薛傳中
(蘇州卓越建設(shè)項目管理有限公司 江蘇蘇州 215000)
2016年2月,國務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》(國辦發(fā)〔2016〕71號),其中提出大力推進裝配式建筑發(fā)展,力爭10 年的時間,使新建建筑面積中裝配式建筑的比例達到30%。在此政策背景下,裝配式建筑進入了全面發(fā)展期。裝配式建筑主要是將建筑體分解為多個構(gòu)件或部品,如梁、柱、樓板、墻體、樓梯以及飄窗等,通過在工廠進行批量化的工業(yè)生產(chǎn),再把構(gòu)件運輸至施工現(xiàn)場進行吊裝,實現(xiàn)裝配式施工組拼成型[1-2]。
相比于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆形式,裝配式建筑主要由預(yù)制生產(chǎn)完成的成型構(gòu)件于施工現(xiàn)場進行組合拼裝而成,不需要現(xiàn)場進行模板支設(shè)、鋼筋綁扎以及混凝土澆筑等工序,在工程實踐中具有以下幾個方面的優(yōu)勢。
(1)節(jié)約工期與成本。裝配式構(gòu)件由工廠生產(chǎn),不受氣候與作業(yè)面的影響,能極大地提高勞動生產(chǎn)率,縮短施工周期。施工現(xiàn)場主要為干作業(yè)形式,所需吊裝作業(yè)人員少,減少勞動用工成本,且能減少約70%的腳手架使用量,節(jié)約相應(yīng)的租賃費用。
(2)質(zhì)量有保證。裝配式構(gòu)件在工廠實行標準化生產(chǎn),工廠內(nèi)往往具有嚴格的溫濕度控制措施,有利于混凝土強度發(fā)展和構(gòu)件質(zhì)量保證。同時,構(gòu)件出廠安裝前均已完成結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢查,存在缺陷的構(gòu)件可有效退回、避免進場使用,能有效規(guī)避現(xiàn)場澆筑所存在的一些質(zhì)量通病問題。
(3)安全性提高。裝配式一般由專業(yè)技術(shù)人員按規(guī)定和既有流程進行現(xiàn)場組裝和安裝即可,避免傳統(tǒng)現(xiàn)澆作業(yè)人員在露天作業(yè)時面臨的安全風險,在水下、地下等施工條件下,預(yù)制裝配相比現(xiàn)澆施工更快、更高效,保證惡劣環(huán)境下施工人員的安全。
裝配式建筑的研究已貫穿設(shè)計、施工與生產(chǎn)管理等各環(huán)節(jié),且在關(guān)鍵的工序工藝上也有深入介紹[3]。相比于歐美及日本等國家和地區(qū),裝配式建筑在我國的發(fā)展仍處于初級階段,施工工藝與管理制度尚存在較多的缺陷與不足,因此對裝配式建筑的施工過程進行有效監(jiān)控是非常有必要的。然而基于監(jiān)理視角下的裝配式建筑施工全過程管控技術(shù)卻鮮有報道。為此,該文從構(gòu)件生產(chǎn)到現(xiàn)場吊裝,系統(tǒng)性地總結(jié)了監(jiān)控要點,并進一步就關(guān)鍵工序的監(jiān)控要點進行重點介紹,以期促進裝配式建筑的高效發(fā)展。
對混凝土預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量而言,其相當大的程度上取決于原材料的選用質(zhì)量。因此,監(jiān)理人員首先應(yīng)當對使用的生產(chǎn)原材料的各項性能進行把關(guān)控制。監(jiān)控重點為以下內(nèi)容。
(1)對于進場的水泥、鋼筋以及砂石等原材料,未經(jīng)監(jiān)理檢測或檢測不合格的,一律不得進場。材料的復(fù)試檢測報告必須完成。
