装配式混凝土结构施工质量通病及防治措施

2020-02-14郑新志

价值工程 2020年1期

郑新志

摘要：预制装配式混凝土（Precast Concrete，简称PC）建筑作为正在兴起的新型技术，其建造方式较为新颖，有别于传统现浇建筑。国内在该领域很多地方还不完善，从而出现一系列质量问题。本文首先简要归纳总结了PC建筑施工中存在的质量通病，并在分析成因的基础之上提出防治措施。希望本文的讨论能对提高我国PC建筑的施工水平有所帮助。

Abstract： Precast concrete （PC） building is a new technology emerging， and its construction method is relatively new， which is different from traditional cast-in-situ buildings. Many parts of the country are still incomplete in this field， which causes a series of quality problems. This article first summarizes the common quality problems existing in the construction of PC buildings， and puts forward prevention measures based on the analysis of the causes. It is hoped that the discussion in this article will be helpful to improve the construction level of PC buildings in China.

关键词：PC建筑;施工质量通病;防治措施

Key words： PC building;common quality problems;prevention measures

中图分类号：TU758.12 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2020）01-0172-03

0 引言

我国装配式建筑发展始于20世纪50年代，主要技术来自于苏联。政府早在1956年就发布了《关于加强和发展建筑工业的决定》，文件中指出：“必须积极地有步骤地实行工厂化、机械化施工，逐步完成对建筑工业的技术改造。”此后20年间，我国形成了工业化生产体系。从1960年到1980年，国内房屋形式较为单一再加上民众对装配式建筑居住要求不是太高，因此装配式的建造方式能够得到一定发展。但到了80年代末，人民生活水平的提高使得民众对住房的要求和对房建形式多样化的追求进一步提升，然而装配式建筑防水、冷桥、隔声等一系列技术质量问题逐渐暴露，整体性、抗震性、耐久性方面也没有突破性进展，装配式建筑发展明显降温。与此同时现浇混凝土建筑体系却发展迅速，并日渐成熟，所以就日渐取代了PC建筑，占据主导地位。

进入21世纪，我国住宅产业化在业内得到宣传，装配式建筑再次迎来新的发展契机。2016年是我国推进装配式建筑具有划时代意义的一年。在这一年国家层面出台了两个重要的文件。一是2月6日中共中央下发《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，文件指出“力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%”;二是9月27日，国务院下发《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》，文件规定“以京津冀、长三角、珠三角三大城市群为重点推进地区，常住人口超过300万的其他城市为积极推进地区，其余城市为鼓励推进地区，因地制宜发展PC结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑。”由于政府的政策支持，装配式建筑又得到兴起，并不断吸引人们的目光。但是由于装配式建筑毕竟处于发展期，在施工过程中常会出现了一些质量问题。

1 PC建筑常见质量问题分析

1.1 外墙渗漏问题

施工中，由于预制外墙是分块进行吊装的，如何做好连接接缝处的密封防水，是PC建筑防水的难点。PC建筑外墙板的水平及竖向接缝，是防水的薄弱环节，如果处理不当就很容易发生渗漏，渗漏多见于接缝施工操作不当或外墙板无构造防水的房屋。

1.1.1 外墙渗漏的原因

①對于外墙板未做构造防水的水平缝，其接缝开裂的原因有墙板的变形、地基的不均匀沉降、接缝材料干缩等。因为水的表面张力和毛细管力，接缝材料本身的干缩，再加上墙板的缺陷导致雨水不断渗入。对于已做构造防水的外墙板水平缝，如果仍有渗漏，则大多是因为竖缝处理不好。

②PC建筑外墙渗漏的另一个主要原因是在墙板接缝部位产生开裂，雨水渗入裂缝中导致。

1.1.2 外墙渗漏通病的防治措施

应用建筑密封胶进行外挂墙板施工时，如果密封胶的质量不好或施工工艺不当而导致漏水的话，会损坏内部保温层，使建筑保温功能受到严重削弱。由于外立面受阳光照射，接缝密封胶应选用耐候性好的产品，同时应具备较好的弹性，在侧向力作用下有足够的压缩空间，避免把侧向力传递给主体结构。目前PC建筑密封胶大致有三类：硅酮（SR）密封胶、聚氨酯（PU）密封胶和改性硅烷（MS）密封胶。在日本，PC外墙防水用MS建筑密封胶已经广泛得到认同。实践证明，MS建筑密封胶与传统建筑密封胶（SR、PU）相比，具有更好粘结性、耐候性、涂饰性和低污染性等优点。因此，非暴露部位可使用PU密封胶，而暴露使用的部位宜使用MS密封胶。SR密封胶虽然耐候性优良，但无法涂装，加上后期修补困难，应慎重使用。除密封胶的性能之外，基层处理剂和配套辅助材料的使用也对防水有很大影响。

