黃善富
(上海外高橋集團(tuán)股份有限公司,上海 200137)
我國傳統(tǒng)建筑行業(yè)的施工技術(shù)一直存在材料消耗大、施工效率低的問題,已經(jīng)無法滿足行業(yè)發(fā)展要求。而隨著現(xiàn)代施工技術(shù)的發(fā)展,裝配式建筑模式出現(xiàn),該技術(shù)具有綠色環(huán)保、施工效率高等優(yōu)點(diǎn),符合建筑行業(yè)的發(fā)展需求。但就相較于傳統(tǒng)施工技術(shù)而言,我國裝配式建筑技術(shù)的起步晚,相關(guān)單位在施工工藝以及質(zhì)量管理上依然存在一定的不足,因此應(yīng)主動完善裝配式住宅的施工工藝路徑,這也是本文研究的主要目的。
本次項目選擇航頭鎮(zhèn)中社區(qū)東單元(PDS1-0205)B01-15、B01-16 地塊商品房住宅項目,位于浦東新區(qū)航頭鎮(zhèn)(四至范圍:東至:航鳴路西至:海洲桃花園社區(qū)南至:航頭路北至:航圓路)。該項目總建筑面積為163000m2,其中地上建筑面積為108400m2,地上建筑主要包含商品住宅、保障性住房和公建配套設(shè)施;地下建筑面積為54600m2,地下建筑主要有機(jī)動車停車庫、非機(jī)動車停車庫和設(shè)施設(shè)備用房等。案例項目的總投資為380359.0 萬元,預(yù)計于2025 年12 月完工。
本次項目中預(yù)制剪力墻分為內(nèi)墻與外墻兩種模式,可承受因為地震或者強(qiáng)風(fēng)作用下帶來的豎向與水平荷載,其目的是避免建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生受剪破壞。本次項目中預(yù)制剪力墻的關(guān)鍵施工工藝主要分為以下3 個方面。
(1)在現(xiàn)場測量放線施工階段,應(yīng)確保基層部位干凈無雜物,確保后期灌漿施工順利進(jìn)行;現(xiàn)場施工階段按照預(yù)制墻定位線分布情況,要求施工人員用鋼筋定位框檢查預(yù)留鋼筋的位置是否準(zhǔn)確,避免出現(xiàn)位置偏差。結(jié)合測量水平標(biāo)高線增設(shè)墊片,保障構(gòu)件安裝后能處于相同水平面上[1]?,F(xiàn)場施工中根據(jù)預(yù)制剪力墻施工質(zhì)量要求,認(rèn)真核對剪力墻的編號、預(yù)留位置以及注漿孔等關(guān)鍵參數(shù)。
(2)安裝施工。確定上述關(guān)鍵項目施工無誤后即可施工,在吊機(jī)起吊階段應(yīng)緩慢吊起外墻板,當(dāng)外墻板吊離地面300mm 左右時由相關(guān)人員檢查構(gòu)件是否水平或者吊釘受力情況,若發(fā)現(xiàn)受力不均勻或者構(gòu)件不平直需及時調(diào)整。調(diào)整結(jié)束后將預(yù)制墻板吊運(yùn)至指定位置,在距離安裝點(diǎn)位約50mm 時停頓,應(yīng)二次確認(rèn)地面控制線,使構(gòu)件與邊線對齊。在墻板安裝就位后,用反光鏡逐一檢查對孔情況,確保鋼筋可平直、穩(wěn)定插入套筒內(nèi)。
(3)固定矯正。在預(yù)制剪力墻安裝就位后,安排施工人員對墻體位置做微調(diào),確認(rèn)調(diào)整到位后即可在墻體上用可調(diào)節(jié)鋼支撐固定。在固定后檢測預(yù)制墻板的垂直度、位置與高度等,確認(rèn)上述參數(shù)正確后,可用塑性好的塞縫料密封,本次項目中的塞縫料材料為干硬性水泥砂漿,將其填嵌在間隙中即可。
在豎向墻板安裝結(jié)束后,即可做預(yù)制疊合板施工,本次項目中疊合板的施工流程,施工流程,現(xiàn)場施工的關(guān)鍵工藝內(nèi)容包括如下。
