装配式建筑施工过程中的质量控制措施
2022-05-07肖小强中建恒杰集团有限公司工程师
肖小强 中建恒杰集团有限公司工程师
在城市化进程的发展和建设过程中,建筑行业发挥着重要的促进作用,这也促使人们对建筑施工技术提出了更高的要求。而随着各种建筑工程技术的不断发展,出现了很多先进的建筑设计和施工技术,装配式建筑便是现代建筑中应用较多的一种形式。2016 年9 月,我国发布了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》,提出从多角度、多层面推进装配式建筑行业的发展[1]。
随着装配式建筑政策性文件的出台,我国很多城市纷纷开始制定装配式建筑产业规划,装配式建筑产业得以快速发展。但由于装配式建筑与传统建筑在施工方式上差别比较大,如何在保证施工质量的基础上实现装配式建筑的全面、快速落实,成为装配式建筑产业面临的关键问题之一。为此,需要对装配式建筑施工过程中影响施工质量的因素进行全面分析,并针对存在的施工质量问题提出相应的控制措施。
1 装配式建筑概述
有别于传统现场浇筑的建筑方式,装配式建筑是将预制化构件运输到建筑施工现场,由施工单位进行现场装配式安装的一类建筑。在装配式建筑施工过程中涵盖研发设计、生产制造以及现场装配等各个业务领域的相互配合,因此装配式建筑是一种能够实现建筑节能、环保、全周期价值最大化的前沿建筑生产方式,也是实现建筑行业可持续发展的重要技术手段。
与传统建筑模式相比,装配式建筑具有以下优势。第一,装配式建筑因为其自身的建筑特点,使得装配式建筑可以对建筑物形状、颜色以及功能等进行灵活优化和创新。第二,装配式建筑实现了部分构件的工业化生产,不受施工工序的影响,大大节约了现场施工时间,也缩短了整个施工周期。第三,装配式建筑的整个施工过程可以分为构件预制、主体建造以及装配建造,这些都是通过工厂的数控机械装置加工而成,结构和尺寸以及梁、板预拱度控制精确,装配式建筑的质量主要是由楼板结构和施工过程决定,在施工质量方面更具保障。第四,装配式建筑从构件预制到构建的装配,整个过程都是高度机械化的,从而大大降低了整个施工过程中的工作强度[2]。
2 装配式建筑的质量控制原则
2.1 全过程控制原则
在进行质量控制的过程中,需要对事前、事中、事后全过程进行控制。事前控制是指在施工之前要对施工过程中影响施工质量的因素进行全面分析,并提出相应的控制方案。事中控制是指对构件运输、堆放、安装、吊装、浇筑等过程进行严格控制,以确保施工过程的质量。事后控制是指要在施工结束后及时总结施工过程的经验,为后续开展相关工作提供数据支撑。
2.2 系统观念原则
装配式建筑的整个施工过程有多个参与方参与,如设计方、生产方以及施工方等,因此不能将施工过程看作孤立进行的过程,应该将所有的参与方看作一个系统,而施工方只是整个系统中关键的子系统之一。整个系统的高效运行离不开各个参与方的相互配合,施工方只有积极协调其他参与方的力量才可以完成对施工质量的有效控制。
2.3 内外控共抓原则
装配式建筑施工过程中存在影响施工质量的各种因素,如工程材料、工程设计、工程参数的变更与调整等。这些因素往往无法避免,需要各参与方积极配合解决这些问题,共同商讨制定合理的方案或对策,因此应以合同的方式明确规定各参与方的权利和责任。另外,还要加强施工过程的内部控制,如对人员和机械等操作因素的控制,保证人员在施工过程中规范操作。工作人员应定期巡检和调试相关机械设备,保证其在施工过程中能够稳定运转。管理人员应从内部控制和外部控制两方面重视装配式建筑的管控,以此来提高装配式建筑的施工质量。
2.4 持续改进原则
