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装配式建筑工程质量控制及现场检测技术分析

2022-06-10杨记峰

中国建筑金属结构 2022年5期
关键词:预制构件装配式构件

杨记峰

0 引言

近年来随着我国城市化步伐的加快,装配式建筑发展迅速,未来在建筑市场具有良好的发展前景。但是结合现状分析,目前装配式建筑工程仍存在一定的质量问题,因此需要采取有效的质量控制措施,加强对现场检测技术的应用,这样才能保证工程施工质量,进一步推动装配式建筑的发展。

1 装配式检测技术规范、运用及分析

装配式建筑检测应包括结构系统、外围护系统、设备与管线系统、装饰装修系统等内容。工程施工阶段,需要对装配式住宅建筑的部品部件及连接等进行现场检测;检测技术的应用应结合施工组织设计分阶段进行,正式施工开始至首层装配式结构施工结束宜作为检测工作的过程,对各阶段检测发现的问题应及时处理。工程施工和竣工验收阶段,当遇到下列情况之一时,应进行现场补充检测:

(1)涉及主体结构工程质量的材料、构件以及连接的检验数量不足;

(2)材料与部品部件的驻厂检验或进场检验缺失,或对其检验结果存在争议;

(3)对施工质量的抽样检测结果达不到设计要求或施工验收规范要求;

(4)对施工质量有争议;

(5)发生工程质量事故,需要分析事故原因。

装配式住宅建筑的现场检测可采用全数检测和抽样检测两种检测方式,遇到下列情况时需要采用全数检测方式:

(1)外观缺陷或表面损伤的检查;

(2)受检范围较小或构件数量较少;

(3)检测指标或参数变异性大、构件质量状况差异较大。

每一阶段检测结束后应提供阶段性检测报告,检测工作全部结束后应提供项目检测报告;检测报告应包括工程概况、检测依据、检测目的、检测项目、检测方法、检测仪器、检测数据和检测结论等内容。

2 装配式建筑检测存在的问题

2.1 检测行业标准缺失

对装配式建筑验收工作来说,《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)中明确相关验收要求,对装配式建筑的连接配件的检验也具有明确的标准,但是关于装配式建筑结构的检测并没有统一的标准。2018 年住房和城乡建设部标准定额司发布关于征求行业标准《装配式住宅建筑检测技术标准(征求意见稿)》,行业产品标准以及CECS 协会标准均在积极编制相应标准,但是结合现状分析,规范的实施在实际施工中发挥作用仍需要一定的时间。

2.2 检测技术较为滞后

目前装配式建筑材料以及构件检测技术较为成熟,但连接点施工质量缺乏完善的实体检验方式。随着装配式建筑的不断发展,很多配套设施得到了优化,如门窗、幕墙等的施工能够满足装配式建筑施工周期短的特点,门窗一体化十分常见,而传统的门窗、保温以及节能检测是否适用对检测工作来说是一个需要重点考虑的问题。

3 装配式施工质量问题分析

3.1 预制构件质量问题

近年来随着国家相关政策的支持以及绿色建筑理念的深入,装配式建筑的市场份额不断提高,为了提高自身效益,越来越多的装配式工厂加大投产力度,但是结合现状分析,部分生产构件在质量方面存在诸多问题,质量不达标现象严重。另外,装配式构件需要运输至施工现场进行组装,长时间、长距离的运输以及装卸的不规范均可能导致预制构件受损。运输至施工现场的构件因为未采取有效的保护措施,导致构建材料受到外界环境因素的影响,发生锈蚀、受潮以及表面开裂等问题。进场以及施工完成后需要对预制构件进行验收,但是不具备标准、严格的验收标准,工作人员难以及时发现质量问题,对整体工程质量造成不利影响。

3.2 装配式构件的连接质量低下

装配式建筑构件由预制构件与现浇构件拼装组成,两者的连接质量与强度对结构的整体稳定性与安全性有直接影响。目前施工阶段较为常用的连接手段包括钢筋套筒灌浆连接、浆锚连接以及后浇混凝土连接等,同现浇结构进行比较,以上连接方式的整体性能不佳。并且施工人员在进行构件连接施工作业的过程中,受到构件质量以及人为操作因素的影响,极易引发灌浆不密实、安装存在偏差、钢筋未有效连接等不良情况,安全隐患问题严重。

