摘? 要：對于裝配式建筑來說，在設計無誤的情況下，構件質量的最相關因素與環(huán)節(jié)就是構件的預制。對于不同地區(qū)而言，由于其規(guī)范標準等要素的差異，各地需要針對自身實際情況形成適合本地區(qū)的裝配式建筑構件生產(chǎn)的規(guī)程。本文針對將對預制混凝土構件主要關鍵技術進行研究分析，從工廠化生產(chǎn)的條件、構件生產(chǎn)流程入手，對主要關鍵技術進行系統(tǒng)、科學的研究，相關研究可以為裝配式建筑的設計與應用提供有益的經(jīng)驗借鑒和參考。

關鍵詞：裝配;設計;構件;技術

中圖分類號：TU37? ? ?文獻標識碼：A

1裝配式建筑構件的工廠化條件

建筑裝配領域的量化生產(chǎn)是建筑裝配的必要條件，同時實現(xiàn)建筑裝配的必要流程為工廠進行統(tǒng)一的大規(guī)模構件生產(chǎn)，隨后通過獨立運輸或集中運輸將生產(chǎn)構件運輸至施工現(xiàn)場進行裝配施工。為達到建筑構建裝配化的預期，預制工廠方面需要進行詳細嚴密的前期準備工作，這一過程包括對于構件圖紙的精量化設計與構件建模、構件的高精度批量生產(chǎn)、構件的成本核算等，其中最為關鍵也是工廠預制對比現(xiàn)場澆筑的優(yōu)勢部分，就是對于構件的建模與高精度生產(chǎn)，工廠預制優(yōu)勢綜合考慮有如下幾點：（1）預制工廠的設計具有很高的精度。（2）預制工廠的生產(chǎn)均有很好質量與很高的效率。（3）預制工廠的先進設備流水線生產(chǎn)可以最高程度的避免惡劣環(huán)境的影響。（4）工廠可以生產(chǎn)一些現(xiàn)場澆筑無法生產(chǎn)的構件，例如需要活性粉末混凝土。（5）工廠施工可以通過先進工藝最大程度地保護施工人員的安全與健康。

但與此同時，現(xiàn)階段預制構件也有其無法克服的缺點：（1）工廠預制到交付使用之間存在一段運輸時期，延緩施工效率。（2）預制的生產(chǎn)方式難以及時滿足客戶靈活多變的要求。（3）構件的多樣性功能難以得到保護。（4）當預制構件不符合施工現(xiàn)場的要求時，無法及時在現(xiàn)場調整。對于上述問題，即是構件預制現(xiàn)階段的問題所在，也是構件預制未來的發(fā)展方向。

構建質量與構件的生產(chǎn)設備與生產(chǎn)工藝高度相關，此外還受加工場地的環(huán)境因素影響。首先，加工場地需要寬闊堅實，地面不能有大量起伏，其次，由于工藝需求場地需要較好的排水渠道，從而保證構件不受環(huán)境影響產(chǎn)生形變。此外，實現(xiàn)高精度要求加工設備與加工環(huán)境的表面保持平整，以保證構件加工時受力均勻，環(huán)境的濕度與整潔度也是保障構建質量的重要因素，這是由于上述兩點因素也會影響構件加工的受力情況，從而影響加工質量，因此預制工廠在進行加工作業(yè)前，需要對施工場地進行潤濕處理降低粉塵，并鏟平凹凸部分，保持基底平整潔凈[1]。

2生產(chǎn)工藝流程

在完成了場地改造與圖紙設計等一系列前期準備工作后，即可開始進行對于建筑構件的預制工程。對于裝配式建筑構件的生產(chǎn)工藝而言，隨著計算機技術與控制技術的發(fā)展與融合，逐步形成了一套完整的現(xiàn)代化預制生產(chǎn)流程，實現(xiàn)了對于構件的從生產(chǎn)、養(yǎng)護、加工到運輸?shù)牧魉€生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

根據(jù)圖1可知，生產(chǎn)工藝的流程主要分為原材料加工與半成品精加工兩個主要部分，在原材料加工部分，主要的工藝流程包括磨具清洗、然后進行對于數(shù)控設備的預先操作，即數(shù)控劃線與安放邊膜，隨后進行對于原材料的預置，包括鋼板的安放與鋼筋的安放，隨后將半成品通過擺渡車等方式運輸至精加工設備，進行布料、振搗、剖平、預養(yǎng)護、抹光、拉毛等一系列處理，最終在養(yǎng)護室完成構件出廠前的全部操作，最后脫模實現(xiàn)構件產(chǎn)出。

