劉 暢,吳 剛
(遼寧省建設事業(yè)指導服務中心,遼寧 沈陽 110031)
我國將“碳達峰”和“碳中和”從國家戰(zhàn)略角度進行定位,“雙碳” 目標已經(jīng)成為我國進行可持續(xù)發(fā)展整體國家趨勢。從建筑行業(yè)發(fā)展的角度來看,為實現(xiàn)”雙碳”目標,勢必要將原有的高能耗水平大幅降低,因此裝配式建筑能夠很好地解決行業(yè)發(fā)展和實現(xiàn)“雙碳”目標之間的矛盾。
裝配式建筑在我國發(fā)展應用主要是從20世紀末開始,裝配式建筑以其工廠化量產(chǎn)、節(jié)約勞力成本、工期短等優(yōu)勢,很快得到建筑行業(yè)內的認可,并在很大范圍內給與推廣,也因此推動了工廠化標準化的生產(chǎn)。雖然裝配式建筑具有環(huán)保節(jié)能,工廠式生產(chǎn)等優(yōu)點,但是其自身固有的平米造價偏高、抗震性能有限、施工精度不高等缺點也都從不同程度上制約了其發(fā)展。我國裝配式建筑發(fā)展時間較短,行業(yè)整體的工程質量參差不齊,業(yè)內幾年來也都在攻堅如何提高其工程質量,促進其走向良性發(fā)展的方向。
1.1 預制構件的質量
目前,國內很多預制構件生產(chǎn)廠家的質量管理能力有限,甚至有些廠家就是將現(xiàn)澆的場地轉移到了工廠而已,因此很難保證構件滿足規(guī)范要求和設計要求的精度,個別現(xiàn)場還使用未經(jīng)復試的預制構件,構件進入現(xiàn)場后由于吊裝或是堆放不當同樣造成構件的質量水平不穩(wěn)定。因此無論是哪個環(huán)節(jié)的原因,構件的質量水平的不穩(wěn)定都會使得結構的質量大打折扣。
1.2 施工熟練度
施工熟練度主要由施工機械和施工人員兩個因素決定。由于裝配式建筑的施工需要機械與安裝人員配合完成,因此要對這兩個因素的熟練度進行必要的保證才能確保工程質量,尤其是施工機械脫離了原有的運輸和加工的作用,成為安裝的主力,而安裝工人只是配合機械來完成施工作業(yè)。這就要求現(xiàn)場選用先進而穩(wěn)定的機械型號,工人要加強崗前培訓,以保證施工質量可以得到顯著的提升。
目前,剪力墻構件的工廠化生產(chǎn)產(chǎn)能有限,質量水平不高,究其原因就是墻體的鋼筋籠大多是人工完成。少數(shù)廠家的自動化生產(chǎn)設備產(chǎn)品單一,價格昂貴,還不能廣泛推廣應用,而剪力墻鋼筋的綁扎又決定著豎向構件的整體質量,墻板制作過程中需要在側面預留“胡子筋”,綁扎水平箍筋,上述工序自動化程度都很有限,個別的自動化連接機器,產(chǎn)能極低,無法適應大規(guī)模工廠化生產(chǎn)的需要,或者其產(chǎn)品質量水平不穩(wěn)定。對于部分現(xiàn)場需要的外形較為復雜變化明顯的構件則更無法實現(xiàn)批量生產(chǎn)。
1.3 安裝工藝標準
從近年來的工程實際來看,很多裝配式建筑施工過程中會存在諸如夾厚層厚度較為隨意等問題,因此也造成了坐漿層厚度的隨意變化,進而導致了位置的變化;或是模板拼接縫隙過大,模板安裝位置無法有效地進行螺栓的旋進等問題,進而導致了施工過程出現(xiàn)的跑漿漏漿,拼縫出現(xiàn)高低差等質量問題。這都是施工過程中沒有嚴格執(zhí)行施工工藝標準造成的。
2.1 豎向墻體構件安裝偏差及處理措施
施工過程中急于搶工期,或是存在交叉作業(yè),墻體校驗成為可壓縮環(huán)節(jié),極大地降低了墻體校驗的精度,或是沒有彈控制線,這都極大影響了構件的安裝精度。