3.3 安装及运输存在的问题

如果构件材料安装、拼装流程不正确极易导致安装尺寸出现差异,进而难以保证对接的准确性,安装存在偏差问题,如果偏差较大,不符合设计要求,便难以达到预期安装目标。在安装过程中,因为相关设备的操作难度较大,易导致安装尺寸存在误差问题。另外因为安装人员的经验不足、专业能力低下,导致安装不规范、不合理现象明显。再有运输过程中也会导致构件材料出现一定程度的损耗,进而导致误差。因此需要合理选择用料,通过适当的工艺进行安装,并且保证运输的稳定性。

4 装配式建筑工程施工质量控制

装配式建筑工程具有施工周期短、绿色环保等优势,能够在极大程度上缓解工作人员的工作量,因此得到了广大工作人员的认可。相关统计数据显示,与传统建筑工程相比,装配式建筑工程的施工周期能够减少近半,并且造价能够节约10%~15%。除此之外,因为装配式建筑的构建多通过预制的方式制作而成,因此需要采用的先进的技术和高性能的设备,并且需要使用钢筋混凝土预应力生产施工技术,这样才能避免材料的浪费,提高建筑工程的整体质量。其质量控制主要包括以下几个方面。

4.1 预制构件生产阶段的质量控制

相较于现浇钢筋混凝土建筑,装配式建筑在施工方面与前者存在明显不同。装配式建筑工程的质量控制需要注重预制构件的性能和生产质量的控制,另外质量控制的重点也在于对安装、衔接以及节点施工的质量控制。

对预制构件质量控制工作的内容进行划分,主要包括以下几个方面:

(1)材料的质量控制,主要指对预制构件所采用的钢筋、混凝土材料之间的配比、性能等方面的控制;

(2)建筑工程施工阶段稳定性、防震效果以及耐久度的质量控制;

(3)预制构件的制作误差、工具以及材质等方面的质量控制。

另外需要注意,预制构件生产阶段的质量控制需要在厂内完成大部分步骤,这样才能达到提前质量控制的效果,避免发生问题后才开始分析和处理。构件的检测内容也需要在厂内进行,避免发生缺失后补的不良情况。

4.2 预制构件运输、安装阶段的质量控制

运输预制构件的过程中,需要根据其受力情况以及实际安装方式选择合理的运输方式,无论采用何种运输方式,均需要确保运输过程中构件的性能不会受到其他因素的影响。另外,需要对预制构件的堆放位置和形式进行合理选择,进而保证构件的整体质量。对预制构件的生产厂家来说,需要制定严格、完善的运输和堆放管理制度。图1 为装配式建筑预制构件示意图。

图1 装配式建筑预制构件示意图

预制构件安装的质量控制主要包括下述几项内容:

(1)对预制构件吊装阶段采用的起重装置和吊具进行合理选择;

(2)根据预制构件吊装施工的工序和特点,正确开展吊装作业;

(3)保证预制构件调节和就位的合理性。

4.3 现场节点连接施工的质量控制

结构构件的常用的连接手段包括钢筋套筒灌浆连接、浆锚连接以及后浇混凝土连接等多种方式,需要从以下几个方面进行质量控制:

(1)对预制构件后浇带的衔接形式进行合理选择,注重其稳定性;

(2)进行后浇带混凝土节点施工的过程中,需要加强对混凝土模板安装、钢筋搭配、预埋件锚入情况、接头接缝以及浇筑、养护的重视,提高质量控制水平;

(3)进行钢筋套筒灌浆连接施工作业的过程中,工作人员需要认真分析灌浆料的材料强度、现场灌浆的密实度以及钢筋的插入深度,加强对上述几个方面的质量控制。

5 装配式建筑工程现场检测技术

现如今,随着装配式建筑的发展,相关标准也趋于完善,预制构件在质量、安装以及施工等多个方面均具备明显的标准要求,同时也对检测方式进行了明确规定。但是装配式建筑仍处于初步发展阶段,在我国应用时间较短,因此尚无充足的实践经验以及相关数据作为参考,目前常用的现场检测技术主要为现浇钢筋混凝土结构无损检测技术,该项技术在质量检测以及鉴定方面是否能够满足标准仍有待深究。表1 为装配式建筑评价表。