目前,我国的装配式建筑正处于发展初期,装配式建筑设计技术和施工技术还有很大的上升空间,因此有关企业应该积极总结经验,并积极同其他企业进行交流,从其他企业身上学习优秀的施工经验,不断提升自身的施工水平。
3 装配式建筑施工质量的影响因素
在施工过程中,影响装配式建筑施工质量的因素比较多且原因复杂,具体可以分为以下4 种因素,如图1 所示。
图1 装配式建筑施工过程中质量影响因素
3.1 预制构配件供应
预制构配件是装配式建筑最重要的建筑材料,因此预制构配件能否按时供应便成为装配式建筑最关键的影响因素。装配式建筑施工过程需要用到的构配件种类繁多、数量庞大,这些构配件一般是由专门的工厂进行制造,但我国的很多构配件预制厂家存在生产规模有限、生产经验不足以及生产构配件产品质量不高等问题,严重影响了预制构配件的正常使用和供应。
装配式建筑需要使用大量的预制构件,但是在出厂检测时构件可能出现质量管理漏洞的现象,这些有质量问题的构件如果被建筑项目所使用,则将会对整体的施工质量产生影响。同时,在预制构件的运输过程中,由于防护措施落实不到位,可能出现磕碰等原因导致预制构件的损坏。运输到施工现场的构配件,因为种类和原材料不同的原因,很多施工方会随意放置构配件和施工材料,导致很多构配件因为自然因素和人为因素出现损坏问题,都会影响施工质量[3]。此外,很多施工方不注重对入场的构配件进行验收,导致质量不合格的构配件用在装配式建筑施工过程中,也会影响施工质量。
3.2 施工准备
所有的装配式建筑开始施工前都要做好施工准备工作,准备得越充分越有利于施工的开展。施工准备主要包括以下几个方面:首先,设计施工方案,如果设计人员未充分考虑施工环境和客观因素的影响,那么所得到的设计方案必然会缺乏可行性;其次,加强对施工图纸的审计,避免出现施工图纸频繁修改,图纸设计方案应该经过多方会审,最终定版,否则在施工过程中再去对图纸方案进行变更调整将会影响施工效率;最后,需要事先对施工质量控制程度进行规划,否则会导致施工过程没有可以依据的质量标准,使得施工质量处于失控状态。
3.3 管理协调
装配式建筑与传统建筑方式不同,在管理上应该具体问题具体分析。随着装配式建筑的不断发展,虽然施工单位对装配式建筑的管理水平有所提升,但是很多施工方在对整个过程进行管理时仍然会出现很多问题。首先,在构配件的管理上,由于施工方在与相关生产厂家进行沟通时没有详细说明对构配件的具体要求,会导致生产的构配件不符合要求[4]。其次,施工方需要与装配式建筑设计单位进行设计技术交底,并对设计图纸进行审计,若省略这些工作,在施工过程中可能会出现频繁更改设计方案的问题,从而会拖延施工的进度。再次,由于现场装配的作业量十分巨大,在装配过程中如果未能对现场进行有效管理,则可能会出现建筑、施工、装修各自为政,很难做到各参与方协调统一。最后,施工方在施工结束后如果没有做好工程质量验收工作,则很容易出现质量问题。
3.4 人员与机械操作
因为装配式建筑与传统建筑模式的差别比较大,所以在人员和机械安排上都会有比较大的差异。装配式建筑施工对人员和机械的安排要求都比较高,然而在很多装配式建筑施工过程中常常会出现施工人员未按操作规范进行操作的情况,不仅会损坏机械设备,而且会影响施工质量。有别于传统建筑模式,装配式建筑所需人员数量较少,人员技术水平的高低对装配式建筑的质量具有重要的影响。例如,施工人员如果没有准确地测量放线,则会导致构配件在安装过程中出现比较大的偏差,进而会影响整个施工建筑主体的受力性能,严重影响装配式建筑的整体施工质量。
4 装配式建筑施工过程中的质量控制措施
4.1 确保预制构配件的质量
