装配式混凝土结构工程监理控制措施探析

苏捷克

0 引言

装配式在我国出现在20 世纪50 年代，直到60～80 年代才进入发展阶段，在理论与技术方面都和发达国家存在较大差距，需要继续加强相关研究，并且在工程监督管理方面也要继续进步，以新型建造方式适应新时代发展需求，实现我国建筑行业的可持续发展。本文结合在龙海市海澄镇参建的“龙海市四馆一中心项目”加以研讨，本项目为一类大型综合体公共建筑群体，主要涉及的预制构件为叠合梁、叠合板、楼梯，综合设计预制率达到25.86%，项目在高度、跨度、空间布局等方面，对构件在拆分深化设计、预制生产、运输堆放及施工安装均提出了较高的技术难度。本次研究创新之处在于对混凝土结构工程监理各个过程提出控制措施，证实可以创造较好的社会效益。

1 装配式建筑概述

1.1 装配式建筑的概念

装配式建筑就是利用预制部品部件并配合施工现场的机械设备加以装配安装而成的建筑，进而代替原有的现浇结构模式，可以显著提升施工效率，当前的装配式建筑从结构形式可分为装配式混凝土结构、钢结构、木结构及混合结构。这种建筑的主要特点在于：其一，相较于传统的建筑施工工期大大缩短，这是由于多数的构件都在工厂预制好，然后运输到施工现场进行拼装；其二，安装精度高，装配式建筑要求批量化生产，在精度上更有保障；其三，减少现场劳动力的投入，鉴于所需的部品、构件均已在工厂预制完成；其四，具有环保特点，传统的建筑施工导致的环境污染源问题较多，而装配式建筑现场安装的粉尘少、减少了建筑废料及噪声影响小，进而减少了环境污染。

1.2 装配式建筑的原理

装配式建筑施工环节主要是根据设计文件并按照设计生产出满足要求的装配式构件，在工厂内养护后通过合理的运输方式运送到施工现场，机械架设运输到指定位置。通过装配式构件的预留钢筋或者螺栓相互连接与混凝土浇筑作业，装配式建筑在现场的装配过程中要保证建筑结构有足够的刚度和整体性。构件的连接主要采取预留钢筋在现场现浇成整体的叠合法。

1.3 装配式建筑的发展历程

近10 年左右的时间，装配式建筑在我国得到了飞速发展与应用，不过这种建筑形式在我国的建筑面积占比还是很少。早在2016 年我国出台了相关意见，指出在10 年之内让装配式建筑面积达到建筑面积的30%，而2050 年达到新增建筑面积的50%。而国外在该方面的研究较早，在20 世纪中期已经提出了装配式建筑的产业化概念，形成工业化生产体系。当前，在国家“双碳”战略背景下，我国建筑业正在积极向绿色建筑和新型建筑工业化发展，使得装配式建筑的有关规范与标准、工艺更加需要进一步完善，后期更加倡导走生态和绿色发展之路。

2 装配式混凝土结构工程监理控制要点

2.1 深化设计与预制生产阶段的监理

在预制构件深化环节，依据施工图纸进行深化设计拆分应充分考虑满足制作、运输、堆放、安装等因素要求，更好地为后续工作提供有力保障起到关键性作用。装配式混凝土结构工程主要应用构件拆分设计模式，直接影响着现场施工是否便捷以及现场管理效果，要求监理人员发挥出指导和监管作用，合理提出拆分意见，在预制生产环节需要把好以下监理关：其一，编制详细的预制生产监理实施细则，对于特殊部位、节点需进一步要求设计明确；其二，要求预制生产单位编制专项方案，明确制定生产质量管理体系及监测办法与评价手段；其三，确定生产模具与生产工艺，明确成品保护方法与堆放措施；其四，明确模具承载力、整体稳定性与刚度，规定模具的组装、拆卸与周转次数；其五，生产构件之前需要对不同批次的原材料、预埋件取样检测试验；其六，PC 预制构件内钢筋、插筋、预埋件、预埋管线、吊环、线盒等的位置、数量、规格需要确定，之后分析混凝土保护层垫块的设置情况；其七，需要对PC 预制构件翻转、运输、吊运和堆放加强监管，要求明确运输时间、运输路线与堆放场地；其八，检查预制构件存放场地是否平整，要求预制构件堆置层数、高度应符合规范要求。此外，在设计环节需要在图纸审核过程中分析外墙饰面材料的类型、规格、几何尺寸以及防护措施，还有预埋吊环的规格、吊点位置，针对预制构件和现场施工塔吊、卸料平台采取固定措施。