表1 装配式建筑评价表

5.1 装配式建筑检测标准

为了保证装配式建筑工程的施工质量满足要求,提高综合效益,住房和城乡建设部颁布了《装配式混凝土建筑技术标准》等文件,对装配式建筑工程的设计、运输以及安装提出了规范的要求,同时注重在施工阶段对可持续发展理念的贯彻,提高对结构系统、管线系统以及内部安装系统的统一管理,进而充分发挥建筑的功能和作用。另外,对于装配式建筑工程的安装、运输与安装等各个环节来说,需要严格按照相关标准使用检测技术,这样才能保证现场检测达到预期效果。

5.2 装配式建筑工程现场检测技术

装配式建筑工程现场检测技术的应用主要包括原材料性能检测和实体结构性能检测两大方面。

5.2.1 原材料性能检测

近年来我国颁布了诸多关于混凝土、钢结构的设计规范,对建筑材料的混凝土性能进行明确的规定。对于套筒灌浆衔接、浆锚衔接的钢筋来说,需要采用热轧带肋钢筋;钢筋的焊接要求需要与国家相关规定要求相符;预制构件的制作吊环需要采用未经冷加工处理的钢筋;同时需要对预制构件混凝土的等级和强度进行合理控制,等级需要大于C30,强度需要大于C40。

连接材料的检测工作内容繁多,具体包括制作钢筋套筒灌浆连接接头时采用的套筒、灌浆料等;钢筋浆锚搭接的连接接头采用的水泥基灌浆料;钢筋锚固板连接采用的焊接材料以及螺栓等。

除此之外,还需要对外墙板接缝位置施工采用的密封胶、聚氨酯等密封材料进行检测。预制构件运输到施工现场后,工作人员需要及时对其进行检测。在施工阶段,需要做好相应施工环节的检验、验收工作,确保其符合标准要求后方可进行后续施工。

5.2.2 装配式建筑实体结构性检测

对预制构件性能进行检测的过程中,需要严格按照相关规范要求进行,具体检测内容包括预制构件的安装质量、设备安装效果、建筑外观情况等。结合相关技术标准,不仅需要结合建筑层高、结构缝对检验批进行划分,同时也需要采用最低容量法对其进行划分。对于预制构件所使用的衔接、密封等材料,需要确保其质量、规格和型号与符合规范标准要求。同时需要确保预制构件外部不存在任何质量问题,如果存在质量问题需要根据生产厂家制定的相关标准、方案进行及时解决,之后再次进行质量检测,直到其达标为止。另外有一点需要注意,需要对预制构件外形尺寸的误差进行合理控制,确保其在标准规定的合理范围内。

6 装配式建筑结构设计与检测技术分析

为了能够有效提高装配式建筑的承载性能与抗震性能,在设计阶段需要做好受力验算工作。在具体设计过程中,需要模拟一定的地震力,同时认真检测装配衔接位置关键部分的承载力。除此之外,对于涉及外墙在内的全部附件,均需要进行受力检验,进而进一步保证装配式混凝土结构建筑的物理性能与标准规范要求相符。除此之外,对装配式建筑工程来说,建筑构件的装配进度也是需要重点考虑的一个问题。多数情况下,构件存在诸多连接点,同时分布在建筑的多个位置。并且连接节点的质量与建筑的防渗、防水效果关系密切,对建筑的使用质量有直接影响,因此在施工阶段需要重视对间隙的检测工作,进而保证全部建筑构件的安装质量满足相关要求。

7 结语

近年来我国建筑行业发展迅速,装配式建筑得到了广泛应用,不但能够提高工程整体质量,同时具有良好的环保效果,进而能够避免资源浪费现象,提高资源利用效率,减少对周围环境造成的影响,保证建筑的整体质量。但是在实际施工建设阶段装配式建筑工程易受到其他因素的影响,伴随一定的质量问题,因此相关工作人员需要做好质量控制工作,加强对现场检测技术的应用,为装配式建筑的可持续稳定发展奠定基础。

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