(1)在構(gòu)件吊裝施工前應(yīng)認(rèn)真檢查模板支撐體系是否滿足圖紙,檢查疊合板與模板的水平度、厚度等是否符合規(guī)定等。安排專人清理現(xiàn)場施工面,并逐一核對各類輔助材料的現(xiàn)場準(zhǔn)備情況;在指定位置用海綿膠條封堵預(yù)制疊合板與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),避免因為漏漿等問題影響混凝土結(jié)構(gòu)的施工效果。
(2)現(xiàn)場安裝施工階段,可先將預(yù)制疊合板吊起約50mm,檢查有無吊點(diǎn)受力不均勻或者吊索卡死、歪扭等質(zhì)量問題。在安裝預(yù)制疊合板時無擱置一側(cè)外邊應(yīng)與模板邊齊平,有擱置長度一側(cè)應(yīng)伸入梁內(nèi)或墻內(nèi),其擱置長度可控制在10mm 左右。根據(jù)本次項目的施工經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),部分疊合板的安裝位置與圖紙相比存在較大誤差,技術(shù)人員安排施工人員重新吊起安裝,并在就位校正階段用楔形小木塊嵌入調(diào)整,嚴(yán)禁用撬棍等裝置暴力調(diào)整而導(dǎo)致邊緣破損[2]。
(3)安裝結(jié)束后檢查現(xiàn)澆區(qū)的模板密合度情況,對于發(fā)現(xiàn)預(yù)制板周圍有較大孔隙的質(zhì)量問題應(yīng)及時調(diào)整標(biāo)高。最后檢查疊合板周圍接縫的密封情況,若發(fā)現(xiàn)存在未封堵等質(zhì)量問題應(yīng)及時修補(bǔ);在相鄰疊合板拼縫處理中,選擇硬性防水砂漿填縫;若板縫的間隙較大,可根據(jù)情況判斷是否可用水平鋼筋做進(jìn)一步加固。
根據(jù)本次工程項目的現(xiàn)場經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),由于大部分疊合板的尺寸較大,該構(gòu)件在吊裝期間可能產(chǎn)生較大的沖擊力與擺動力。為消除安全隱患,要求相關(guān)人員詳細(xì)檢查支撐架的關(guān)鍵性能參數(shù),確保架體整體穩(wěn)定性良好。
由于樓梯屬于異型構(gòu)件,其現(xiàn)場施工難度較大,發(fā)生質(zhì)量風(fēng)險的概率較高,因此本次項目采取以下技術(shù)措施。
(1)所有簡支預(yù)制樓梯均被固定在支撐梁上,而非簡支預(yù)制樓梯則需增設(shè)臨時支撐體系;吊裝前在結(jié)構(gòu)上檢查中心線以及標(biāo)高情況,并根據(jù)圖紙校核簡支預(yù)制樓梯項目中預(yù)埋件、連接鋼筋的數(shù)量與位置。
(2)在預(yù)制樓梯安裝中,其側(cè)面距離應(yīng)與墻體預(yù)留適宜空間,以降低后期抹灰施工難度。
(3)在預(yù)制樓梯安裝結(jié)束后,梯踏步口位置做木條成品保護(hù),澆筑混凝土?xí)r應(yīng)做好表面覆蓋,預(yù)防污染。在樓梯施工結(jié)束后,可用水準(zhǔn)儀校驗樓梯底部的水平度情況,對于位置不滿足圖紙要求的情況,可用墊塊、撬棍等裝置微調(diào)。
作為裝配式建筑物的外挑構(gòu)件,預(yù)制陽臺施工一直是其中的重難點(diǎn)。在本次項目中預(yù)制陽臺的施工流程如圖1 所示。
圖1 預(yù)制陽臺的施工流程
在圖1 施工流程的基礎(chǔ)上,預(yù)制陽臺現(xiàn)場施工階段還應(yīng)注意以下內(nèi)容。
(1)安裝陽臺預(yù)制件時應(yīng)核對構(gòu)件的編號、吊環(huán)情況以及孔洞的位置與數(shù)量等,確保上述關(guān)鍵指標(biāo)準(zhǔn)確無誤,且模板以及支撐方案可提供充足的剛度以及承載力要求。并且預(yù)制疊合板陽臺吊裝前應(yīng)在內(nèi)側(cè)梁邊位置用海綿條等材料做好封堵,避免后期施工階段中出現(xiàn)漏漿[3]。
