□ 戴旭拓
作為建筑工業(yè)化的代表性技術(shù),裝配式建筑(Prefabricated Building)具有施工效率高、質(zhì)量好、人工成本低和綠色環(huán)保等優(yōu)點[1],在國家和各地政策的扶持下,目前正處于大力發(fā)展之中。發(fā)展裝配式建筑,其質(zhì)量管理是不可回避的問題[2]。在我國裝配式建筑的發(fā)展歷程中,就曾出現(xiàn)過質(zhì)量問題,并在很長一段時間內(nèi)暫緩?fù)茝V應(yīng)用[3]。
裝配式建筑與一般現(xiàn)澆建筑最大的區(qū)別是建造方式的不同,其特有的工廠預(yù)制、現(xiàn)場安裝等工藝流程的引入,增加了新的質(zhì)量風(fēng)險點。同時,我國裝配式建筑目前處于發(fā)展階段,尚未形成完善的設(shè)計、生產(chǎn)以及施工安裝體系,質(zhì)量管理流程也并不健全,缺乏完善的指導(dǎo)性文件、規(guī)范,給裝配式建筑的質(zhì)量管理帶來了挑戰(zhàn)。而隨著裝配式建筑的逐漸推廣和應(yīng)用,其質(zhì)量控制必須得以重視。因此,提升裝配式建筑的施工質(zhì)量管理水平、降低裝配式建筑施工質(zhì)量問題發(fā)生率,是發(fā)展裝配式建筑以及實現(xiàn)我國建筑工業(yè)化亟待解決的問題。而通過梳理目前裝配式建筑常見質(zhì)量問題及形成原因,從其根源出發(fā)尋找其控制措施是解決這一問題的可行思路。
基于以上分析,本研究以裝配式混凝土(Prefabricated Concrete, PC)建筑的施工質(zhì)量控制為研究對象,總結(jié)目前PC建筑常見的施工質(zhì)量問題,并對其形成原因進行分析,在此基礎(chǔ)上提出有針對性的控制措施。
目前,裝配式建筑常見的施工質(zhì)量問題主要包括安裝精度不夠、預(yù)制構(gòu)件尺寸不合適、預(yù)制構(gòu)件破損、接縫處理不當(dāng)以及管線與預(yù)埋件問題等[4]。
安裝精度不夠是PC建筑常見的施工質(zhì)量問題,其在施工現(xiàn)場主要體現(xiàn)在墻板之間或疊合板之間拼縫誤差大、高度不一等,主要原因有以下幾點:(1)設(shè)計人員經(jīng)驗不足,在結(jié)構(gòu)拆分時考慮不充分,導(dǎo)致設(shè)計尺寸存在誤差;(2)在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)時,由于質(zhì)量把控不嚴(yán)、機械設(shè)備或生產(chǎn)工藝等原因,導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件尺寸與設(shè)計尺寸不一致;(3)吊裝人員安裝經(jīng)驗不足,導(dǎo)致安裝精度不夠;(4)吊裝設(shè)備選取不合適,且設(shè)備儀器長期未檢修;(5)安裝時惡劣的天氣,如大風(fēng)等,導(dǎo)致構(gòu)件吊裝過程不易控制[5],出現(xiàn)安裝偏差。
預(yù)制構(gòu)件尺寸不合適是PC建筑施工中發(fā)生較多的質(zhì)量問題,也是導(dǎo)致安裝精度不夠的一大原因。其在施工現(xiàn)場導(dǎo)致的后果主要體現(xiàn)在安裝后拼縫誤差大、高度不一,同時還存在構(gòu)件與構(gòu)件之間沖突嚴(yán)重,有些構(gòu)件需要在現(xiàn)場切割等[6]。其主要形成原因有:(1)設(shè)計人員經(jīng)驗不足,在構(gòu)件拆分設(shè)計時對構(gòu)件沖突的問題考慮不充分;(2)部分異形構(gòu)件在預(yù)制構(gòu)件廠批量生產(chǎn)的成本高且生產(chǎn)速度緩慢,需要在現(xiàn)場進行切割加工才能安裝;(3)在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)時,由于質(zhì)量把控不嚴(yán)、儀器設(shè)備或生產(chǎn)工藝等原因,導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件尺寸與設(shè)計尺寸不一致。
