装配式钢筋混凝土建筑工程质量控制

杨放鸣

(长春市建筑工程质量监督站，长春 130118)

0 引言

2016年9月30日，国务院办公厅颁布了国办发[2016]71号《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，装配式混凝土结构是以预制混凝土构件为结构主要构件，经装配和连接并与现场浇筑混凝土形成整体的结构，结构特点是使装配与现浇共存，和目前现浇结构相比，具有预制构件工厂化生产、降低建筑原材消耗、减少工期、提高建筑成品质量、减少现场人工作业和湿作业量、降低施工现场扬尘和建筑垃圾的优点，实现了目前大力提倡的“节能、降耗、减排、环保”的总体要求，在推广绿色建筑和对有限资源可持续发展的大环境下，从国家层面上大力推广。但目前，还存在现场吊装与现浇交叉作业，构配件之间节点连接要求高，预制构件之间易产生渗、漏、裂等质量问题，因此，加强装配式混凝土结构的质量控制，建立一套完整的质控体系，成为产品生产方、工程施工方和各级质量管理者的一个首要问题。

1 设计质量控制

装配式建筑整体上来说是一个系统工程，首先，为降低装配式建筑的造价，生产方应采用标准化、模块化、易组合的原则生产钢筋混凝土构件，这就需要建筑标准化管理部门建立一套完整的标准化、模块化产品体系。设计单位在方案设计阶段优化平、立面以及单元设计，合理拆分混凝土部品，减少部品种类，提高模具量利用率。并在施工图设计阶段，采用BIM建筑模型来加强建筑、结构、电气、水暖、设备各专业之间的衔接，做到在构件尺寸、梁板开洞及节点处理上不产生冲突。

装配式建筑结构在平面布局上力求做到简一、规则，竖向结构应连续布置，门窗等洞口要尽量做到上下对齐，力求做到结构质量和刚度均匀分布，尽量杜绝结构侧向刚度和竖向承载力产生突变。在抗震设防方面应根据当地的设防烈度采取隔震和消能减震构造措施以保证建筑物的安全。

装配式建筑结构的安全性主要取决于预制构件之间的连接和预制构件与现浇混凝土、预制构件与后浇混凝土之间的连接可靠性，因此，应重视连接设计。预制框架柱之间的纵筋连接目前主要采用套筒灌浆、浆锚等两种连接方式，框架梁之间节点水平钢筋连接可采用焊接和机械连接或套筒灌浆连接，按图纸要求选择；预制剪力墙板竖向钢筋连接应优先采用套筒灌浆方式，其水平分布筋可根据施工现场条件采用搭接、焊接等连接，但要保证钢筋的搭接和焊接长度满足验收规范要求[1]。

地下建筑由于存在地下水，而装配式建筑目前在预制构件连接节点的防水处理上还无法满足可靠防水的要求，因此，地下建筑目前还是宜采用全现浇混凝土结构，以保证建筑物的使用功能。再譬如结构转换层、建筑平面设计复杂或因使用功能需要洞口较大的楼板和结构上要求整体性较高或产生较大水平力和要求平面刚度较高的楼板结构，也建议采用现浇结构为宜。

装配式建筑应对钢筋混凝土部品和节点进行深化设计，构件生产厂方应与设计方和施工方相互配合，对拆分后的预制柱、预制楼梯、叠合梁、叠合板、预制剪力墙板、外挂装饰墙板等构件出具节点详图和设计要求文字说明，使预制构件生产厂的产品满足设计要求。

2 生产过程中质量控制

2.1 原材料

装配式建筑预制混凝土构件的原材料目前主要是水泥，粗、细骨料水和混凝土生产中的掺合料，外加剂等，原材料质量得到保证，基本上也就保证了预制构件的质量，因此，控制原材料的质量是保证产品质量的重要因素，原材料质量控制要求应执行国家现行相关标准的规定。

钢筋按现行国标GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》和GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》的规定进行选用，并依照规定按进场批次进行钢筋复试[1]；粗、细骨料进场应按批次做复试[2]，并严格控制进场材料标准，杜绝不合格材料进场。从钢筋的连接可靠性考虑，采用套筒灌浆连接时，钢筋应采用直径为12～40 mm的热轧带肋钢筋，以保证钢筋与灌浆料之间产生足够的握裹，形成可靠的连接接头，不得采用冷加工钢筋。根据近年经验，当预制构件混凝土强度等级高，预应力混凝土预制构件混凝土强度要求不低于C40[3]时，对于粗骨料(石子)，在采用机械粉碎时要严格控制石粉含量，对于混凝土强度高于C40的构件应优先考虑采用水洗的方法控制石粉含量，细骨料(砂)应控制含泥量，同理，混凝土强度高的构件也宜采用江砂并合理使用混凝土外加剂。