3 生產(chǎn)工藝關鍵技術研究

3.1 模具的技術要求

對于構件質量與構件精度而言，影響程度最大的因素就是設備的操作精度與操作穩(wěn)定性，隨著數(shù)控領域的技術發(fā)展，利用數(shù)控劃線機進行劃線以取代人工測量與人工劃線，是行業(yè)發(fā)展的主要方向，我國對于建筑領域數(shù)控劃線的引導與布控可以追溯到上世紀八十年代，然后限制數(shù)控劃線普及的問題一直得不到有效解決，即生產(chǎn)設備由于傳送導致的模具偏差，這一問題的解決將實現(xiàn)對產(chǎn)業(yè)化住宅又一大推動力。

解決數(shù)控劃線問題后，接下來的流程涉及模具的設計安裝。模具的精度與抗形變能力是保證建筑構件精度的關鍵，此外對于大型模具的組裝精度與完成度也將直接影響澆筑構件的精度。對于裝配式混凝土建筑構件的生產(chǎn)而言，其模具包括底模、內(nèi)、外側模、端模、窗口處的窗模以及調節(jié)和定位裝置等。模具的加工精度也與其加工工藝與加工環(huán)境有著直接聯(lián)系，在模具設計、生產(chǎn)、開料、拼裝的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，要求最大誤差不得超過2mm，為保證模具精度，需要對其進行反復測量。

保證模具尺寸精準外，還要考慮混凝土建筑構件澆筑工藝對于構件精度的影響，不同的澆筑工藝有著不同的適用范圍，判斷澆筑工藝是否合理的主要判斷標準在于澆筑過程中是否會出現(xiàn)非同向內(nèi)應力，內(nèi)應力的出現(xiàn)會導致構建出現(xiàn)細紋或裂縫，嚴重影響構件質量。

3.2 預埋件的設置及鋼筋安放

完成前期準備工作后，需要進行原材料的處理，包括預埋件的設置以及鋼筋的安放。預埋件的作用是為了使裝配式構件的各部分能夠精準地連接成型，同時預埋件的結構能夠有效地減少后續(xù)加工對于原主體結構的影響，預埋件是預置一系列設備的統(tǒng)稱，不同的預埋件具有不同的功能，同時也被放置不同的位置，即預埋件的位置與數(shù)量將直接影響構件生產(chǎn)過程中的效率與建筑構件的質量

預埋件的放置需要考慮以下幾個方面：（1）一般工程的預埋件需要數(shù)量較多，因此要注意到預埋件之間的間距以及預埋件與振搗棒的距離，以保證預埋件的功能正常發(fā)揮。（2）預埋件的功能發(fā)揮與預埋件的放置位置有直接關系，因此需要根據(jù)預先設定的位置精確安裝，并進行有效固定以防止預埋件發(fā)生移動。（3）施工過程中的溫度變化會導致不同膨脹系數(shù)的物質發(fā)生不同程度的形變，由于一般預埋件的膨脹系數(shù)遠小于混凝土線的膨脹系數(shù)，因此預埋件的放置與需要考慮在承載負荷較大處進行加固處理。根據(jù)上述分析，預制過程主要需要考慮定位、固定以及加固三方面，定位時應考慮與模板的接觸面積，當接觸面積較大時可以在表面放置螺栓或定位架進行定位。

對于裝配式建筑用混凝土生產(chǎn)中的鋼筋安放而言，需要考慮鋼筋結構、鋼筋材質與組裝方式，預制裝配式混凝土時需要用到鋼筋骨架、鋼筋網(wǎng)片，鋼筋材料的剛性較大，因此主要注意對于鋼筋骨架制成的精度，精度主要涉及尺寸精度與放置精度，鋼筋的精準放置與預埋件的精準放置才能夠保證構件的高精度生產(chǎn)。

3.3 混凝土的制備與澆筑

在建成并固定鋼筋支架后，需要進行混凝土的制備與澆筑。運輸過程會對于混凝土質量產(chǎn)生較大影響，即運輸過程中會產(chǎn)生一定的耗損，因此需要在預制工廠直接將制備的混凝土進行構件的澆筑。在這一環(huán)節(jié)，影響裝配式構件質量的因素主要有：（1）成品的商品混凝土與預制工廠預制的混凝土在質量上具有較大區(qū)別，優(yōu)先自行制備。（2）在制備過程中，預制工廠放置攪拌站應采用單階式結構，實現(xiàn)骨料與水泥的同時提升。（3）澆筑前與制成后都需要進行嚴格的尺寸測量，并保證模板的質量與精度，并注意模板材質的型變系數(shù)。（4）澆筑時采用合適的攪拌振搗方式，具體方法按規(guī)范選取。（5）采用高精度傳感器檢測各部分的受力情況，以保證構件生產(chǎn)中各結構的質量，當出現(xiàn)受力過大、位置偏移等問題時，應及時處理。

3.4 構件的脫模和養(yǎng)護

澆筑后的混凝土需要進行脫模與養(yǎng)護處理，脫模與養(yǎng)護都將直接影響構件的剛性與韌性，而這兩點直接影響構件的抗形變能力，錯誤的操作工藝還有可能導致混凝土出現(xiàn)較大的裂縫與蜂窩麻面的現(xiàn)象，嚴重影響構件質量與建筑安全性[2]。