預(yù)制構(gòu)件破損也是裝配式建筑施工中常見的施工質(zhì)量問題,其現(xiàn)場具體表現(xiàn)為構(gòu)件出現(xiàn)缺棱吊角、裂縫甚至斷裂等現(xiàn)象。其主要原因有:(1)預(yù)制構(gòu)件在生產(chǎn)時把控不嚴(yán),質(zhì)量差,出廠時就存在缺棱吊角、裂縫等,且入場檢驗也不到位;(2)在運輸過程中防護不到位,產(chǎn)生過大顛簸,導(dǎo)致構(gòu)件損傷;(3)構(gòu)件進場堆放時,未做好地面硬化,出現(xiàn)不均勻沉降,導(dǎo)致構(gòu)件破損;(4)施工安裝現(xiàn)場作業(yè)人員不熟悉施工工藝,存在錯誤違規(guī)作業(yè),導(dǎo)致構(gòu)件發(fā)生碰撞,如工人未使用合理機械,對預(yù)制構(gòu)件進行直接翻轉(zhuǎn)或使用撬棍進行移位,吊裝時發(fā)生碰撞等[7]。
節(jié)點和接縫是PC建筑常出現(xiàn)質(zhì)量問題的位置,節(jié)點、接縫處理不當(dāng)也是PC建筑最常見的質(zhì)量問題[8],其在現(xiàn)場的常見體現(xiàn)為:灌漿套筒灌漿不夠飽滿、節(jié)點強度不夠、連接處出現(xiàn)裂縫、連接不牢固以及后期滲漏嚴(yán)重等。造成節(jié)點、接縫處理不當(dāng)?shù)闹饕蛴校海?)灌漿料質(zhì)量控制存在問題,如未按照配合比進行配置、放置時間過久以及坍落度不符合要求等;(2)操作工人缺乏專業(yè)的施工經(jīng)驗,對灌漿技術(shù)和接縫的處理技術(shù)不熟練;(3)未使用專門的灌漿機器,直接采用人工手動灌漿;(4)灌漿完成后,未采用合規(guī)檢測儀器進行檢測確認(rèn)其質(zhì)量。
管線與預(yù)埋件問題在施工現(xiàn)場主要的體現(xiàn)為預(yù)埋管線堵塞、移位,在穿線時遇到障礙,以及預(yù)埋件脫落、移位等問題[9]。其主要產(chǎn)生原因為:(1)設(shè)計時未很好地考慮轉(zhuǎn)角問題,導(dǎo)致預(yù)埋管線出現(xiàn)直角,穿線困難;(2)在構(gòu)件生產(chǎn)時,管口防護不到位或管線連接不緊密,振搗時易使部分混凝土進入管線造成堵塞;(3)管線與預(yù)埋件未固定好,導(dǎo)致其振搗發(fā)生脫落與移位。
將上述PC建筑常見施工質(zhì)量問題進行整理,并對產(chǎn)生原因進行梳理,其結(jié)果如表1所示。
表1 PC建筑常見施工質(zhì)量問題及原因分析
從表1可以看出,PC建筑的常見施工質(zhì)量問題雖然有很多種,但其發(fā)生的原因基本相同,主要為:(1)未按規(guī)定進行操作;(2)從業(yè)人員經(jīng)驗不足;(3)溝通效率低;(4)防護不到位;(5)機械設(shè)備問題。
基于對PC建筑常見施工質(zhì)量問題的梳理及原因分析,認(rèn)為可采用以下措施對PC建筑常見施工質(zhì)量問題進行預(yù)防與控制。
本體系主要包括法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范以及各種制度等,通過其落地與執(zhí)行,從宏觀上減少裝配式建筑施工質(zhì)量問題的發(fā)生[10]。依照這些規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),政府相關(guān)部門通過對PC建筑的工程質(zhì)量進行監(jiān)督以及對工程進行驗收,并對其結(jié)果進行評價與獎懲,以確保PC建筑的施工質(zhì)量。同時,這些法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范以及各種制度,也為施工企業(yè)進行PC建筑的質(zhì)量管理提供了指導(dǎo)與抓手,施工企業(yè)可以以此為依據(jù)進行相關(guān)的質(zhì)量管理工作。