(2)原材按規(guī)格類別分區(qū)堆放,光圓鋼筋加工前須保證冷拉調(diào)直,鋼筋應(yīng)用防銹措施,鋼筋堆放時底部距離地面至少0.5 m。應(yīng)抽查鋼筋和鋼絲的加工尺寸偏差,每一工作班至少一次,每次檢查時,按同一類型鋼筋和同一加工設(shè)備至少抽查3件,其合格率按公式(1)計算。
式(1)中:α為合格點率;nw為不符合要求的檢查點數(shù);nt為總檢查點數(shù)。
(3)檢查每種原材料的外觀尺寸、預(yù)埋、孔洞以及性能檢測等均應(yīng)符合相關(guān)設(shè)計與規(guī)范標準。
在預(yù)制構(gòu)件制作前,根據(jù)建立的首件驗收制度做好首件制作驗收等準備工作。預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)過程中,主要涉及生產(chǎn)模具、鋼筋及預(yù)埋件的綁扎以及混凝土施工等工序。
監(jiān)理時,應(yīng)當駐場監(jiān)督,嚴控過程質(zhì)量,保證模具安裝牢固、預(yù)埋件定位準確、混凝土振搗密實。出廠的預(yù)制構(gòu)件必須有“構(gòu)件合格證”。
監(jiān)控重點為:對于裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量檢驗,監(jiān)理時可按照構(gòu)件類型進行劃分,每層樓每種類型構(gòu)件不少于1 個檢驗批進行抽查;預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)在預(yù)制構(gòu)件交貨時,監(jiān)理應(yīng)當審核其所提供的質(zhì)量證明文件,包括產(chǎn)品合格證明書、混凝土強度檢驗報告、結(jié)構(gòu)性能檢驗報告。
其中,監(jiān)理應(yīng)當對梁、板、柱等構(gòu)件成品的結(jié)構(gòu)性能進行監(jiān)督檢驗,包括承載力、撓度以及裂縫寬度等指標。具體檢驗數(shù)量為:將按同一生產(chǎn)工藝的小于1 000件且3 個月內(nèi)的同類型產(chǎn)品視為一批,若連續(xù)檢驗10批均滿足標準要求,則可更改為將小于2 000件且3個月內(nèi)的同類型產(chǎn)品視為一批進行抽檢。每一批中均需要隨機抽取一個構(gòu)件進行性能檢驗。檢驗方法一般采用短期靜力加荷法。上述檢驗結(jié)果全部符合要求時,該批構(gòu)件評為合格。若第一次符合要求,第二次不符合要求,則再抽取兩個構(gòu)件進行檢驗,檢驗時將承載力和抗裂系數(shù)取為允許值的0.95,撓度取為允許值的1.1倍。若檢驗結(jié)果符合要求,則該批次構(gòu)件可被評為合格。
相比其他材質(zhì)的預(yù)制構(gòu)件(如鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件),混凝土預(yù)制構(gòu)件更易在吊裝過程中受到撞擊破壞,且安裝中的精度要求更高,因此必須對預(yù)制構(gòu)件進行精細化管理,保證構(gòu)件邊沿棱角等部位完好無損,尺寸精確。在實際中,監(jiān)理可建議施工單位設(shè)置專門的構(gòu)件堆場,合理布置過道,并采用插架進行豎向構(gòu)件的堆放,具體見圖1、圖2。
圖1 構(gòu)件堆場布置
圖2 豎向構(gòu)件堆放架
監(jiān)控重點為:預(yù)制板型構(gòu)件及樓梯等宜采取平放,不得允許施工單位將此類構(gòu)件豎放;按安裝順序依次疊放,但最多不超過4層,不得允許施工單位為節(jié)省堆場空間,過多設(shè)置疊放層;疊放時上下層的墊塊須保持在一條直線上,避免偏心受力,不得允許施工單位隨意放置墊塊。