施工要点如下：

①首先应确认环境条件是否符合密封胶施工的要求。环境温度宜在4-40℃之间，相对湿度宜在40-80%之间。

②做好胶缝清理修整工作。混凝土表面容易残留松散挂浆、浮尘等影响密封胶粘接，所以要把杂物清理干净。此外还应检查墙板接缝是否符合密封胶施工要求。墙板拼接可能造成胶缝大小超出规范要求、施工前，一定要对缺陷的胶缝进行必要的修整，才能进行下一步的施工。对于胶缝太小的部位，可以用角磨机进行适当打磨;而胶缝局部缺损的情况，则需要按要求填补聚合物砂浆。

③装配式建筑密封胶施工时应填塞衬垫材料。选用衬垫材料时，应选择比胶缝略大的衬垫材料，通常情况下，受装配误差等影响，胶缝大小不一，故应配备多种不同尺寸的泡沫棒。填塞时，不宜扭卷衬垫材料，保持衬垫材料无破损，如有破损，破损面应朝里，防止与密封胶接触而产生气泡。衬垫材料填塞后，需保证有足够的胶缝深度。施工过程中应做到当天打胶当天填塞衬垫材料，防止衬垫材料受潮而影响施工。涂刷底涂时，用毛刷蘸取适量底涂均匀涂刷在胶缝基材，待基材表面干燥后即可进行打胶。为保持外墙板美观，在胶缝基材两侧贴上美纹纸。注胶应连续、均匀、饱满，避免注胶过程中引入气泡，注胶完成后，应尽快进行修整，缩短打胶与修整之间的间隔时间，避免密封胶表层固化后再进行修整，影响外观。修整完成后，撕下美纹纸。注胶完成之后的24小时之内应避免触碰胶缝造成大的形变，以免影响胶缝外观和胶缝密封质量。

1.2 灌浆质量问题

套筒灌浆连接的原理是：将带肋钢筋插入套筒内部，向套筒内注入灌浆料，待灌浆料硬化后与钢筋的肋纹和套筒内壁粘合，从而使两根钢筋受力有效传递。因此在施工中灌浆作业会受到套筒、灌浆料等影响而出现问题。

1.2.1 接头连接问题的原因

①钢筋表面严重锈蚀或粘有杂物;钢筋伸出长度长短不一或位置偏离过大;构件接缝空隙过小。

②构件连接面处理不干净，在灌浆连接时混入杂物进灌浆料内;灌浆腔密封不牢。

1.2.2 灌浆作业通病防治措施

为避免以上通病发生，确保灌浆作业质量，应做到以下几点：

①采用合格的钢筋套筒和灌浆料产品。

②灌浆作业由专业人员严格按技术操作要求执行。

③对于灌浆的时机，相关国家标准和行业标准并未给出明确规定。在实际施工过程中，灌浆作业目前有两种情况，随层灌浆和隔层灌浆。随层灌浆是竖向构件安装完毕后构件除自身重量不受其他任何外力的情况下完成灌浆。隔层灌浆是竖向构件安装完毕后，下一层甚至两层的拼装都结東后再进行灌浆。由于竖向构件安装后，只靠垫片在底部对其进行点支撑，靠斜支撑阻止其倾覆，灌浆前整个结构尚未形成整体，如果未灌浆就进行本层混凝土的浇筑或上一层结构的施工，施工荷载会对本层构件产生较大扰动导致尺寸偏差甚至产生失稳的风险。因此，建议随层灌浆。有的施工企业为了追求进度，会采用隔层甚至隔多层灌浆，风险性很大。为了保证施工安全，建议采用优化工序，严格流水作业的方式保证进度，而不应当冒险隔层灌浆。

④灌浆过程控制。

安装前应对构件安装基础面进行处理，并对构件伸出钢筋进行检查是否符合安装条件。构件吊装、调整、固定时应注意灌浆套筒内腔是否有异物。构件拼装时，所有伸出钢筋都要插入套筒内（底部套筒孔可用镜子观察），如果钢筋不能插入，则应重新吊起，调整合适后再放下构件，禁止直接切割钢筋。