(2)用邊緣柱角模校正陽臺構(gòu)件后,將陽臺部位用龍骨與暗柱鋁膜連接在一起形成穩(wěn)定的骨架。安裝時通過外控法固定校正,確保陽臺構(gòu)件的垂直度滿足工藝要求。結(jié)合本項目的施工經(jīng)驗,應(yīng)確保鋼筋正確錨固入現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中,并且從預(yù)制陽臺板中伸出的鋼筋應(yīng)插入至柱縱向鋼筋內(nèi)側(cè),其他位置應(yīng)滿足現(xiàn)澆構(gòu)件鋼筋綁扎現(xiàn)場施工要求。
(3)在陽臺部位安裝結(jié)束后應(yīng)檢查現(xiàn)澆部位模板的密合度情況,若發(fā)現(xiàn)模板周圍有較大空隙,則可重新調(diào)節(jié)標(biāo)高,保證模板密封度,避免出現(xiàn)漏漿等問題發(fā)生。對于現(xiàn)場中存在的較大孔隙情況,應(yīng)復(fù)核懸挑板周邊的封堵情況,并做好未施工部位的質(zhì)量管理。
3.1.1 通過BIM+PC 軟件做施工質(zhì)量評價
本次工程項目從地上第三層開始采用裝配式構(gòu)件,為切實(shí)滿足現(xiàn)場施工質(zhì)量,本次項目中針對整棟建筑物構(gòu)建了三維數(shù)字模型,并根據(jù)圖紙中規(guī)定的內(nèi)容以及施工規(guī)范等,配合PC 軟件等科學(xué)方法評估力學(xué)軟件評估建筑結(jié)構(gòu)的受力變化情況,整個操作過程嚴(yán)格遵照《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)內(nèi)容,根據(jù)模型模擬的振型變化判斷其受力情況是否滿足工藝要求。根據(jù)相關(guān)功能軟件的仿真結(jié)果可知,在不同受力條件下建筑物的結(jié)構(gòu)無明顯變化,但上部結(jié)構(gòu)受地震作用的影響較為明顯,證明整個結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)滿足實(shí)際情況。
3.1.2 灌漿套筒試件的質(zhì)量檢測
本次項目在施工前對項目中12~16mm 的鋼筋直徑套筒做質(zhì)量檢測,即利用萬能拉伸機(jī)評估其力學(xué)性能變化情況。最終的測試結(jié)果顯示,工程所選擇的12mm 與14mm 鋼筋均被拉斷,而鋼筋直徑上升至16mm 時,有部分螺紋端短接鋼筋拔出。鋼筋材料受力情況評估結(jié)果顯示,所有鋼筋的荷載增加至一定值后鋼筋屈服,此時曲線呈水平波動趨勢,在荷載變化較小基礎(chǔ)上位移逐漸增加;隨后荷載繼續(xù)增加至鋼筋極限拉力,試件破壞[4]。上述鋼筋破壞過程符合鋼筋結(jié)構(gòu)破壞的變化情況,其極限抗拉以及屈服強(qiáng)度等關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)均滿足工藝要求。
3.2.1 密切做好施工參數(shù)管理
在裝配式混凝土住宅項目施工階段,做好主要項目的施工質(zhì)量管理與參數(shù)控制是消除潛在質(zhì)量隱患的重要組成部分,因此在質(zhì)量管理階段要求相關(guān)人員能詳細(xì)說明預(yù)制構(gòu)件安裝的關(guān)鍵數(shù)據(jù),以預(yù)制剪力墻項目為例,預(yù)制剪力墻的安裝偏差如表1 所示。
表1 預(yù)制剪力墻的安裝偏差
根據(jù)表1 所統(tǒng)計的相關(guān)數(shù)據(jù)可知,在案例項目預(yù)制剪力墻施工階段,該項目中的位置偏差、垂直度偏差等均滿足工藝要求。
3.2.2 嚴(yán)格落實(shí)施工質(zhì)量管理責(zé)任
本次項目中落實(shí)施工質(zhì)量管理責(zé)任的關(guān)鍵點(diǎn)如下。