2.2 构件生产

生产场地应平整坚实，尽可能保证在室内生产，应考虑排水措施，构件生产台座平整度要求在2 m长度范围内不超过±2 mm。预制构件的模具设计时要满足生产构件时的承载力、预制构件加工振捣时的自身刚度要求，并保证尺寸偏差控制在允许范围内，达到能承载预制构件在生产振捣时产生冲击力、侧压力和蒸汽养护产生混凝土产生的膨胀力的作用，以满足生产后成品构件几何尺寸误差在允许范围内。

鉴于装配式建筑预制混凝土构件连接的特殊性，预制构件钢筋骨架中对钢筋位置的误差要求较高，因此，在预制钢筋骨架入模时应注意保护，以避免钢筋位移超出误差范围，宜采用标准模具来固定钢筋位置和预留锚固长度，保证预制构件钢筋保护层厚度。采用套筒灌浆连接时，钢筋插入套筒内的长度应满足设计要求；并做到在套筒上放置注浆管安装牢固、位置准确，以防止漏浆。

预制构件混凝土浇筑完成应及时进行养护，养护方式根据生产条件和周期可采取自然养护、覆盖养护、热模养护或蒸汽养护。采用蒸汽养护时要制定养护技术规程，严格控制升降温速度和最高温度，构件开始加热和构件离开蒸汽房的条件。

预制构件养护完成后应在其表面喷涂生产日期、构件型号、质量合格标识和生产序列号并存入电脑，有条件的可采用条码管理，以保证产品的可追溯性。

钢筋混凝土部品生产过程中的质检管理人员宜全程旁站监督。

2.3 预制构件的堆放和运输

预制构件的堆放和运输要制订技术规程，对构件满足运输的龄期、运输车辆上构件固定、出厂时构件成品保护以及对堆放场地、构件垫块等要求做出规定。

对于预制墙板应采用墙板垂直地面的方式存放，放以防止墙板存放时变形。可采用标准钢模架存放，存放时墙板应对称靠放，为吊装方便，标识朝向过道，且存放时墙板与地面的倾斜角度控制在80°～90°之间，墙板码放与地面接触部分放置垫块，垫块和吊钩吊点投影线重合。

预制楼板类可采用水平方式存放，板与板之间用垫块垫平垫实，并且各层垫块应上下对齐以避免因附加应力使预制楼板产生裂缝。首层垫块应通长设置，且摞放层数不宜大于5层。对于异型预制板应单独摞放并采取措施避免产生裂缝。预制楼梯板和外墙装饰板垫块位置以吊装点为准，与预制墙板连接的阳台板和空调机板垫块位置为吊装点内侧位置。

预制构件堆放场地要求平整坚实并不得存水，堆垛最下面预制板与地面之间留有一定空隙，并在堆垛之间设置通道；摞放层数应根据堆放场地承载力与垫块的强度及堆垛整体稳定性确定，根据经验，目前一般预制柱构件堆放不超过3层，预制梁堆放不超过2层。

预制构件在运输时垫块的位置、摆放方式应计算后确定；垫支点在构件做出标记，防止构件在运输中因垫块位置或摆放位置不正确造成构件裂缝，运输前应绑扎牢固，并做好成品保护。

2.4 接头质量控制

目前装配式建筑结构的节点连接质量的好坏是保证装配式结构安全的一个重要因素，故构造节点连接质量是装配式结构质量的关键，国内目前还是采用受力钢筋套筒灌浆连接技术。据了解，此项技术国外已有40 a的应用，我国在电力和冶金系统也已成功应用了20 余a，是一项比较成熟的预制构件节点连接技术。其工作机理为套筒内灌注浆料在膨胀的同时受到套筒反方向约束力，致使灌浆料与带肋钢筋表面产生足够的握裹传递应力，从而形成可靠的预制构件连接节点。

钢筋套筒灌浆连接质量从以下几方面进行控制：1)控制灌浆套筒和灌浆料原材料质量；其中灌浆套筒、灌浆浆料进场时应对其外观质量、产品标识和几何尺寸进行验收，检查合格证和第三方检验机构对产品出具的型式检验报告，满足设计要求才可用；2)灌浆施工前，应对所使用的焊接或机械连接的钢筋接头按不同厂家、不同直径和不同生产日期按规定进行接头工艺试验[4-5]；并按合格后的工艺试验标准对钢筋接头进行连接，采用灌浆连接接头，由接头产品供应厂家提供合格证和型式检验报告[6]；灌浆质量是构件节点施工质量最为关键的控制点，必须做到灌浆密实饱满，按检验批主控项目对灌浆质量进行全数检查，对质量有质疑的检验批进行密实度检验，检验批不合格的坚决返工以保证连接质量的可靠性。

