劉毅
建筑業(yè)的工業(yè)化是通過(guò)工廠制造、集中運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)安裝和科學(xué)管理方法,取代傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中低水平、低效率、重污染的生產(chǎn)方式。其中,預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的普及推廣是實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化過(guò)程中的一條重要途徑。然而,預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的建造技術(shù)在我國(guó)目前處于發(fā)展階段,還存在需要改進(jìn)的生產(chǎn)難點(diǎn)。本文結(jié)合預(yù)制混凝土建造技術(shù)和實(shí)際項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn),對(duì)存在的難點(diǎn)和問(wèn)題做了深入剖析,提出了PC 結(jié)構(gòu)生產(chǎn)施工過(guò)程中的管控要點(diǎn),為更多的類似項(xiàng)目管理提供借鑒。
自2015 年以來(lái),我國(guó)就開(kāi)始了對(duì)裝配式建筑的推廣,2016 年初的《中共中央和國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理的若干意見(jiàn)》中明確提出:大力推廣裝配式建筑,建設(shè)國(guó)家級(jí)裝配式建筑生產(chǎn)基地。隨后,全國(guó)各省市紛紛出臺(tái)政策文件,大力推廣預(yù)制建筑。預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)作為裝配式建筑的重要分支,也如雨后春筍般地陸續(xù)實(shí)施。
但是,由于預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)受限于多種原因,比如現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)成本更低、國(guó)內(nèi)施工企業(yè)和操作工人對(duì)技術(shù)不熟悉等,該技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展還存在待提升的空間。
1.構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量不足
目前我國(guó)PC 生產(chǎn)廠商一般采用兩種工藝:固定式模臺(tái)工藝和流動(dòng)模臺(tái)工藝。由于固定模臺(tái)工藝可以生產(chǎn)的構(gòu)件體型規(guī)格更多,操作應(yīng)用更加靈活、可調(diào)整性較強(qiáng);而且,每個(gè)模臺(tái)上進(jìn)行的是獨(dú)立的一組工序,不會(huì)受其他模臺(tái)工序進(jìn)展的影響。因此,大部分工廠目前采用的就是固定模臺(tái)工藝。由于PC 的生產(chǎn)受行業(yè)技術(shù)和管理水平的限制,常常導(dǎo)致生產(chǎn)出的PC 構(gòu)件合格率較低,部分廠商僅能達(dá)到91%。而且構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核檢查時(shí)也會(huì)出現(xiàn)很多質(zhì)量瑕疵,包括缺棱少角、翹曲不平、鋼筋偏位等情況,這對(duì)工程質(zhì)量的管理非常不利。
2.套筒灌漿質(zhì)量是PC 施工中的難點(diǎn)
套管灌漿技術(shù)是PC 施工的關(guān)鍵,對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的安全性非常重要。預(yù)制構(gòu)件灌漿的難點(diǎn)在于專業(yè)技術(shù)人員較少、難以實(shí)施有效監(jiān)控;套筒和灌漿料要統(tǒng)籌配套選擇,避免施工單位與構(gòu)件廠“各自只掃門前雪”——構(gòu)件廠的套筒制造、安裝精度未達(dá)規(guī)范要求,而現(xiàn)場(chǎng)灌漿料隨意選擇,參差不齊。這樣就會(huì)常常出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題:漿體內(nèi)斷裂、漏漿嚴(yán)重等,進(jìn)而減少了鋼筋錨固長(zhǎng)度,引起連接接頭強(qiáng)度不足,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的整體性能降低。所以,為了防范上述問(wèn)題的產(chǎn)生,套管灌漿過(guò)程管控尤為重要。
3.外墻板的密封問(wèn)題
PC 構(gòu)件采用工廠化生產(chǎn),構(gòu)件本身的防水性能能得到較好保障。然而,PC 建筑物因外墻板之間存在大量的接縫,同時(shí)復(fù)合保溫外墻板的不易修復(fù)性,均增加了PC建筑滲漏治理難度。因此,外墻板的密封性能好壞直接影響著后期房屋長(zhǎng)期使用性能,是必須在前期預(yù)控的重點(diǎn)問(wèn)題。
