混凝土构件在现场预制的施工方法及质量控制策略

王项乙

衡水市建设工程质量检测中心有限责任公司 河北 衡水 053000

随着现代建筑工程行业的发展，混凝土构件现场预制施工技术也开始备受关注。为充分发挥出此项技术的应用优势，让混凝土构件现场预制质量得以良好保障，具体施工中，相关单位与工作人员一定要明确此项技术及其质量控制的重要性，结合实际施工需求，对其现场预制施工方法加以合理应用，并通过有效的措施来做好其施工质量控制。这样才可以满足现代建筑工程对于混凝土构件的实际应用需求，促进现代建筑工程行业的良好发展。

1 混凝土构件现场预制及其质量控制的重要性

1.1 混凝土构件现场预制概述

所谓混凝土构件现场预制，就是按设计标准在施工场地直接进行混凝土构件预制。就目前的建筑工程混凝土构件现场预制来看，其主要的施工方法分两个部分，其一是钢木混合型模板施工；其二是混凝土构件现场预制[1]。基于此，在具体施工中，施工单位与技术人员一定要做好这两道预制工艺的控制，所有的操作都应严格按工程设计与管理标准实施。通过这样的方式，才可以让混凝土构件得到良好预制，充分满足其实际应用需求。

1.2 混凝土构件现场预制质量控制的重要性

在对建筑工程中的混凝土构件进行现场预制施工时，质量控制是一项至关重要的工作内容。就目前来看，混凝土构件现场预制质量控制的重要性主要包括以下几个方面：1）可有效避免残次品构件的产生，进一步节约构件预制中的原材料消耗，达到良好的节能、环保和经济效果。2）可让现场预制的混凝土构件充分满足实际施工中的质量与数量需求，为建筑工程建设施工的顺利进行提供良好保障，避免混凝土构件供应不及时的情况发生，从而有效提升整体建筑工程的施工进度。3）使混凝土预制构件的总体质量得以良好保障，从而进一步确保整体建筑工程质量，满足其实际的质量与安全需求。由此可见，现场预制质量控制对于混凝土构件的制作、应用和整体建筑工程建设都至关重要。基于此，在施工现场进行混凝土构件的预制过程中，施工单位与工作人员一定要采取合理的方法进行预制施工，并做好其预制质量的控制。

2 混凝土构件的现场预制施工方法应用分析

2.1 钢木混合模板施工

对于混凝土构件的现场预制而言，模板在其成型控制中发挥着至关重要的作用。基于此，模板施工也成为了此项工作中的首要内容。由于很多的混凝土构件外形都不同，因此在具体施工中，一般只能通过钢木混合形式的模板设置来满足其实际的外形控制需求，提升整体施工进度。此类模板大多为拼装形式，具有拆装迅速、施工便捷和形状多样等特征，且能够多次高速周转使用，整体的适应性、经济性和环保性都十分良好。具体施工中，通常会将拆装式钢木混合模板应用在混凝土构件的底部和侧面，通过斜撑或工具卡尺将其安装好，并使其固定成型，在混凝土浇筑完成1-2d之后，便可拆卸掉侧模板，并使其在后续或其他工程中继续周转使用[2]。而对于底模板，则需要待到混凝土构件完成起吊之后才可以投入后续的周转使用。

就目前来看，钢木混合型模板的主要脱模方法为分节脱模，即将多个固定支座设置在活动底模周围，在将活动底模拆除后，固定支座可以支撑住混凝土构件的所有重量。为确保分节脱模效果，使预制混凝土构件的施工质量和安全性得以良好保障，施工单位可采取以下几项工艺措施：1）将砖墩用作固定支座，以此来满足其拆模后实际的承载力需求。2）在多个固定支座设置时，还需要根据实际情况做好现场的地基测量和加固处理，以免不均匀沉降对固定支座承载条件的不利影响。3）合理选择固定支座位置，让预制混凝土构建拆模后的自重弯矩得以良好控制。通常情况下，梁、柱类预制混凝土构件的固定支座需要设置在其吊环位置或吊环附近；卧浇形式的预制混凝土桁架固定支座则需要设置在各个节点位置。4）活动模板安装时，应确保每一节模板都处于同一水平面，且高差应控制在3mm以内。5）拆除活动模板之前，一定要结合现场的试件做好混凝土强度验算。通常情况下，只有在混凝土强度达到设计强度50%及以上的情况下才能够将活动模板拆除。而对于固定支座位置设置的活动模板，则需要在混凝土构件起吊之后才可以拆除。