(1)在實施預(yù)制構(gòu)件運輸前,監(jiān)理單位應(yīng)對運輸方案加強監(jiān)管。對預(yù)制構(gòu)件廠,應(yīng)要求其出具專項的PC運輸方案,務(wù)必保證運輸前構(gòu)件的強度滿足要求,平板車以及運輸架功能穩(wěn)定,滿足承載和行駛要求。監(jiān)理人員要對仔細審查運輸方案的可操作性與安全性,并在構(gòu)件裝車前再次確認構(gòu)件強度滿足運輸要求(達設(shè)計強度的75%)。
(2)條件允許時,監(jiān)理單位應(yīng)對運輸路線進行實地探查,重點對轉(zhuǎn)彎半徑、沿途車流量、道路路面狀況以及周邊地形與環(huán)境等進行考查與把握,可進行多條運輸線路的比選,從中擇優(yōu)選出最優(yōu)路徑。監(jiān)理單位應(yīng)對施工單位的預(yù)制構(gòu)件運輸路線進行強化審查,具體包括以下3個方面:①所選擇的路線宜為環(huán)形,沿線通暢,轉(zhuǎn)彎半徑不得小于10 m;②沿線道路寬度宜在6 m以上,凈高至少為6.5 m;③若運輸路線不得不經(jīng)過地下室頂板或承載力薄弱地段,應(yīng)采取必要的回頂加固措施或加設(shè)路基箱。
(3)預(yù)制構(gòu)件的運輸過程中,監(jiān)理單位應(yīng)當審查:施工單位是否采取措施保證構(gòu)件穩(wěn)定性;構(gòu)件與車體或托架之間是否放置保護襯墊;混凝土預(yù)制構(gòu)件的邊角部位是否用柔性材料包裹;固定機具(一般包括鋼絲繩、鎖鏈以及夾具等)與構(gòu)件接觸處是否均已采用柔性襯墊材料隔離保護等,具體如圖3所示。
圖3 預(yù)制構(gòu)件運輸時采用托架進行固定
(1)監(jiān)理單位首先應(yīng)當對預(yù)制構(gòu)件吊裝方案以及質(zhì)量安全管理制度進行審核,監(jiān)督落實施工人員的技術(shù)和安全交底,并督促施工單位進行預(yù)制構(gòu)件試安裝,根據(jù)試安裝結(jié)果對相應(yīng)的施工方案和安裝工藝進行調(diào)整和改進[4-5]。
(2)監(jiān)理單位在預(yù)制構(gòu)件吊裝前,應(yīng)全數(shù)審核構(gòu)件質(zhì)量與編號,具體包括生產(chǎn)單位、驗收標志、構(gòu)件型號等,確認其中的預(yù)埋件尺寸與位置符合設(shè)計要求,構(gòu)件整體尺寸滿足安裝偏差要求,避免后期返工。
(3)監(jiān)理單位應(yīng)重視吊裝施工過程中的高空作業(yè)與防護問題,采取巡視、旁站、現(xiàn)場測試等方式進行施工現(xiàn)場的質(zhì)量與安全管理,前一道工序符合要求并驗收合格后,方能允許施工單位進行下一道工序的施工,具體如圖4所示。
圖4 預(yù)制構(gòu)件吊裝過程的現(xiàn)場旁站
對裝配式建筑的轉(zhuǎn)換層(由傳統(tǒng)現(xiàn)澆轉(zhuǎn)為裝配式施工的樓層)而言,預(yù)制剪力墻所預(yù)埋的套筒連接鋼筋極易產(chǎn)生定位偏差,使上下層構(gòu)件難以準確連接。為此,施工單位較多采用定位模具進行轉(zhuǎn)換層鋼筋的定位。定位模具一般采用整體大模板制作而成,通過精確放線確定鋼筋孔位,并使鋼筋穿過相應(yīng)孔洞實現(xiàn)固定,避免在后續(xù)模板綁扎或混凝土澆搗施工中碰撞鋼筋導(dǎo)致移位,從而保證鋼筋的位置與間距等符合設(shè)計要求。
監(jiān)控重點為:在裝配式建筑的轉(zhuǎn)換層的鋼筋綁扎過程中,監(jiān)理應(yīng)當著重對模具孔洞位置進行審核確認,并在構(gòu)件成型后再次復(fù)核鋼筋位置與間距,保證鋼筋定位準確,偏差在允許范圍內(nèi),從而使轉(zhuǎn)換層的鋼筋順利連接。
