装配式混凝土结构质量检测与验收技术的探究

2023-12-11李俊杰于伯和

中国建材科技 2023年5期

李俊杰，于伯和

（甘肃省建筑科学研究院（集团）有限公司，甘肃兰州 730070）

0 前言

伴随着人们生活水平与绿色可持续发展理念的提升，建筑工程作为满足人们需求与生活经济发展的支柱，成为发展的焦点。预制混凝土结构建筑作为现代新建筑业的重要组成部分，可以在满足发展需求的基础上推广应用，有效实现资源节约、绿色环保、可持续发展。装配式混凝土结构建筑在我国得到了广泛的应用，国家已经对装配式混凝土结构建筑的质量进行了一系列的规范和标准化，如GB/T50367《建筑应用预制混凝土结构构件检验规程》等。在进行装配式混凝土结构建筑质量检测和验收时，各项检测和验收活动的实施应符合国家、行业、地方标准和法规的规定。同时，应根据具体工程的特点和要求，确立检测和验收的技术方案和程序，并注重检测和验收的全过程监控、数据保管和质量控制。只有这样，才能确保装配式混凝土结构的质量和安全，促进其在建筑领域的推广和应用。

1 装配式PC结构的发展

1.1 装配式结构建筑的发展必要性

装配式混凝土结构（PC）是一种新型的结构形式，是将工厂生产的预制混凝土构件、配件、部品等建筑产品运输到施工现场，再采用可靠的连接方式装配而成的混凝土建筑。由于其采用工业化的建造方式，也被称为“工业化建筑结构”。在具体的工程建设中，传统的现浇结构需要在现场搭脚手架、支模板、绑钢筋、浇混凝土等过程，而且工作效率低，现场施工乱、消耗大、产生的废物垃圾较多，对环境的影响大，劳动力的需求也比较大[1]。相比于现浇结构，装配式结构运用工厂化生产，现场装配的建造工序，具有标准化、工厂化、机械化、信息化等优点。在提高工程质量、降低建造成本、促进节能减排、改善人居环境、转变生产方式具有重要意义[2]。国家也在政策导向上积极鼓励推广应用绿色新型建材、装配式混凝土建筑（PC）和钢结构（PS），更是把推广装配式建筑明确列为发展方向。因此，装配式结构未来必然成为工程建设发展的大趋势。

1.2 装配式PC结构建筑质量检测技术的应用现状

由于预制混凝土结构建筑的质量检验与安全检验和监督相结合。稳定的质量检验包括检验人工施工中所有有毒物质和物理危害因素的高风险因素，改善施工环境和生产条件，确保安全技术的科学落后[3]。只有这样，才能避免施工过程中出现危险信息，防止系统异常。但是，根据现阶段建筑质量检测技术的应用效果，仍存在一些不足，需要进一步优化。一是缺乏理论融合，检测工作者专业水平差，实践操作能力差[4]。与发达国家相比，我国建筑业发展较晚，相关规定体系缺乏优化，检测水平较差，相关安全检测技术水平较低。二是缺乏质量检验的重视。在施工阶段，缺乏质量检验的重视，施工单位盲目强调经济效益最大化，缺乏长远愿景，忽视质量检验和监督，导致工程安全风险的出现。三是检测系统和技术的快速应用。目前，随着电子技术的快速发展和企业改革的深化，传统的安全检测难以满足现代工程的要求，企业还应结合生产状态进行系统引进。然而，许多企业并没有意识到这一点，系统老化，缺乏先进技术的引进，从而影响了质量检测技术水平的提高。

1.3 装配式PC结构常见类型

①带楼盖板式装配式混凝土结构：采用预制混凝土楼板，通过结构胶粘剂将两个预制混凝土构件拼接成一个整体构件。②带楼梯板式装配式混凝土结构：在楼盖板式结构基础上，加入预制混凝土楼梯格子板，充分发挥装配式混凝土结构的优势。③空心板式装配式混凝土结构：采用预制混凝土空心板，通过结构胶粘剂将两个预制混凝土构件拼接成一个整体构件。④单层墙板式装配式混凝土结构：采用预制混凝土墙板，通过预埋钢筋连接构件与构件，形成整个房屋结构。⑤双层墙板式装配式混凝土结构：在单层墙板式装配式混凝土结构的基础上，在内外两层墙板之间加入保温层或保温层和钢筋混凝土涂层，使构件更加牢固和保温性能更好。⑥模块化板块结构：模块化板块结构是指将楼板和墙板集成成一个整体，按照标准尺寸进行设计、制造、运输和安装的建筑结构。它的优点是构件制造加工精度高，现场施工速度快，同时还减少了施工产生的噪音、粉尘和废弃材料的产生。⑦大版面板结构：大版面板结构是建筑工艺逐步发展的结果，大版面板就是指较大的混凝土组合件，该结构具有节约材料、降低成本、施工简便、抗震性能好等优点，广泛应用于居住建筑、商业建筑等领域。⑧箱柱结构：箱柱结构是指将混凝土板和混凝土柱集成成一个整体，形成一个箱形结构，它的特点是可靠性高、施工速度快、坚固耐用等优点，因此被广泛应用于居住建筑和商业建筑中。⑨T梁结构：T梁结构是指将二类钢筋混凝土梁（简称T梁）作为承重构件，将其与混凝土柱、楼板集成成为一个整体。T梁结构具有施工容易、造型美观、抗震性能高等优点，适用于高层建筑和大型工业厂房。