2.2 混凝土构件现场预制

在施工现场预制混凝土构件时，平卧重叠法是最常用的一种预制方法，此种方法是将已经完成预制的构件用作底模板，沿着构件两侧进行侧模板安装，之后再实施同类型混凝土构件的预制。预制施工时，需要待到下层预制构件混凝土强度超过设计强度30%之后，才可以实施上层混凝土预制构件的模板安装和混凝土灌注施工。施工之前，需要将粘土石灰膏或肥皂脚等隔离剂涂抹到下层混凝土预制构件表面，以免上下层混凝土预制构件发生粘连。混凝土灌注时，不可使振捣器触碰到下层预制构件，以免隔离层被破坏。对于装配式空心混凝土构件，比如空心柱、空心板等，现场预制时，不仅要应用到钢芯模以及木质内模，还需要将充入压缩空气的胶囊用作内模，在混凝土完成初凝之后，再抽出胶囊里的压缩空气，这样便可有效形成满足实际设计要求的各类三角形、椭圆形或正圆形孔洞[3]。

对于压缩空气胶囊，具体应用时，主要的施工技术措施包括以下几个方面：1）通常需要根据实际要求来合理设计胶囊的形状和大小，将帆布或尼龙布加工成胶囊外层胶布，将氯丁粘胶冷粘到胶囊内部，这样便完成了胶囊制作。在正式使用之前，需要对胶囊进行充气膨胀试验，在确定其直径符合设计尺寸之后才可以使用。2）混凝土预制构件的灌注施工通常需要分两次进行，第一次是对胶囊底部下方的底层混凝土进行灌注，其厚度需要较设计厚度低10mm左右。第二次灌注施工需要在胶囊就位之后进行，因为混凝土会在振动作用下渗入到胶囊下方，这样便会将胶囊下方原本略低于设计高度的混凝土面补足，使最终的施工厚度符合设计要求。灌注过程中，需要保证胶囊两侧下料的均匀性，通过插钎或振捣棒交叉振动，但不可触及到胶囊。3）在完成底层混凝土灌注之后，便可实施胶囊就位。就位时，需要先沿着胶囊纵向进行摺叠，用铅丝绑扎胶囊端部，将胶囊穿到设定好的位置，再拆除铅丝，最后通过空气压缩机为胶囊充气，完成充气后便可实施上层混凝土灌注施工。4）充气时，需要根据构件种类、胶囊直径等实际条件来控制胶囊内部气压，使其变形达到最小，这样才可以让混凝土预制构件几何尺寸与设计尺寸相符。表1为混凝土构件现场预制施工中常用的胶囊充气压力控制标准：

表1 混凝土构件现场预制施工中常用的胶囊充气压力控制标准

5）在将胶囊放置到模板内部之后，为使其位置保持正确，避免其因混凝土灌注施工时的振动而产生偏移，可通过定位箍筋和主筋共同绑扎的形式对胶囊进行固定处理，或通过构件两侧模板钉方木钉的方式将胶囊压住。方木钉钉设时，需要将胶囊压低到设计高度下方5-8mm位置，这样在混凝土灌注完成并取下方木钉时，胶囊便会在弹力作用下对混凝土形成足够的压力，从而使孔洞与设计要求相符。6）对于胶囊抽出的时间，应根据实际的气温与混凝土塌落度来控制，以免抽孔太早导致的预制构件表面开裂、塌落情况以及抽孔过晚所导致的胶囊无法拔出情况。表2是塑性混凝土构件现场预制时的胶囊抽出时间控制标准：

表2 塑性混凝土构件现场预制时的胶囊抽出时间控制标准

在场地条件允许的情况下，也可以通过土模制作的方式来进行混凝土构件预制。土模主要有三类，分别地下式、半地下式以及地上式。施工中可通过土模来代替底模板或侧模板，以此来节约模板材料。但是就目前的混凝土构件现场预制来看，当场地足够大时，通常都将土模用作底模板，侧模板依旧采用钢木混合模板，以此来确保构件的成型效果。土模成型后需通过1:1或1:2的水泥石灰膏做好抹面处理，抹面厚度控制在5-10mm，以此来确保其表面平整度、强度和防水效果[4]。混凝土振捣时，振捣棒需要和土模保持5-10cm距离，以免土模振动破坏。