4.現(xiàn)場(chǎng)施工組織管理效率不匹配
因?yàn)橐话阕≌?xiàng)目開(kāi)發(fā)的建設(shè)單位對(duì)項(xiàng)目工期的要求較高,從PC 構(gòu)件的設(shè)計(jì)、模具加工、構(gòu)件生產(chǎn)開(kāi)始到PC 吊裝施工的整體工期較緊。因此,為了提效生產(chǎn),在工廠一般會(huì)準(zhǔn)備更多后續(xù)批次的構(gòu)件,如果現(xiàn)場(chǎng)的施工組織管理不匹配,出現(xiàn)工期延誤,將造成過(guò)多的成品構(gòu)件在工廠或現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期堆放,或者多次反復(fù)搬運(yùn),難免會(huì)產(chǎn)生輕微變形或質(zhì)量損壞。因此,高效的現(xiàn)場(chǎng)施工組織也是保障PC 構(gòu)件安裝質(zhì)量的重要舉措。
1.預(yù)制構(gòu)件在制作階段的管理要點(diǎn)
預(yù)制構(gòu)件制造過(guò)程中質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn):首先是預(yù)留鋼筋的準(zhǔn)確定位,其次是構(gòu)件模具加工質(zhì)量控制,第三是構(gòu)件成型后尺寸和觀感的檢查。
嵌入式鋼筋的定位可以采用與設(shè)計(jì)預(yù)留鋼筋間距相同的帶孔鋼板來(lái)進(jìn)行限位固定,保證鋼板的垂直度和孔徑,以此反復(fù)對(duì)同一類型構(gòu)件的鋼筋間距進(jìn)行復(fù)核。
預(yù)制構(gòu)件模具可根據(jù)構(gòu)件位置的不同分為外墻模具,內(nèi)墻模具,疊合板模具和樓梯模具。四個(gè)位置的模具質(zhì)量中最重要的就是保證模具的剛度,以控制成型后的尺寸和方正度。模具一般以槽鋼作為邊模,但因?yàn)殇摻畲┛纵^多,故而需要增加肋板加固,必要時(shí)也可以增加角部或胯部拉桿;底模最好能采用整塊鋼板,如果使用拼板,則必須增強(qiáng)支撐結(jié)構(gòu)的剛度。其他還需要注意的是,外墻板通常涉及到保溫夾層,一定要在模具定尺時(shí)留足保護(hù)層厚度,并且控制人工壓面或機(jī)器壓面的平整度。
預(yù)制構(gòu)件養(yǎng)護(hù)成型后,需依據(jù)相關(guān)規(guī)范,對(duì)表面尺寸、觀感進(jìn)行抽查,對(duì)有構(gòu)件缺陷及時(shí)進(jìn)行整改。外觀長(zhǎng)寬尺寸偏差和平整度要控制在5mm 以內(nèi)、翹曲撓度低于1‰,預(yù)留鋼筋的長(zhǎng)度偏差在10mm 以內(nèi)、定位偏差低于5mm。如果在第一次抽查后發(fā)現(xiàn)構(gòu)件一般檢查項(xiàng)的合格率低于85%,在下一批抽查時(shí)應(yīng)將抽查比例提升。
2.預(yù)制構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)時(shí)的施工組織
預(yù)制構(gòu)件施工和現(xiàn)澆混凝土施工的施工組織有比較大的區(qū)別,需要關(guān)注以下三點(diǎn):(1)總平面布置;(2)構(gòu)件堆場(chǎng)與方式;(3)施工組織設(shè)計(jì)
項(xiàng)目場(chǎng)地的平面布置首先要滿足有環(huán)形閉合通路,道路寬度應(yīng)不少于4m,載重汽車轉(zhuǎn)彎半徑不少于10m,拖車轉(zhuǎn)彎半徑不少于20m,在地庫(kù)頂板上行車需要驗(yàn)算地庫(kù)荷載,必要時(shí)可以增加地庫(kù)頂板回?fù)?;其次,塔吊布置?yīng)與號(hào)樓保持合理距離,預(yù)制構(gòu)件堆場(chǎng)和塔吊應(yīng)布置在號(hào)樓的同一側(cè)。因?yàn)镻C 構(gòu)件可重達(dá)6-8t,塔吊的吊幅和吊重均需通過(guò)計(jì)算確定,如果有節(jié)約租賃成本的需要,亦可考慮在前期對(duì)構(gòu)件拆分,或調(diào)整塔吊安裝時(shí)間。
同時(shí),應(yīng)根據(jù)型號(hào)、數(shù)量以及疊合層數(shù)等因素來(lái)綜合確定構(gòu)件堆場(chǎng)的布置。一般可直接采用枕木相隔堆放。當(dāng)構(gòu)件較重又必須集中疊合堆放時(shí),可采用支架堆放。但需要注意支架須經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)以確保結(jié)構(gòu)剛度,使構(gòu)件運(yùn)輸或堆放時(shí)不發(fā)生變形和損壞。墻板類構(gòu)件一般立放,疊合板、樓梯部位等構(gòu)件一般平放,并且平放的堆疊層數(shù)以不超過(guò)5 層為宜。
