu)造,拼縫處設(shè)置導(dǎo)水及排水裝置,上下板塊拼縫處設(shè)置企口構(gòu)造,以防止外部水進(jìn)入內(nèi)側(cè)。施工過程中加強(qiáng)防水施工質(zhì)量管控力度,確保外墻板防水施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。采用防水卷材層時(shí),現(xiàn)場(chǎng)要控制好清掃基層、底膠涂刷、粘結(jié)劑的涂刷、卷材接頭的粘貼、卷材末端的收頭處理等細(xì)節(jié)工作質(zhì)量,檢查各項(xiàng)指標(biāo)是否滿足相關(guān)規(guī)定,同時(shí)，保證材料質(zhì)量[5]。

2.4.6 后澆筑部分施工管理

后澆筑部分施工管控主要是做好后澆筑部分混凝土與構(gòu)件之間的銜接,其他管控與傳統(tǒng)施工管控相似,即保證鋼筋綁扎質(zhì)量、預(yù)埋構(gòu)件安裝位置準(zhǔn)確、模板加固到位、澆筑振搗密實(shí)、養(yǎng)護(hù)工作到位等工作。

3 結(jié) 語

我國(guó)預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)、預(yù)制、安裝施工技術(shù)不斷發(fā)展更新,管理方法不斷完善,基于BIM的工程全生命周期管理日漸成熟,預(yù)制裝配式建筑必將逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)建筑。但在我國(guó),建筑施工作業(yè)素質(zhì)有待更進(jìn)一步的提高,施工質(zhì)量是保證建筑物可靠性的基礎(chǔ),所以，除了加快裝配式建筑技術(shù)上的步伐外,還要加大對(duì)基層管理者、工人新技術(shù)、新技能的培訓(xùn)工作,以提高管理者的職業(yè)操守和工人的技能水平,從而保證施工質(zhì)量。

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