3 混凝土构件现场预制施工质量控制措施

3.1 做好预制现场准备

为确保构件预制质量，施工前，工作人员应做好现场准备工作。首先需根据实际情况做好施工现场的夯实和整平处理，使其较周围地面略高一些，以此来为养护用水和雨水排除提供足够便利。其次是合理安排好构件预制的位置和顺序，并做好起重机路线规划和现场人员安排。通过这样的方式，才可以让后续的施工进度、质量与安全得以良好保障。

3.2 合理选择预制方式

在预制施工中，预制方式的合理选择也将直接关系到其施工质量。当前的混凝土构件现场预制分立式和平卧两种。立式占地面积小，吊装便利，但是需要应用到较多的支设材料，施工难度较大，且容易出现下部振捣不实甚至空洞情况。平卧在支模、绑扎和振捣等方面都更具优势，但是其占地面积较大，吊装中需要进行加固防裂保护[5]。基于此，在实际施工中，施工单位需根据现场实际情况来合理选择预制方式。在场地条件允许的情况下，建议选择平卧重叠预制方式，这样更容易控制整体施工质量。

3.3 控制浇筑施工效果

对于混凝土构件，现场预制施工中，混凝土浇筑是一项重要的工艺环节。因此，为有效确保构件的预制质量，施工单位一定要做好其浇筑施工效果控制。通常情况下，每一个构件的混凝土浇筑环节都应该保持连续性，不可出现间断，且不能留有施工缝。尤其是对于断面变化或节点位置，更应该严格控制混凝土的浇筑质量。对于厚度在400mm以上的构件，需通过分层浇筑和分层捣实的方式进行施工，以此来保障整体构建的施工质量。

3.4 保障杆件施工质量

对于建筑工程中的拱形屋架或组合式屋架，其上下弦和腹杆等杆件施工质量将会直接关系到整体工程质量。基于此，在现场预制施工时，施工单位一定要做好此类杆件的施工质量控制。通常情况下，此类杆件的预制偏差不可超过其设计尺寸的1/100。整体浇筑时，需要将杆件中部放稳、垫平，并做好两端锚固点的校准。对于预埋位置的下弦节点，浇筑时一定要根据实际情况做好质量保护工作，以免杆件碰动所导致的混凝土结构开裂问题。通过这样的方式，才可以使杆件预制质量得以良好保障，以此来确保整体混凝土构件的现场预制质量。

4 混凝土构件现场预制施工技术的发展方向

随着现代建筑工程行业的发展，各种先进的施工技术都开始在其中得到了广泛应用。在这样的情况下，混凝土构件现场预制技术也获得了不断的发展和进步。经上述分析可知，在此类构件的具体预制施工中，模板施工和构件本身预制施工是最为关键的两个工艺环节，而现场准备、预制方式选择、浇筑施工控制和杆件施工质量保障则是其主要的质量控制措施。基于此，在此项施工技术的后续发展中，相关单位和研究者便可以此为依据，将各种先进的技术措施融入到上述工艺环节和质量控制方法里。

比如，可通过BIM技术来构建各类的预制构件模型，并在相关软件中对其模板施工和混凝土浇筑施工等进行模拟操作，这样便可及时发现实际施工中存在的缺点和不足，以便及时做出合理的整改，从而使混凝土预制构件的现场预制施工效率和质量得以良好保障[6]。再比如，可将当今先进的大数据技术、智能传感技术与GPS技术等结合应用到混凝土构件的现场预制施工质量控制工作中，以此来实现现场实际环境参数的科学获取，为整体的现场质量管理工作提供足够科学、全面、准确的数据支持。通过这样的方式，便可进一步提升此类构件的现场预制质量，满足其实际应用需求，促进现代建筑工程的良好建设、应用及其发展。

5 结束语

综上所述，在现代建筑工程的建设施工中，一些混凝土预制构件需要在现场完成预制。而在混凝土构件的现场预制时，施工技术的合理应用与施工质量的良好控制至关重要。基于此，施工单位与工作人员应明确这一施工环节及其质量控制的意义所在，并结合实际的工程情况与具体设计要求等，采取合理的技术措施来完成相应混凝土构件的预制施工。同时，为进一步确保此类构件的施工质量及其后续应用效果，相关单位还需要通过合理的措施来做好其质量控制，并结合现代建筑工程行业的发展，合理规划此项技术的主要发展方向。这样不仅可让建筑工程混凝土预制构件的现场施工质量得以良好保障，同时也可以更好地满足建筑工程对于此类构件的实际应用需求，在提升整体建筑施工进度、质量和安全性的同时达到更好的经济效益、社会效益和环境效益，这对于现代建筑工程行业的发展而言将十分有利。