2.2 检验检测阶段的监理

在预制构件检验检测环节，对确保装配式混凝土结构的整体质量安全可靠至关重要，具体从原材料检验、生产检验、进场检验、安装检验及结构实体检验五方面开展执行，并要求施工单位编制检验专项方案。具体说来：其一，原材料检验的监理，原材料是确保预制构件的质量源头，在生产之前，原材料进场务必检查相关的质量证明文件，并按规定批次开展相关检验检测，确保检验符合要求后再用于生产；其二，生产检验的监理，首先对生产工艺、机械设备、场地及检验检测手段进行核查，再进一步检查预制构件模具尺寸与脱模剂涂刷情况，以及模具的牢固性、严密性，模具检查要点包括承载力刚度以及整体稳定性，模具的周转次数规定，长度以及截面尺寸、组装缝隙的偏差处理方法；然后，做好预制构件钢筋及预埋件的验收工作，对混凝土的浇筑情况检查，并留好混凝土试块；最后，严格按规定进行预制构件结构性能检验和外观质量检查，确保合格方可出厂。在预制构件生产之前需要对各批次的钢材型号以及预埋件连接件进行送检，还需要对装配式混凝土结构，钢筋插筋预埋管线，灌浆套筒位置、数量，混凝土保护层垫块设置，拉结件的位置加以明确；其三，进场检验的监理，主要是预制构件部品部件编码等信息进行检查，按规定对预制构件的强度、钢筋保护层厚度进行复检；其四，安装检验的监理，在对预制构件位置、尺寸允许偏差检查基础上，还要观察预制构件是否出现裂缝；其五，结构实体检验的监理，主要在预制构件安装后，对现场浇筑的混凝土强度和现场安装的受力钢筋保护层厚度的检测。

2.3 施工安装阶段的监理

结合参建的“龙海市四馆一中心项目”特性展开分析，框架梁均采用现浇结构且结构尺寸相对较大问题，给框架梁钢筋安装工艺提出了更大的技术难度，现场在实际操作采取支撑体系、模板安装、钢筋安装及构件安装穿插交替进行的工艺做法，其工艺流程为：支撑体系搭设→现浇框架梁底模安装→预制叠合梁安装→框架梁钢筋安装→框架梁侧模安装→预制叠合板安装→预制叠合梁面筋安装→框架梁、叠合梁及叠合板节点附加筋、构造筋安装及机电预埋安装→现浇部分混凝土浇筑（如图1 和图2 所示）。

图1 现浇框架梁与叠合梁、叠合板节点安装图

图2 叠合梁与叠合板节点安装图

在施工安装的监理过程中，需要对预制墙、柱的钢筋套筒灌浆连接作业及浆锚搭接连接作业进行旁站监理，对预制构件安装后应复核验收叠合梁、叠合板、现浇钢筋安装及支撑体系，具体过程监理要点如下：其一，对关键工序选择具有代表性的样板先行安装，检查现浇结构与预制构件连接节点安装情况，再根据样板施工情况调整具体的施工工艺；其二，构件吊装前，应检查吊装设备的完好性、吊具吊索的完整性、安全防护措施设置情况及检查特种作业人员持证上岗情况；其三，预制构件安装前，应检查支撑体系托梁面标高、框架梁的预制梁口标高及现浇梁侧的梁面标高；其四，安装预制构件前，应对以下内容进行检查：测量放线与复核，抽检预留孔的位置、数量，检查构件装配位置，连接钢筋规格、长度、数量；其五，预制构件的吊装，在起吊时的吊点合力宜与构件重心重合，且使吊索与预制构件水平面的夹角宜控制在 45°～60°之间，否则应采用专用吊具并进行吊具的形状、重量验算分析；其六，预制构件应采用慢起、快升、缓放的吊装方式，并在构件上设置缆风绳来控制构件转动，务必保证构件就位平稳吊装，且严禁吊装构件长时间悬挂在空中；其七，预制构件安装过程中，对预留孔洞及线盒错位应提交设计院进行处理解决，严禁随意凿打或钻孔作业；其八，预制构件吊装就位后，应检查支撑体系的稳定性、拼缝的严密性、构件端头受力钢筋伸入支座的锚固长度，以及现浇叠合部分的钢筋安装及水电管线预埋安装的验收。

2.4 工程验收监理工作

装配式混凝土结构根据规定应按混凝土结构子分部工程进行验收，当采用装配式结构与现浇混凝土结构相结合时，可作为混凝土结构子分部中的分项工程进行组织验收，监理需要把好以下验收关：其一，内业资料的监理。要求施工单位提交完整的工程资料是验收的前提条件，并做好资料核查工作，以确保相关资料具有真实性、完整性及准确性。也要求在监管的过程中应遵守监理文件管理制度，并且及时收集整理完整的监理资料。其二，装配式混凝土结构质量验收的监理。首先，组织好预制构件、安装与连接等分项工程进行验收，并保证分项工程符合要求；其次，检查预制构件外观质量不得存在质量缺陷，并符合观感质量验收要求；然后，对涉及结构安全功能、关键部位进行结构实体检验检测，并满足结构性能与安全功能要求。在验收监理环节还需要重视以下方面：其一，钢筋套筒灌浆连接质量验收。如果灌浆施工环境温度不足5℃需采取防冻措施，比如预热物料，并且灌浆后及时采取保温措施。钢筋套筒灌浆之前需要进行灌浆试验，并且模拟连接接头灌浆方式以及抗拉强度检验；其二，外墙防水质量验收。要求防水施工之前彻底清理板缝的杂物，确保底部灌浆材料饱满、强度达标。