推行精益化管理主要是指建立各個施工環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化施工流程,并對每個環(huán)節(jié)配套相應(yīng)的評價體系[10],施工單位在各個施工環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程,對其質(zhì)量進行評價,約束PC建筑施工時的行為。施工人員依照標(biāo)準(zhǔn)化的施工流程規(guī)范地開展施工作業(yè),管理人員依照評價體系對其進行評價,將施工過程中的具體工序正確、標(biāo)準(zhǔn)地落實到位,以實現(xiàn)精益化管理,確保PC建筑質(zhì)量。
“兩化(信息化與工業(yè)化)融合”是目前建筑業(yè)發(fā)展的重要趨勢,將BIM技術(shù)應(yīng)用于PC建筑施工,其可視化和數(shù)字化的特點不僅可以提升PC建筑施工效率,還可以提高其施工質(zhì)量。在設(shè)計階段,BIM技術(shù)的應(yīng)用可實現(xiàn)設(shè)計信息即時修改、實時更新,確保各方之間的高效溝通,避免信息不對稱;進行碰撞檢測,提前規(guī)避PC建筑后期吊裝施工中可能存在的錯漏碰等問題;在施工階段,可利用BIM技術(shù)進行施工組織優(yōu)化、施工模擬、可視化交底以及直接質(zhì)量控制[11],提高PC建筑的質(zhì)量管理水平。此外,PC建筑的參建各方也可借助基于BIM技術(shù)的信息共享平臺,實現(xiàn)信息的高效溝通與質(zhì)量的直接管理,為PC建筑的施工質(zhì)量提供保證。
施工儀器、設(shè)備和機械等對施工的生產(chǎn)效率和建筑的質(zhì)量有著重要的影響。要實現(xiàn)PC建筑施工的高效率與高質(zhì)量,與之配套的施工機械必不可少。采用精細(xì)化、自動化和數(shù)字化的合格高效施工機械,可提高施工精度,降低施工難度與出錯率,以確保PC建筑的施工質(zhì)量。
裝配式建筑的發(fā)展離不開裝配式建筑專業(yè)人才的培養(yǎng)。由于裝配式建筑推行的時間較短,從業(yè)人員存在著經(jīng)驗不足、技能不熟悉的問題,裝配式建筑人才的培養(yǎng)刻不容緩。對相關(guān)從業(yè)者進行裝配式建筑知識、技能以及規(guī)范培訓(xùn),要求相關(guān)從業(yè)者考試持證上崗[12],加速培養(yǎng)裝配式建筑的專業(yè)技術(shù)人員,強化從業(yè)人員的專業(yè)化程度,使裝配式建筑的設(shè)計、構(gòu)件生產(chǎn)以及施工更加規(guī)范化,減少其生產(chǎn)過程中的錯誤,以保證裝配式建筑的施工質(zhì)量。
本文對PC建筑施工常見質(zhì)量問題及控制措施進行了研究,主要得出以下結(jié)論:
(1)安裝精度不夠、預(yù)制構(gòu)件尺寸不合適、預(yù)制構(gòu)件破損、節(jié)點與接縫處理不當(dāng)以及管線與預(yù)埋件問題是PC建筑施工常見的質(zhì)量問題。
(2)未按規(guī)定進行操作、從業(yè)人員經(jīng)驗不足、溝通效率低、防護不到位、機械設(shè)備問題是PC建筑施工常見質(zhì)量問題的主要原因。
(3)完善裝配式建筑管理體系、推行精益化管理、應(yīng)用BIM技術(shù)、配套合格高效施工機械以及強化從業(yè)人員的專業(yè)程度是控制PC建筑施工質(zhì)量控制的有效措施。