由于PC 構(gòu)件的施工流水應(yīng)與構(gòu)件廠的生產(chǎn)排期、施工場(chǎng)地內(nèi)構(gòu)件堆放體量相匹配,因此準(zhǔn)確地計(jì)算工效,推導(dǎo)合理的PC 進(jìn)場(chǎng)數(shù)量非常關(guān)鍵。首先,可以通過(guò)表1 來(lái)計(jì)算出建筑單體的工人及對(duì)應(yīng)的構(gòu)件需量。其次,在不同的工序之間安排合理的搭接,一般來(lái)說(shuō)PC 構(gòu)件的最快標(biāo)準(zhǔn)層的施工工期可壓縮到8 天甚至更短。最后,通過(guò)構(gòu)件數(shù)量與工期的關(guān)系計(jì)算出不同構(gòu)件的單日進(jìn)場(chǎng)數(shù)量,并對(duì)構(gòu)件廠排布生產(chǎn)日期,確保施工組織的流水和構(gòu)件廠的流水相匹配。
3.套筒灌漿質(zhì)量的過(guò)程管控
一般建議采用半灌漿套筒,降低施工難度,提高灌漿質(zhì)量。
首先,灌漿料在選擇過(guò)程中,除了符合《JGJ355-2015鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中關(guān)于流動(dòng)度、抗壓強(qiáng)度等要求外,還需要注意灌漿料需要與構(gòu)件廠的套筒相匹配,否則在正式施工前需要經(jīng)過(guò)型式檢驗(yàn)合格。其次,在現(xiàn)場(chǎng)攪拌漿料時(shí),要嚴(yán)格控制水料比。建議采用電子秤對(duì)灌漿材料進(jìn)行稱重,采用刻度杯對(duì)水量計(jì)容。再次,在構(gòu)件吊裝前務(wù)必對(duì)連接部位的鋼筋長(zhǎng)度、銹蝕度、灌漿縫清理等做一遍檢查。另外,實(shí)體構(gòu)件水平連接縫可采取封縫座漿料,外墻板外側(cè)接縫采用密封帶封閉,長(zhǎng)度超過(guò)1.5m的縫應(yīng)該分倉(cāng)。最后,在豎向構(gòu)件進(jìn)行灌漿時(shí),從下方注漿孔處向套筒內(nèi)壓力注漿,待上方的排漿孔流出漿料后,迅速用堵塞封堵。封堵時(shí)要保持灌漿壓力,灌漿槍口撤離灌漿孔時(shí),應(yīng)立即封堵,灌漿接頭處如有漏漿現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)注。
需要強(qiáng)調(diào)的是,以上的各個(gè)關(guān)鍵工序均需要項(xiàng)目施工管理團(tuán)隊(duì)對(duì)灌漿工人嚴(yán)格篩查、帶證上崗,并且要做好培訓(xùn)和交底。此外,還需要對(duì)灌漿過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和抽查,以確保灌漿質(zhì)量。
表1 建筑單體的標(biāo)準(zhǔn)工期及構(gòu)件數(shù)量計(jì)算
4.外墻板密封的施工管理要點(diǎn)
現(xiàn)澆混凝土與預(yù)制板外墻、外墻預(yù)制板與預(yù)制板接縫存在預(yù)留空間,經(jīng)過(guò)縫內(nèi)灌漿進(jìn)行嵌縫,填充泡沫條,表面打膠處理后,可能因熱脹冷縮造成PC 拼縫結(jié)構(gòu)膠收縮,形成裂縫通道,雨水會(huì)通過(guò)墻面薄弱部位滲入室內(nèi),導(dǎo)致室內(nèi)滲漏嚴(yán)重。
外墻板的密封性主要依托于兩點(diǎn):第一是外墻板本身的防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);第二是材料密封防水。通常,PC 外墻板之間的水平接縫通常設(shè)計(jì)為內(nèi)高外低,如果有水滲入企口,會(huì)自然流出而不會(huì)滲入板內(nèi)。但是,PC 外墻板間的豎向拼接縫長(zhǎng)期受到溫度變化,相對(duì)位移導(dǎo)致密封膠老化開(kāi)裂,常常是造成滲漏水的重要原因。在比較和分析了不同密封膠的性能之后(表2),推薦使用MS 改性硅酮密封膠。
表2 不同密封膠性能對(duì)比
密封膠的施工主要需要七道工序:基層清理→塞泡沫條→黏貼膠帶→刷底涂→打膠→兩次壓實(shí)刮平→撕除防護(hù)膠帶。其中,填塞泡沫條時(shí)應(yīng)注意,泡沫條的寬度應(yīng)該大于縫寬的20%,泡沫條的填塞深度應(yīng)預(yù)留打膠深度不低于縫寬的50%。打膠時(shí),必須分兩次使用刮刀刮平,密封膠下凹于縫中,表面平整光滑、無(wú)氣泡。打膠完成后1天內(nèi),對(duì)密封膠厚度、密封膠與構(gòu)件粘結(jié)情況進(jìn)行分批抽檢,確保質(zhì)量合格。
預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)(PC 結(jié)構(gòu))作為當(dāng)前建筑行業(yè)正在大力推廣的建造形式,產(chǎn)業(yè)正在迅速擴(kuò)大,但是預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制是一個(gè)復(fù)雜而系統(tǒng)的過(guò)程,涉及多個(gè)環(huán)節(jié)。本文從構(gòu)件生產(chǎn)到現(xiàn)場(chǎng)施工,總結(jié)出過(guò)程質(zhì)量管理的四個(gè)關(guān)鍵要點(diǎn):PC 構(gòu)件生產(chǎn)管理、施工組織管理、現(xiàn)場(chǎng)灌漿質(zhì)量管控和外墻板密封膠質(zhì)量管控。只有管控到位每個(gè)關(guān)鍵要點(diǎn),才能確保整個(gè)工程的質(zhì)量管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。