為避免上述問題，需要做到：（1）將構件與模具同時置入50.5℃的蒸汽環(huán)境內(nèi)養(yǎng)護兩個小時以上，使構件適應養(yǎng)護環(huán)境。（2）根據(jù)水泥占比調整蒸汽養(yǎng)護的時間。（3）養(yǎng)護時間精準化控制，實現(xiàn)提高效率與節(jié)約能源。（4）養(yǎng)護與脫模工序應當銜接進行，避免過長間隔時間產(chǎn)生的負面影響。（5）進行脫模起吊時，其強度應當符合規(guī)范、設計要求。

4 駐廠監(jiān)理與產(chǎn)品檢驗

4.1監(jiān)理

在PC結構的安全性檢測中，預制裝配式混凝土構件的檢測方式應遵循結構性的性能測試，即構件組裝完成后的整體測試，同時構建的生產(chǎn)過程工藝規(guī)范度與構件成品的測試具有相同重要的地位，進行規(guī)范性的流程生產(chǎn)能夠有效地提高生產(chǎn)質量與生產(chǎn)穩(wěn)定性，能夠有效地減少廢品率[3]。根據(jù)事故結構分析，大部分的工程事故與構件質量有著很大的關聯(lián)，從源頭入手提高構建質量是最有效的手段，采用駐廠監(jiān)理的形式是十分有意義的。

駐廠監(jiān)理的重要性還體現(xiàn)在對于混凝土結構加工的監(jiān)督，對于該方面應該注意以下幾點：（1）預制工廠需要配備專門的監(jiān)理隊伍與特定的監(jiān)理部門工作流程，以保障監(jiān)理流程的平穩(wěn)有效運用。（2）加大對于圖紙設計與審核過程的精細程度，保證施工階段圖紙的可靠性。（3）構件的質量除了設計的可靠性與設計工藝外，還與構件的原材料有著十分密切的關系，必須提高對于原材料質量的審核。（4）監(jiān)理工作需貫徹工程施工的全過程，并留有記錄進行交底。（5）在驗收工作階段需要充分收集工程各階段的施工情況，加強驗收工作。（6）提高對于構件的養(yǎng)護工作。

裝配式建筑構件工廠的監(jiān)理與驗收具有十分重要的意義，是預制裝配式混凝土結構質量保證的源頭環(huán)節(jié)，保證監(jiān)理工作取得收益的方法是落實監(jiān)理工作，這就要求監(jiān)理工作的規(guī)范化與程序化。

4.2產(chǎn)品檢驗

在產(chǎn)品檢驗階段，主要檢驗的是設計圖的完成程度與構件質量，保證構件質量，必須嚴格把控產(chǎn)品檢驗的環(huán)節(jié)。

對于產(chǎn)品檢驗，需要注意以下幾個方面：（1）對構件外觀進行質量檢測，檢測的主要內(nèi)容是構件表面是否存在露筋、裂縫、細紋、蜂窩麻面等。（2）對構建尺寸進行檢測，主要是將構件的尺寸與圖紙相比較，合格標準即實際構件的尺寸誤差符合規(guī)定誤差范圍，通常裝配式建筑預制混凝土構件的尺寸需要進行極其精確地測量，這就需要利用激光測距儀等精密儀器進行尺寸測量以保證構件符合規(guī)范和設計要求。（3）對構件中鋼筋配置的檢測，主要針對鋼筋的受力情況進行科學分析，此外還需要觀察鋼筋受力時的形變現(xiàn)象，分析鋼筋有無損壞的風險，對于成品也需要進行無損檢測，滿足規(guī)范給定的要求范圍。（4）對于構件耐久度的測試分析，主要是通過測量固件保護層的厚度進行檢測，保護層的厚度與均勻程度直接影響著構件整體的耐久度與實用度，測量時可采用鋼筋探測儀進行探測。（5）對于預埋件及其焊接的檢測，主要是加測預埋件的分布是否合乎計劃、預埋件的焊接質量是否達到要求，預埋件的焊接還有可能受到澆筑以及之后安裝過程造成的影響，因此需要反復檢查。（6）對構件進行整體的結構性能測試，主要是模擬構件的各種工作環(huán)境以測試構件的結構性能是否合乎要求，此測試還具有優(yōu)化構件生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)水平的作用。

檢驗環(huán)節(jié)是構件生產(chǎn)的最后一個環(huán)節(jié)，這一過程具有承上啟下的重要意義，即對本工程的檢驗與反思，以及對下一期工程的積累與改進。對于預制裝配式混凝土的生產(chǎn)而言，需要進行全周期各個方面的技術探討，以保證構件質量取得更進的突破。

參考文獻

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收稿日期：2021-08-02

作者簡介：孟醒（1982—），男，遼寧沈陽人，本科，工程師，研究方向：工程技術。