規(guī)范做法應該是樓面混凝土初凝后終凝前,確認定位軸線,向雙方向分別確定墻體定位線和200mm控制線,同時在待安裝的墻體上彈出1m水平控制線,這樣可以確保墻體水平標高誤差控制在±3mm以內。對于存在的位置偏差可使用定位調節(jié)工具進行微調,分別用長短支撐來調節(jié)墻板位置和垂直度,調整過程中用檢測尺配合,糾偏。
2.2 水平疊合板安裝質量問題及處理措施
部分疊合板板面在安裝前會存在龜裂或是開裂,以及斷裂的質量通病。上述質量通病可能是生產(chǎn)環(huán)節(jié)中造成的,也可能是在運輸、堆放和吊裝的過程中磕碰造成的。究其原因,多是因為生產(chǎn)加工過程中混凝土養(yǎng)護時間較短,強度較低,對于一些長寬比較大的疊合板產(chǎn)生明顯的翹曲。另外,由于鋼筋綁扎分項工程加工偏差較大,導致出現(xiàn)露筋、預埋件脫落、保護層大小不一等問題。
建議生產(chǎn)前與設計單位進行深入溝通,減少跨度大、長寬比大的疊合板,減少后續(xù)運輸?shù)跹b可能出現(xiàn)的板面斷裂的問題。同時,加強預制構件廠的質量管理,改變傳統(tǒng)生產(chǎn)方式,保證鋼筋加工、混凝土養(yǎng)護、脫模劑涂刷等分項工程的合格率。同時,做好疊合板運輸和吊裝的專項方案,如可以增加吊裝點、用桁架筋代替預埋件等方法,減少前述環(huán)節(jié)產(chǎn)生的不必要的構件損壞。
2.3 轉角板斷折問題及處理措施
由于轉角板存在厚度變化較大、轉角處應力集中等形狀弊端,因此在運輸、堆放和吊裝的過程中極易發(fā)生轉角板開裂、斷折的質量事故。分析其原因就是吊裝方案錯誤,沒有確定合理的吊裝吊點;轉角板的形狀特點導致其在鋼筋幫扎、模板支設和混凝土澆筑振搗時難度較大,對后期構件的質量也較難控制。由于轉角部位受力較為復雜,可采取“L”型的吊具,這樣能夠分散受力點,避免應力集中,同時還能起到轉運過程中的保護作用,同時采用角部護具,確保四角的完整性。
2.4 灌漿不密實問題及處理措施
預制墻板采用縱向連接,因此施工過程中難以確定灌漿是否密實,且灌漿孔也經(jīng)常堵塞。由于灌漿施工時,多是從注漿孔和出漿孔的變化情況來判斷灌漿的飽滿度。由于存在灌漿料配合比變化、波紋管潤滑性差、管道有雜物等因素,導致露漿、跑漿、密實度差的情況。因此,在灌漿前務必要進行清孔,保證孔道順暢,可通過注水法來檢查,進行灌漿料配置時要嚴格按照說明書進行操作,如果更換材料還要重新進行試灌,灌漿前半小時灌水使得管道潤滑,避免積存水;還要注意的是對于同一塊構件要連續(xù)灌漿,不得間斷。
國內裝配式建筑采用的體系比較多?,F(xiàn)狀是構件的規(guī)格以生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)能力為標準,很難達到統(tǒng)一。按照目前的部分行業(yè)標準來看,暫時無法實現(xiàn)程度較高的標準化。另外,設計形式的復雜,也大大增加了現(xiàn)場的安裝難度。
3.1 外墻保溫做法與預制構件之間的連接,模數(shù)的匹配等都決定了后期的保溫性能與節(jié)能是否達標。因此,需要設計院與施工企業(yè)、預制構件廠家共同研究深化設計方案,從確定模板尺寸、調整生產(chǎn)計劃、確保構件的尺寸偏差和強度都要滿足設計要求。
3.2 外墻裝飾飾面做法
從外墻立面方案的選擇上要遵從減少立面變化,減少凸窗原則。方案的選擇上要盡量考慮減少濕作業(yè)的方案。外墻裝飾飾面在進行深化設計時,應注意面磚、裝飾混凝土、石材等排版詳圖,注意材料種類與用量應滿足設計需求,同時石材采購應滿足墻體強度和飾面美觀的要求。