套筒灌漿技術(shù)是裝配式建筑中的質(zhì)量控制關(guān)鍵點,其原理是將鋼筋放入套筒內(nèi),再于筒內(nèi)灌注無收縮高強度灌漿料,利用灌漿料凝固后與鋼筋螺紋之間產(chǎn)生的強大的摩擦力,抵抗相應(yīng)的鋼筋受拉力[6-7]。該技術(shù)已經(jīng)國內(nèi)外大量的工程案例檢驗,證實具有安全、可靠的連接功能。
灌漿套筒施工質(zhì)量直接影響建筑整體的可靠性與安全性,因此監(jiān)理單位應(yīng)當對該環(huán)節(jié)實施全過程旁站監(jiān)督,并督促施工嚴格落實工藝措施,主要的監(jiān)控重點為以下內(nèi)容。
(1)在灌漿施工前,對各連接接頭的灌漿孔與出漿孔進行全數(shù)檢查,務(wù)必保證孔內(nèi)順暢無雜質(zhì),必要時可采用灌漿機沖洗一遍,確??茁吠?。
(2)為加快施工進度,現(xiàn)場施工人員可能會從多個灌漿口同時進行注漿施工。對此現(xiàn)象,監(jiān)理應(yīng)當及時制止,監(jiān)督施工方只能從一個灌漿口進行注漿,且同一倉不得中斷,須連續(xù)進行。
(3)套筒的出漿口流出灌漿料后,應(yīng)督促施工方及時用橡皮塞進行封堵。若同時進行多個接頭的灌漿施工,應(yīng)對已出漿的孔口依次進行封堵。
(4)灌漿完成后拔除橡皮塞檢測孔內(nèi)灌漿的密實度,若存在疏松孔洞等情況,應(yīng)督促施工單位進行二次補漿,不得貪圖省事遺漏補漿環(huán)節(jié)。
(5)注意灌漿施工時的氣候條件,溫度低于5 ℃時,若非工期緊張,一般不宜進行灌漿施工;而當溫度低于0 ℃時,則堅決不得實行灌漿工藝。溫度高于30 ℃時,則須督促施工單位采取降低灌漿料溫度的措施。
對裝配式建筑結(jié)構(gòu)而言,其主要由預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場拼裝組合而成,這一過程中不可避免地會產(chǎn)生較多橫向或縱向的拼縫,成為后期滲水隱患。在預(yù)制墻板與樓板或梁的連接節(jié)點處,我國的裝配式建筑較多采用的是干連接節(jié)點[8-9]。相較于濕連接節(jié)點形式,干連接節(jié)點的縫隙處需要另外采用密封處理,以實現(xiàn)防水、保溫及隔聲等功能。
監(jiān)控重點為:監(jiān)理單位應(yīng)當著重對密封材料的黏合性、防水性進行檢測確認,并保證填充縫隙尺寸,同時還應(yīng)督促施工單位采用結(jié)構(gòu)防水和材料防水的結(jié)合模式,務(wù)必使連接節(jié)點形成可靠的防水防滲體系,保證節(jié)點質(zhì)量。
在國家發(fā)展建筑工業(yè)化的大背景下,裝配式建筑已經(jīng)在我國建設(shè)領(lǐng)域得到了大量的實踐發(fā)展,并形成了相對較為成熟的工藝體系,但相比于國外起步較早的發(fā)達國家仍有不少差距。在目前我國裝配式建筑的實踐應(yīng)用中,建設(shè)單位設(shè)計采用裝配式建筑形式的主動性并不是特別充足,究其原因是受限于當前的建設(shè)與管理模式,裝配式建筑的現(xiàn)場管理和建造成本并無顯著優(yōu)勢,甚至一定程度上存在質(zhì)量隱患。
為此,針對目前裝配式建筑在施工全過程中存在的問題,監(jiān)理單位進行有效監(jiān)控的重要作用就顯得尤其明顯。在實際建設(shè)中,監(jiān)理單位應(yīng)當積極作為,對裝配式建筑建造過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)采取巡視、旁站、抽檢等方式進行質(zhì)量與安全監(jiān)控,保證施工質(zhì)量,從而促進我國裝配式建筑的健康持續(xù)發(fā)展。