2.5 安装质量控制

装配式建筑结构的现场施工质量控制从以下几个方面入手：1)检查进场预制构件的外观观感、几何尺寸、连接钢筋的位置和预留长度，产品表面标识、出厂合格证及构件混凝土强度标准养护试块和同条件试块强度试压报告、连接接头抗拉性能检验报告、拉接件抗拔性能检验报告、预制构件形式检验报告，保温墙板还应检查其保温性能检验报告。2)水平和垂直标高控制点设置。构件在吊装前应检查施工缝表面的处理情况，施工缝应粗糙并适当浇水使其湿润。将构件节点轴线、控制线引测至墙体顶部，楼层水平控制线500 mm或1 m高线抄测完毕自检合格后应报请监理或建设单位验收，吊装前按已验收的500 mm或1 m控制线调整支撑标高并控制在验收规范允许误差范围内。3)预制构件就位及固定。构件采用的支撑应根据计算保证有足够的承受构件自重、施工荷载的能力，保证自身刚度和体系的稳定。吊装前按控制线调整支撑面标高，标高尺寸不得超差。节点四周应封堵严密。4)套筒灌浆。灌浆前，应制订灌浆操作的专项质量保证措施并报施工方技术主管部门和总监审批，用专用快速封堵工具封堵灌浆区，并避免因填塞过深影响套筒连接。按产品使用说明书计算本次灌浆料和水的用量，严格控制搅拌和使用时间，并在灌浆料搅拌完成后控制在0.5 h内用完。灌浆料流动度应满足使用说明要求。灌浆时从下口开始灌注，注意灌浆压力，以浆料从上口流出视为本次灌浆工作完成，用专用堵头封堵灌浆口，封堵后灌浆料不得有外漏现象。灌浆施工时若发现灌浆压力快速升高、急剧下降、灌浆机器产生异常或因灌浆区封堵不严发现发生漏浆应立即停止灌浆作业，在排除故障后可重新灌浆施工。如排除故障时间较长应打开灌浆区用压力水冲洗灌浆孔，待重新冲洗干净经检查无积水方可封堵灌浆区再开始进行灌浆作业。

对进入现场的预制构件，除对构件外观质量、几何尺寸偏差和质量证明文件进行进场验收外，按照新版GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》还应对结构性能做检验，检验的项目根据具体情况需进行几何尺寸偏差、钢筋保护层厚度和构件标准养护试块、同条件试块的检验报告按检验批进行检查，检验批不合格的可扩大检验批，扩大检验批不合格的产品做退场处理。

灌浆作业全程应有完整的隐蔽记录和施工检查记录，并配有相应的影像记录等施工资料，监理工程师和质检员应全程监督检查。

连接节点灌浆监理应编制旁站方案并全程旁站监督，全程记录施工过程和留存影像资料，还应参加预制构件连接分项工程的隐蔽验收。

预制外墙板防水密封是防渗漏的关键工序，施工中根据施工现场条件划分施工单元进行施工，并按划分单元确定检验批并确定检验样本数。为确保施工质量应做施工样板，对施工样板检验合格确认后按样板施工工艺展开施工，检验批先自检，合格后报监理或建设单位复查，检验不合格必须返工以保证使用功能。防水密封胶应使用耐候胶，进场前应进行见证取样复试，复试前检查使用说明书、合格证和型式检验报告，无使用说明书、合格证和型式检验报告和复试不合格的防水密封胶应退场。外墙板施工时应先处理影响橡胶棒填充和密封胶观感的突出物或灰浆等质量问题，内壁应清理干净并保持干燥，板缝贯通、顺直，安装用的钢垫片预先剔除。墙板预留防护架螺栓孔用聚氨酯发泡胶封堵严密。注胶时宜缓慢进行，填充应密实均匀，不得有漏填现象。防水密封胶的注胶宽度、厚度应达到设计要求，防水密封胶施工完成后观感应均匀、饱满、顺直，表面光滑连续。外墙板在十字缝处的注胶应连续完成，不得间断。

预制外墙板、女儿墙板等接缝防水施工完成后应按检验批进行立缝、平缝、十字缝的防水性能检验(淋水试验)并留存施工检查记录、防水试验检查记录和影像记录，检验批应全数合格，发现不合格部位或做淋水试验时有漏水点应返工并重新做淋水试验，重新组织验收。

3 结语

装配式混凝土结构质量的好坏涉及各方责任主体，从设计、构件生产、原材料、构件运输、现场安装施工各阶段都要加强质量监管。建议设计方做各方及各专业之间的协调工作。选择合适构件和合适节点连接方式；采用新技术(如BIM模型)最大化地做细化设计以避免各工种发生冲突是保证安装质量的前提；构件生产方要加强原材料品控，做好生产场地条件、钢筋安装、混凝土养护的质量控制，施工方要注意施工过程中水平和垂直控制点的设置、构件安装和固定、连接接头施工。接头质量控制是装配式结构整体质量控制的关键。只有保证各个环节的质量控制都在可控范围内，才能保证整个工程的质量控制最终达到目标的工程质量满意度。

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB 50204—2015混凝土结构工程施工质量验收规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2014.

[2] 中国建筑科学研究院.JGJ 52—2006普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2006.

[3] 中国建筑标准设计研究院.JGJ 1- 2014装配式混凝士结构技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2014.

[4] 中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ 18—2012钢筋焊接及验收规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[5] 中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ 107—2016钢筋机械连接技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2016.

[6] 中国建筑科学研究院.JGJ 355—2015钢筋套筒灌浆连接应用技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2015.