采用电动灌浆泵时，单仓长度不应超过1m。因为仓体越大，灌浆时受到的阻力就会越大、灌浆的时间就会随之延长，这对封缝的要求也越高，操作不当易造成灌浆不饱满。采用手动灌浆枪灌浆时，单仓长度不宜超过0.3m，分仓隔墙宽度不应小于2cm，分仓时通常两侧须放置PVC衬板，将拌好的封堵料填塞充满衬板保证与上下构件表面结合密实，最后抽出衬板并做好标记。

⑤灌浆料的制备过程应严格遵循工艺要求，每批灌浆料在使用之前必须进行流动度检测，确认合格后方可使用。正式灌浆时，应特别注意以下几点：

1）要用灌浆泵（枪）从接头下方的灌浆孔处向套筒内灌浆。

2）浆料要随拌随用。一般要在搅拌开始后半小时内灌完，全过程不宜压力过大（不超过0.8MPa）。

3）同一仓只能在一个灌浆孔灌浆。

4）同一仓灌浆应连续，中途不宜停顿。

1.3 安装误差过大问题

1.3.1 安装误差过大通病的原因

①预留钢筋定位存在偏差，长短不一;

②不能准确、有效地测量定位导致PC构件安装期间碰坏钢筋或相邻的其他混凝土部件;

③构件安装偏差超出规范要求。

1.3.2 安装误差过大质量通病的防治措施

为了保证PC结构工程安装定位质量，保证构件的安装位置、标高、垂直度、水平度在允许误差内，在PC构件安装前或安装过程中应注意以下几点：

①构件安装前应做好定位放线工作，根据施工控制线弹设出构件位置边线和中心线。要确保构件位置边线和中心线在允许误差范围内。

②构件安装前，应对构件安装位置底部的标高调整螺栓或标高控制垫片提前用水准仪抄测，调整好准确标高，保证标高在允许偏差范围之内。

③构件安装准确就位并固定完毕后，其垂直度可通过可调式临时固定支撑进行调节，调节时应边调节边检查，直到垂直度达到允许偏差范围之内为止。

2 提高PC建筑施工质量的措施

2.1 加强对施工人员技术培训

在施工质量管理中，人的因素起決定性作用。PC工程施工除需配备传统现浇工程所需的钢筋工、木工、混凝土工等以外，还需增加一些专业性较强的工种，如起重工、安装工、浆料制备工、灌浆工等。施工前，需对上述所有工种进行PC施工操作规程，质量等方面的培训。对于关键的工种尚须培训合格后方可持证上岗。

PC构件重量较重，构件的起重吊装工作属于高危险作业。同时，PC构件的安装精度要求较高，安装构件时，有多个套筒或浆锚孔需要同时对准连接钢筋才能安装到位。起重机操作员应服从指挥，集中精力，精心操作，才能保证PC构件安装质量。

信号工是保证安装质量的关键工种。应熟悉PC构件的安装流程和质量要求，全程指挥构件的起吊、降落、就位、脱钩等工序。信号工技术水平、质量意识应当过硬。

安装工负责PC构件的起吊和就位安装。要熟练掌握不同构件的安装特点和安装要求，施工操作过程中，要与起重机操作员和信号工严密配合，才能保证构件的安装质量。

浆料制备工负责灌浆料的搅拌配制，灌浆料的配制质量直接影响PC建筑构件连接节点的质量。故浆料制备工需熟练掌灌浆料的性能和配制要求，禁止弄虚作假，以次充好。

灌浆工负责构件连接节点的灌浆注浆工作，需熟练掌握灌浆料的使用性能及灌浆设备的机械性能。施工过程中，灌浆工与浆料制备工要协同作业，保证构件连接节点的质量。

2.2 采用先进的技术手段

充分运用无线射频识别（RFID）技术和建筑信息模型（BIM）技术。把RFID技术应用到预制构件追踪管理中，有助于优化建设供应链，整合供应链信息，实现对预制构件生产、运输、堆放、安装进度质量等管理内容的实时监控，提高施工效率，降低成本。以BIM模型为载体，共享与集成设计信息、工厂生产信息和现场装配信息，施工预拼装环节采用BIM技术对需要预拼装的产品进行虚拟预拼装分析，通过模型或者输出报表等方式查看拼装误差，在地面完成偏差调整，降低预拼装成本，提高装配效率，实现项目进度、方案、质量、安全等方面的数字化、精细化和可视化管理。

3 结语

装配式建筑施工是一项较为复杂且系统的工作，并且需要全过程协调，涉及范围较广，虽然我们在PC建筑施工方面已经取得了一定的成绩，但是在生产实践过程中的某些关键问题仍亟待解决和提高，而这需要广大同行的共同努力。

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