3.3 水電等配套專業(yè)共同參與深化設計,確保線槽、管溝位置精確,以設計圖的形式給與確認,避免后期開槽,刨溝時出現(xiàn)偏差。施工單位要對整體的工程量和安裝的難點有清楚的認識,并與設計院進行細致的研討。
裝配式建筑從傳統(tǒng)的施工工藝,發(fā)展至今,也在不斷地暴露出自身存在的問題,急需行業(yè)內的技術變革來促使其在技術發(fā)展到管理水平上有一個質的飛躍,形成良性、持續(xù)、健康的行業(yè)發(fā)展。應該說BIM技術的引進,為我國建筑業(yè)發(fā)展帶來了新的活力,就像建筑行業(yè)的催化劑。將傳統(tǒng)技術與計算機化網(wǎng)絡化的發(fā)展趨勢相結合,達到了建筑業(yè)工業(yè)化的高度。BIM技術的應用的可能性和必要性的關系分析如圖1所示。
圖1 BIM技術對行業(yè)發(fā)展的引領
4.1 BIM技術在裝配式建筑施工現(xiàn)場規(guī)劃的應用
施工現(xiàn)場的整體規(guī)劃決定了施工活動能否順暢的進行。尤其是在城市中心區(qū)域完成建設項目,場地的規(guī)劃尤為重要。與傳統(tǒng)的建筑施工相比,裝配式建筑需要更大更多的場地用于堆放預制構件,還需要有合理的車輛運輸路線,足夠的調運場地,只有做好場地規(guī)劃才能保證施工的順利進行,保證工程質量和施工安全。
采用BIM技術進行場地規(guī)劃,除了滿足裝配式建筑場地的要求,避免質量安全隱患的發(fā)生,還能對場地的辦公區(qū)、居住區(qū)和作業(yè)區(qū)進行有效的規(guī)劃、規(guī)劃現(xiàn)場臨時管線的走向、選擇施工升降機的位置,包括圍欄和場地出入口等。同時還可以按照工程的推進,不斷地調整方案,滿足現(xiàn)場的綜合需求。
4.2 施工前技術交底
在裝配式建筑每個分部分項工程施工前,項目部需要對安裝工人進行技術交底,這樣才能確保工人能夠全面地了解工程概況,包括現(xiàn)場的特點,施工的技術難點和關鍵點。針對不同的工程、不同的施工方法,就要使工人充分理解和掌握技術難點,使不同的技術等級的工人,不同施工工種的工人都能夠較為直觀地、清楚地認識到自己在施工時的注意要點,彼此在工序交叉時需要互相配合的關鍵點等。
4.3 質量控制的實施
BIM技術的優(yōu)點是以多維模型的視角來完成現(xiàn)場可視化的預控,同時能夠將現(xiàn)場視頻與建?;顒酉嘟Y合,而且能夠留出足夠多的端口,使參建單位都能實時參與施工過程的管理行為,從多個角度多個層級來實現(xiàn)質量控制。還能從宏觀上對質量管理目標與實際質量水平進行對比。
裝配式建筑在我國的發(fā)展還處于探索階段。幾年來的工程實踐中還暴露出各種質量缺陷,其發(fā)展的必要性和可持續(xù)性已經(jīng)顯現(xiàn)出來,因此需要我們對其深入研究。部分工程對裝配式建筑認識不夠,為追求數(shù)據(jù),采用現(xiàn)澆與裝配式結合的方式,導致了交叉作業(yè),大大增加了施工難度。同時,行業(yè)主管部門沒能進行有效的監(jiān)管,檢查和檢測手段也比較單一,無法精準地實現(xiàn)對關鍵節(jié)點和連接技術的監(jiān)督和管理。因此,針對上述分析,對于目前存在的問題,可以借助有限元模擬工具、BIM技術等先進的手段來不斷提升裝配式建筑質量水平,推動行業(yè)良性發(fā)展。