3 装配式混凝土结构工程监理控制综合措施

3.1 建立多元化统筹组织规划

装配式混凝土结构在方案选定、施工图设计、预制生产及施工过程中，应做到综合技术统筹考虑，发挥装配式的高效节能、绿色环保等优势，使建筑功能、质量、成本等达到效益最大化。其一，在设计环节需要各专业部门相互协作、综合工程的各项因素，提升设计方案的实施可行性；其二，在预制构件环节需要根据施工安装进度计划考虑安排生产顺序，确保与现场信息保持通畅。特别在应对运输或安装过程中难免会出现的构件损坏问题，应制定相应的应急预案措施，否则将影响现场安装而延误工期；其三，在施工安装环节需要做好前期各项准备阶段，组织好相关设计图纸的熟悉程度，对审核施工组织设计专项方案的可行性提出宝贵见解，从而编制更有指导性的监理实施细则来引导整个监管过程；其四，建立信息化的BIM 专业技术软件平台，通过模拟建模将设计、生产、安装都在可视化的状态下提前贯穿在一起，消除复杂构件、关键工序、节点钢筋碰撞及机电管线预埋等工艺问题，从而实现高效生产。

3.2 优化生产工艺布局

当今，装配式建筑正处于蓬勃、有序、全面推广的发展阶段，势必给施工监理工作带来更大的挑战，所以只有从全方位、全过程进行控制管理，方能确保装配式建筑的质量高效安全。通过参建的“龙海市四馆一中心项目”施工监理工作实际经验，必须做好以下工作：其一，督促施工单位建立健全质量管理体系、安全生产保证体系及质量检验制度；其二，通过岗前专业培训，提高施工作业人员的安装工艺水平；其三，做好首件构件的试吊工作，检验吊装方案是否具有可操作性，待满足要求后方可进入正式吊装，并做好安装过程的巡视、平行检验及关键部位旁站的监理日常工作；其四，装配式施工前，应对现场可能发生的危害、灾害及突发事件制定应急预案及应急演练，及时消除人及行为的不安全因素。

3.3 强化绿色低碳施工理念

检验是否能够达到科学运营、绿色施工条件，主要在于施工现场总平面图的合理布置，总体要从运输路线规划、构件堆放位置、塔吊安装位置及选型等综合因素考虑，把有限的场地空间发挥到效益最大化。其中，对构件的顺利吊装起到了关键性作用在于塔吊的科学合理布置，如何塔吊选型在于分析塔吊的最大起吊重量和旋转半径，以保证构件堆放位置均在塔吊旋转半径的覆盖范围内。其次，在绿色环保施工理念下，由于大部分部品、构件均已在预制厂生产完成，将大大减少现场建设过程带来的污水排放、原材料堆放粉尘、建筑废料及施工噪声，从而最大限度降低对周边居民的干扰和环境污染。

3.4 提升规范标准保障

在装配式混凝土结构工程监理过程中，仍然需要严格遵守传统现浇建造方式所涉及的规范标准基础上，进一步了解装配式混凝土结构工程的相关政策要求及不断学习有关规程、标准等规范知识，更全面、更深层地服务于施工质量监理控制。鉴于目前装配式建筑的推广，务必秉承高标准建设，应不断完善与创新相关施工工艺、规范标准，更有利于在设计、生产、施工、检测过程中发挥控制性作用，使项目建设真正做到优质精品及树立良好的工程形象。

4 结语

综上所述，本文提出了装配式建筑概念，阐述装配式混凝土结构工程监理控制要点，最后详细提出装配式混凝土结构工程监理短板创新措施。尽管装配式混凝土结构体系目前仍然有不足之处，但从长远来看其符合工业化生产的发展方向。建筑行业要创新，需要在原有的技术支持下加强基础研究，不能一味地依赖现浇混凝土现有技术，还需要研究装配式结构，从而提高能源利用率、减少环境的污染，加速建筑工业化发展。此外，在建筑质量要求不断提升的背景下，需要继续加强施工监管，进而保证工程质量，创造更大的经济效益与社会效益。同时，不断完善装配式建筑为载体的产业链，更好地掌握装配建造的现状、研讨解决困难的路径，提高装配式建筑技术整体水平，促进建筑行业转型提升、引领高质量发展。