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装配式结构施工的质量常见问题与控制措施

时间:2019-12-14 11:02

       处在发展中的装配式建筑,像所有发展中的事物一样,难免遇到这样那样的问题。施工单位作为装配式项目的实施主体,面对新的构筑材料和新的施工组织形式,如何从深化设计开始,在构件加工、运输、进场、安装、验收等各个环节控制好质量,给社会及业主交出质量可靠的放心工程,是施工企业面临的新课题,也是每个施工企业应当承担的责任。

      下面,我们根据近几年在施工现场发现的普遍问题,结合实际经验,对涉及装配式建筑施工质量的八个方面问题及质量控制要点逐个进行分析,供同行借鉴与分享。

一、深化设计

       深化设计给施工带来的困扰主要体现在:外立面设计过多二次结构;叠合板、内墙、外墙构件拆分不合理;柱脚墙边位置叠合板深化考虑不周;外墙转角处位置的构件结合面错误;两块叠合板处采用密拼等等。

 

叠合板拆分的过小                                                      墙体构件间隔使用

       一方面,设计应采取工业化思维正向设计装配式项目,减少为达到预制率而采用的不当处理。另一方面,构件拆分阶段施工单位宜较早介入便于与施工方案结合,这也是倡导施工总承包模式的优势。

斜支撑交叉位置相互干扰

       在构件深化阶段,施工单位需统筹考虑相邻两块墙体斜支撑预埋件支设的角度问题。

       叠合板中的线盒需在深化阶段就提前进行碰撞检查,避免打架。类似空调洞、线盒等水电预留预埋位置与结构灌浆孔是否碰撞,也需提前检查。针对上述问题,京建发2018·6号文明确要求:预制构件装配、连接节点、施工吊装、临时支撑与固定、混凝土预制构件生产、预留预埋,以及构件脱模、翻转、吊装、堆放等进行深化设计。如设计采用BIM模型,要考虑构件生产、吊装、运输、施工装配等要求,形成深化设计BIM模型,并为后续的构件生产、施工装配等阶段提供必要的信息。

二、组织策划

       组织施工前,需形成装配式专项施组方案,并进行专家评审。方案里需针对不同项目,对构件的种类、数量进行摸底统计,并结合各楼流水段划分、劳动力情况,制定合理的吊装顺序。

       施组中要考虑场内场外道路及构件堆放区,技术人员需提前与设计单位沟通,如在车库顶板的,应合理确定加固方案。如条件允许,可以采用跳仓法施工,减少后浇带,给施工创造条件。为方便利用,周转材料与预制构件存放区域,需在塔吊工作范围内。

       塔吊的选择主要兼顾三点:一是满足施工吊重需求;二是满足大型构件车辆运输;三是工作范围覆盖堆放区。

       塔吊的锚固,应结合建筑结构形式确定其锚固形式并进行受力验算。在装配率较高的情况下,拉接位置内外墙均为构件时,可采用锚固装置与结构顶板拉结的形式。

       装配式吊装所用的吊具,需提前进行设计、验算。

   

       外架的选用有多种方式。外墙可以开洞的普通装配式结构,可选用4层半的爬架,通过门窗洞口与现浇节点连接及必要时通过垫板与预制外墙连接。也可采用3.5层附着式提升脚手架,它通过优化构造,可以降低附着层数。要注意在个别工况下,上部要增加临时拉接,防止架体自悬臂高度超限。阳台部位可采用加长附墙支座的方式进行附着。

   

       另外,也可以采用附着式电动施工平台。它可以同时用于结构及装修施工。结构阶段作业面为1层半,装修阶段为半层。在外墙面做法较多的情况比较适用,如焦化厂项目两幢现浇外墙做超低能耗时,充分利用了施工平台,实现了托举外窗、保温打孔、VIP真空板、岩棉板、抗裂砂浆、面层腻子、面层涂料等多道程序施工。

       对于带饰面的装配式项目,当楼层不高的情况下,建议转换层以下结构采用悬挑式脚手架,建议采用外挂三角架的形式,以减少开孔过大过多对结构的伤害。楼层较高的情况则采取落地脚手架。连墙件与窗口进行拉结,采用两步三跨的形式,饰面板位置采用软处理保护外饰面。卸荷时,要利用构件间2cm左右的缝隙进行卸荷,在现浇结构的梁、柱上考虑。钢丝绳为三跨一设。斜杆、水平杆布置,每五垮一设。作业面施工楼梯主要考虑定型化钢制楼梯,方便吊装。