首先,在预制件生产过程中,施工方要严格审核预制件生产厂家的资质,对构配件的原材料进行检验,确保原材料可以达到使用要求。对于已经生产出来的构配件,除了要严格检测构配件的强度、尺寸以及外观,还可以聘请专门的检测机构进行抽检,禁止使用存在问题的构配件。对于存在问题的构配件,应在返工合格后再运输到施工现场,达到从生产源头上控制预制构配件生产质量的目的。
其次,在运输构配件的过程中,要严格依照构配件的运输要求进行运输,采取相应的保护措施,避免出现磕碰等问题。
最后,当构配件到达施工现场后,施工方要做好入场检测,如果发现构配件的质量不合格或者出现损坏,则要及时将构配件退给生产厂家,避免因为构配件的质量问题影响施工质量。
另外,在构配件运输到施工现场后,如果构配件没有立即使用,则需要将其进行合理的存放并定期进行维护和保养,保证在使用之前不会出现质量问题。
4.2 做好施工准备工作
在确保预制构配件生产质量的基础上,施工方还需要做好施工准备工作。首先需要对整个施工过程进行合理的规划,并制定相应的质量目标以及控制措施。在施工前还要加强对施工图纸的审计,根据施工图纸编制科学合理的构配件装配方案,并针对施工方案制定严格的质检方案和标准,强化施工方进行自检、互检以及专检等多重检查。做好施工准备工作后,就可以进行预制构配件的装配施工。
在安装构配件的过程中,要严格依照施工图纸以及装配方案进行装配,确保构配件能够实现精准定位吊装。例如,在进行预制梁吊装和连接时,预制梁柱的连接方式一般分为支架连接、螺栓连接以及梁柱连接,施工人员必须根据施工条件和建筑类型确定合理的连接方式,保证预制梁安装的稳定性和准确性[5]。
另外,还要保证吊装过程中吊装电缆的垂直性,这些都是保证构配件准确定位安装的关键因素,可以有效避免构配件之间的错位问题,实现构配件的有效连接。在灌浆之前也要严格检验钢套筒和灌浆材料的质量,检验时至少需要灌浆制作3 组样品,并严格依照规定进行28 d 标准养护后进行强度测试,确保检验结果的准确性。
4.3 加强培训
人员技术与操作水平对装配式建筑的质量起到决定性作用,是施工过程中质量控制的重要影响因素之一,企业要加强对员工的培训,提高员工的综合素养和操作能力。一方面需要加深员工对装配式建筑的认识和了解,及时让员工掌握装配式建筑施工的新技术和新方法;另一方面也要加强相关专业知识和操作能力的培训,避免员工出现将材料型号弄混以及未按操作流程进行施工等问题。另外,还要加强对管理人员的培训和外出交流学习,使管理人员能够及时发现施工过程中的问题并进行解决,使每个人都能做到人尽其才。此外,为调动每位员工的工作积极性,还应对表现良好和有突出贡献的员工给予一定的奖励。
4.4 充分利用信息化技术
随着信息化技术的快速发展,越来越多先进的信息化技术应用到建筑行业中,BIM 技术就是一种典型的信息化技术,可以对装配式建筑的施工质量进行全过程控制。一方面,在施工前可以利用BIM 技术搭建3D 信息化模型,根据3D 建模进行碰撞分析,对施工过程中可能会出现的质量问题进行预测;另一方面,借助BIM 技术收集施工现场的数据,进而模拟出实时的现场施工作业情况,掌握整个施工过程的进度,实现对施工质量的动态化控制。
5 结语
装配式建筑作为一种新型的现代化建筑方式,对我国建筑行业的经济发展具有重要的促进作用。质量控制措施是保证建筑施工正常开展的关键,也是保证装配式建筑顺利推广和广泛应用的重要控制手段。政府和有关企业应该从预制构配件质量控制、施工期间质量控制、人员培养以及应用信息化技术等方面着手,加强对装配式建筑施工过程的质量控制,从源头上杜绝质量问题,对整个施工过程实现良好的质量管理。