2 装配式PC结构建筑质量检测与验收的必要性

装配式混凝土建筑的施工过程中，所有的构件都是在工厂内制作完成，这意味着构件的准确性取决于工厂内先进的生产技术。然而，在构件的运输、装配、安装和连接的过程中，尤其是在现场施工时，各种可能导致误差的因素都有可能出现，这些误差难以预测，也难以完全避免。因此，对于装配式混凝土建筑的检测和验收尤为必要。检测可以发现已经出现的问题和错误，验收可以帮助确保装配式混凝土建筑的安全和质量，避免潜在的事故和损失。

首先，装配式混凝土结构的检测和验收对于保证施工质量、控制工程成本、提高建筑的使用寿命和安全运行都具有至关重要的作用。在施工过程中，对构件的尺寸、平整度、垂直度、强度等进行检测和验收可以确保结构的准确性和稳定性，避免因施工质量问题引起的安全隐患。其次，装配式混凝土结构的检测和验收可以帮助建筑企业确保符合建筑标准和规范要求。如质量标准、技术要求和安全规范等。通过检测和验收可以及时发现并纠正存在的问题，确保结构的质量和安全。最后，装配式混凝土结构的检测和验收可以提高工程的施工质量和工业化水平，加快建筑业的转型升级。随着装配式混凝土建筑在我国的推广和应用越来越广泛，相关的检测和验收技术也不断改进创新，为行业的发展和建设质量的提高提供了有力的支持和保障。因此，对于装配式混凝土结构的检测和验收工作一定要引起重视，加强监管，落实责任，确保建筑的质量、安全和可持续发展。

3 装配式PC结构建筑质量检测技术应用难题

装配式混凝土结构主要采用的灌浆套筒连接，无论是全灌浆套筒还是半灌浆套筒，套筒灌浆密实度管控是关键，在现场预制构件套筒灌浆时常遇到以下问题：

1）在构件生产或安装过程中，由于检查不到位，堵塞物落入套筒内，未及时疏通清除，导致灌浆时套筒出浆口不出浆，灌浆不饱满[4]。

2）在灌浆过程中，由于灌浆设备在灌浆结束前的压力持续时间不足，或者灌浆设备的灌浆管拔出时灌浆口堵塞不及时，导致灌浆泄漏较多、或者底部水平接缝密封不严导致连通腔局部漏浆等，在灌浆结束后套筒中浆体存在回流现象，导致灌浆不饱满[5]。

3）由于灌浆料质量不合格、或者误用坐浆料、或者水灰比过大，导致灌浆料强度不满足规范要求，在这种情况下即使灌浆饱满密实，接头的受力性能也难以满足要求。

4）由于构件生产或现场安装偏差，钢筋无法到位，导致预留钢筋被切断[6]。

4 装配式PC结构建筑质量检测方法

随着预制建筑结构的大规模发展，质量检验是建筑工业化发展不可缺少的重要环节和保障[7]。目前，基于“等同现浇”设计理念的装配式结构的节点连接主要是通过湿法连接的方式。套筒灌浆连接和浆锚连接是预制装配式结构主推的连接方式，而对于构件连接质量的检测还是侧重于灌浆饱满度和密实性的检测，主要灌浆材料的密实性和缺陷检测技术可分为无损检测技术和微损检测技术，无损检测技术主要包括预埋原件法，X射线法、机械波法、电路法、微(破损)损伤检测技术主要包括成孔内窥镜法和原位取样法[8]。具体适用性如表1所示。

表1 各种套筒灌浆饱满度检测方法的适用性分析Tab.1 Applicability analysis of various methods for detecting the fullness of sleeve grouting

5 装配式PC结构建筑质量验收

为使预制混凝土结构整体坚固稳定，应从材料、构件、钢筋、混凝土、安装、施工工艺、现场安全等方面进行综合检查，以确保建筑结构的质量和安全。为保证建筑质量，应严格按照国家标准执行试验标准和方法，并由专业试验机构进行试验。装配式混凝土结构的建筑质量检验通常包括以下几个方面：①混凝土质量检验：包括混凝土抗压强度、抗拉强度、抗渗性等方面的检验。可以通过取样送检，或者在施工现场进行现场测试。②钢筋和预应力筋的检验：钢筋和预应力筋的质量是保证装配式混凝土结构安全性和耐久性的重要环节，需要检验材料的物理力学性能、尺寸和表面质量。③构件及连接部位的尺寸和几何形状检验：尺寸和几何形状的精度是保证结构准确性、安装精度和稳定性的关键，需要通过各种测试方法进行测量和检验。④施工工艺及加工质量的检验：包括模板的加工质量、混凝土浇筑、养护条件是否符合要求等方面。检验要针对施工的每一个环节，确保施工过程符合要求并保证结构的稳定性和安全性。⑤安装质量检验：在装配式混凝土结构竖向安装过程中，需要对构件之间的连接方式、连接件的质量、固定方式和力学性能进行检验。