       顶板支撑架主要采用三角支撑架+定型化铝梁,和三脚架+木梁两种。也可以采用铝模板,与装配式墙板一起支设,要注意结合面压海棉条,防止漏浆。

       针对吊装固定墙板用的临时斜支撑,需提前考虑高度及位置,避免相邻支架打架的问题。

       现浇节点支模问题,一般来说有两种情况,一种是通孔,一种是盲孔。现在盲孔较多。当常规装配式结构遇到“一字型”时,一般采用外叶板作为外模板、内侧模板与预制墙板内埋螺母固定的方式解决。

       对于外立面带装饰面的情况,通过中间自然形成的施工缝进行拉结。T字型与“一字型”类似,唯一不同的是,带饰面的预制构件需合理利用窗口进行拉结加固处理,转角部位如采用PCF板,加固时需采用定型卡具进行加固。对于现浇板带可采用吊模的方式处理。

       钢筋定位,主要是转换层钢筋定位、标准层墙体钢筋定位,一般采用专用钢筋卡具进行固定,保证钢筋的间距、钢筋定位垂直度满足要求。对于带饰面的装配式结构,墙体钢筋定位更是重中之重,可以采用钢筋定位模具,进行钢筋的墙体、顶板的两次校正,从而保证吊装质量。

三、构件加工

       构件加工中的质量通病主要有:预制楼梯,梯段底板应配置通长的纵向钢筋,避免横向裂缝;叠合楼板与现浇混凝土接触面未凿毛;预制墙体过梁钢筋间距过密;预制墙体内外墙板严重分离;螺栓连接无垫片等。为预防这些问题的发生,在构件加工阶段,建设、施工、监理单位需各自组织技术质量人员驻厂进行全过程监督。

       粗糙面的质量标准,有待行业进一步明确。某些部品生产企业不采用冲洗粗糙面的方式,而是使用塑料膜、花纹钢板等模板形成结合面。定制的塑料膜一般凹坑大概有1公分深度,理论上形成的凹坑够大够深,但表面很光,对混凝土的结合与连接性能产生一定影响。

       对于构件饰面层采用装饰面层时,需深化排砖排版图后再进行加工。构件的粗糙面处理,可采用化学处理、拉毛或凿毛等方法。

       带门窗、预埋管线预制构件,应采取防污染措施,必要时采取附加支撑以减少受力变形对门窗产生的不利影响。

四、构件运输

       运输方面,应提前做好构件正常供货期和高峰供货期的生产和运输计划,确保构件生产、运输与现场安装相配套,保证现场流水施工。装卸构件应保证车体平衡。运输时,针对不同的构件类型,应采用不同的支架和措施,保护构件不受损伤。

五、构件堆放

       质量通病主要有:叠合板未按同类尺寸码放;预制构件堆放区垫木不符合要求;叠合板叠放层数超量且堆放混乱等。

       针对上述通病,在预制墙体现场存放时,应采用定型的插放架进行分类码放,码放部位进行标识。预制构件堆放区还应该有排水措施及必要的施工通道,有防止堆垛倾覆的措施。预制叠合板采用堆垛现场码放,层与层之间应垫平垫实,各层叠合板及方木应上下对齐,叠放层数不大于6层。预制空调板叠放时,叠放层数为4层。预制楼梯,叠放层数为2-4层。

       对于灌浆料,现场常出现灌浆料库房管理混乱、超过保质期的现象。按规范做法,灌浆料、坐浆料需要搭建专用库房,且灌浆料储存时间一般为3个月,不宜过长。

六、构件安装

       质量常见问题有:预制楼梯孔内未见预埋螺栓;墙体钢筋后插“假筋”;预埋螺栓留置过短;墙体钢筋位置严重偏移;预制墙体下部瞎缝,墙体底部标高控制措施材料使用错误;外墙错位严重;灌浆料跑浆严重;外叶板出现竖向裂缝等。

       这其中精度控制是重要工作。在测量放线阶段,需要进行水准点、轴线、标高的校正,特别是墙体标高的控制,找平可采用钢制垫片(需根据JGJ335进行受压验算)和预埋螺栓。墙柱构件安装时,需对接缝周围进行封堵,坐浆料厚度不宜大于20mm。标高调整目前比较好的做法是采用可调螺母进行控制。它与钢垫片以及常规坐浆料+钢垫片的组合相比,不会因外力产生位移,且更灵活快捷。

       针对带饰面的外墙构件,在吊装技术方面,为避免上下层累计误差,宜采用信息化科技综合吊装技术。主要分为四个步骤:

       第一步,墙体吊装前,提前将CAD图形导入终端,利用测量机器人快速准确的将整层的控制线和可调螺母标高抄测完毕,完成水平方向的测量定位。

       第二步,用角铁与木跳板固定,制作快速引导件,让墙体快速进入既定位置,利用定位摄像头实时跟踪,实现精确对位。

   

       第三步,临时加固斜支撑连接件进行初调,为精调做准备。

       第四步,精调前,提前将BIM模型导入数据库,在构件四角粘贴红外线测设点。使用测量机器人实时跟踪构件位置,来调节墙体斜支撑使其与模型吻合,直至重合,最终完成垂直方向的精调。

       钢筋套筒灌浆是目前装配式施工主流体系的核心工作。套筒灌浆操作全过程应有专职检验人员负责旁站监督,并及时形成施工质量检查记录。

       灌浆时应采用专用工具,灌浆料应在有效期内,特别注意搅拌完成后,不得再次加水,且应搁置2分钟后使用。灌浆人员应经过专项培训,按规范配比配置,并采用机械注浆确保浆料持续供应,饱满度控制以上孔流出为准。为加强事中控制,行业现在采取了灌浆饱满度检测器来进行质量控制。

       如果在低温下灌浆,施工前需经专家论证。当大气温度低于5℃时,应采用专用低温型灌浆料施工;当大气温度低于0℃时,灌浆作业面应采取封闭保温措施;当大气温度低于-5℃时,灌浆作业面应采取封闭保温和加热措施。使用低温灌浆料灌浆施工时,气温监测建议2小时一次;施工温度监测建议4小时一次。搅拌好的浆体温度控制在5℃以上。搅拌制浆完毕后,应尽快进行灌注施工。在达到35MPa前,浆体温度应高于-5℃(建议设定-2~3℃左右为预警值,提前做好升温准备),并至少保持1d同条件养护试件抗压强度大于35MPa。

       关于叠合板与墙体缝隙的处理。一般情况叠合板安装时需保证入墙15mm,高于墙体10mm。预制叠合板边封边作业目前有两种做法,一种是采用方木加斜撑封堵,防止漏浆;另一种是板底封边采用C50高强度坐浆料捻缝。应在浆料达到强度后,方可进行叠合板现浇部位混凝土施工。

       楼梯间固定端、滑动端安装节点拼缝应严格按照设计图纸处理。要特别关注锚固螺栓的留设,为防止留错,建议固定及滑动端均留置螺栓。

    

 

       预制外墙拼缝主要节点采用发泡水泥板或岩棉条进行防火处理。在装修阶段外做PE条,再打胶。外挂板的缝隙处理可采用岩棉+PE棒+A级密封胶。

       外墙施胶,一般由专业施工队伍负责。分为基层清理、放置PE棒、粘贴美纹纸、刷底涂、安装排水管、施胶、收面、美纹纸撕除、细部处理等若干工序。

七、成品保护

       质量通病主要表现在预制楼梯方面,存在孔内未完成灌浆即混入杂物、预制楼梯与现浇之间保护不到位等问题。做的好的项目,如带饰面装配式构件的项目,在构件出厂前便进行全方位的包、裹、护,在堆放区对插放架进行全方位的包裹处理,构件到达作业面后,所有与外饰面接触的部位,均用橡塑保温、用橡胶垫进行保护。

八、质量验收

       在2016年北京市政府发布的“关于加快发展装配式建筑的实施意见”中,要求全过程监督、分界验收和驻厂建造。对于施工单位来说,就是要做好“驻厂首件验收”、“进场首段验收”,派驻技术、质量人员,进行审方案、抽原材、参隐检、查构件等工作。

       关于进场验收,京建法〔2018〕6号文明确要求,对构件的标识、外观质量、尺寸偏差以及钢筋灌浆套筒的预留位置、套筒内杂质、注浆孔通透性等进行检查。进场验收人员主要是总包方和监理方,由总包及监理人员组成,可以根据工程大小适当调配人员数量。构件进场后,需及时填写预制构件进场检查记录。现场及时做好样板段,建立预制混凝土构件现场安装首段验收制度。

结语:

       目前装配式体系中钢筋套筒灌浆连接仍是主流,同时近年也出现了双皮墙、EVE、纵肋叠合剪力墙等体系。各体系各有优缺点及适用性。作为施工企业,唯有坚持认真负责的态度,从设计、构件生产、施工过程各个环节秉承工匠精神,才能发挥各体系优势,促进装配式产业的健康、良性发展。

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