(1)嚴(yán)格執(zhí)行合同中所規(guī)定的質(zhì)量要求,明確招標(biāo)文件以及業(yè)主方關(guān)于本次裝配式混凝土的工藝規(guī)范,最終確定項目施工階段的質(zhì)量管理目標(biāo)。
(2)采用WBS 項目工作分解法,按照上述提出的工藝內(nèi)容展開分解,提出項目的質(zhì)量控制目標(biāo),并將其與現(xiàn)場施工內(nèi)容結(jié)合在一起,最后通過現(xiàn)場施工工藝的層層分解,充分發(fā)揮基層項目技術(shù)人員的作用,保證現(xiàn)場施工目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。以預(yù)制樓梯項目的施工任務(wù)分解位置,整個施工項目分解流程包括:位放線→上跑樓梯安裝部位找平及坐漿→構(gòu)件檢查核對→構(gòu)件起吊→上跑預(yù)制樓梯吊裝就位→校正標(biāo)高和軸線位置→摘鉤→樓梯連接部位處理等。在上述施工流程基礎(chǔ)上,也可提出具體的質(zhì)量參數(shù)要求,如在預(yù)制樓梯項目中單塊樓梯板的水平位置偏差應(yīng)小于等于5mm,相鄰樓梯的高度差為2.0mm。
(3)明確現(xiàn)場交接的質(zhì)量管理要求,在整個裝配式混凝土住宅項目現(xiàn)場施工階段,要求相關(guān)人員能夠貫徹落實(shí)“三檢”工作制度,做好每道工序的施工工藝控制,并在每道工序結(jié)束后做好自查,如表1 的相關(guān)參數(shù)核對有無潛在質(zhì)量隱患等。
(4)做好施工原材料與施工設(shè)備的質(zhì)量管理,檢查裝配式混凝土項目施工中所涉及的施工機(jī)械、原材料以及關(guān)鍵工藝方案等是否更符合相關(guān)規(guī)定。同時相關(guān)人員應(yīng)貫徹落實(shí)原材料質(zhì)量控制的一般規(guī)定,其主要內(nèi)容包括:①本次項目中主要材料與設(shè)備在訂貨前應(yīng)由承包單位向監(jiān)理等部門申報同意后才能訂貨。②在施工現(xiàn)場應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行原材料采購、加工以及存儲管理等相關(guān)工作規(guī)范,其目的是提升原材料周轉(zhuǎn)率,減少原材料占用情況,確保整個項目能保質(zhì)保量的完整項目建設(shè)。③現(xiàn)場施工階段應(yīng)正確規(guī)范各類原材料使用情況,要求全體施工單位能依照相關(guān)規(guī)定合理、有效使用材料,并配合崗位責(zé)任劃分情況,規(guī)范原材料質(zhì)量管理的一般規(guī)定,預(yù)防可能出現(xiàn)的原材料變質(zhì)以及損失等問題[5]。
在本次工程項目中,為進(jìn)一步提升項目施工效果,在現(xiàn)場施工中積極推廣內(nèi)窺鏡檢測技術(shù),該技術(shù)可通過物鏡將物體成像輸送到排有較多光敏二極管的電荷耦合器件圖像傳感器,并在顯示屏上顯示觀測的物體形狀。在本次項目中通過該技術(shù)清晰觀察內(nèi)部灌漿情況,并且內(nèi)窺鏡記錄的信息可以用于生成三維模型數(shù)據(jù),進(jìn)一步提升了現(xiàn)場施工效果。在檢測過程前,先將被薄膜包裹的吸管固定在橡膠塞內(nèi)形成預(yù)成孔裝置,之后在灌漿作業(yè)開始后用預(yù)成孔裝置封堵出漿口,當(dāng)出漿口的養(yǎng)護(hù)時間達(dá)到規(guī)定后即可拔出,并清理周邊雜物,此時利用檢測通道即可觀察混凝土澆筑情況。
現(xiàn)階段裝配式混凝土建筑施工技術(shù)施工難度較高,本文所介紹的工程案例采取了一系列科學(xué)、有效的現(xiàn)場施工工藝,達(dá)到提升現(xiàn)場施工質(zhì)量的效果,對類似工程項目有一定的借鑒作用,值得關(guān)注。