装配式建筑施工关键点与质量管理措施

(整期优先)网络出版时间:2023-12-26
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装配式建筑施工关键点与质量管理措施

杨本雄

中国二十冶集团有限公司  上海市 201900

摘要:鉴于目前我国对建筑行业绿色发展和节能减排的要求不断提高,因此,装配式建筑施工技术凭借其环保、高效、节能等优势,越来越受到业界的关注。基于此,本文首先阐述了装配式建筑的优点,随后详细分析装配式建筑施工关键点。接着提出一系列可行性的装配式建筑施工质量管理措施,以提高装配式建筑工程质量和促进行业健康发展,从而为装配式建筑施工质量管理提供有益的参考和借鉴。

关键词:装配式建筑;施工关键点;质量管理;运输安装

前言:装配式建筑是一种新兴的建筑方式,它通过在工厂中预制构件,然后在现场进行组装,以实现快速、高效的建筑施工。在当前建筑行业,装配式建筑的施工过程中存在诸多关键点,如构件运输、现场组装等。这些环节的不当操作往往会导致装配式建筑的质量问题,甚至造成安全事故。因此,亟需深入研究这些关键点,找出其潜在的风险和隐患,从而制定相应的质量管理措施。因此,研究装配式建筑施工关键点与质量管理措施具有重要意义。

1.装配式建筑的优点

装配式建筑是一种在工厂内预制构件,然后将其运输到施工现场进行组装的建筑方式。与传统的现场浇筑混凝土建筑相比,装配式建筑具有许多优点。

在施工效率方面,在现场浇筑混凝土建筑中,需要大量的人力和机械设备进行施工,而且施工周期较长。而装配式建筑则可以在工厂内进行预制构件的生产,大大减少了现场施工的工作量。而由于预制构件的质量更容易控制,因此装配式建筑的施工质量也更高,且装配式建筑还可以根据设计要求进行标准化生产,使得施工过程更加规范化、流程化,从而提高了施工效率。

对于施工质量控制来说,在建筑工程中,往往由于施工过程中受到各种因素的影响,如天气、材料等,因此很难保证施工质量的稳定性。而装配式建筑则可以通过严格的质量控制体系,确保预制构件的质量符合设计要求。在工厂内进行预制构件的生产,可以对材料、工艺等方面进行严格控制,从而保证了构件的质量。

目前我国大力发展绿色项目,而在传统建筑工程中,会产生大量的建筑垃圾和废弃物,对环境造成严重污染。而装配式建筑则可以通过采用可回收利用的材料,减少建筑垃圾的产生。且由于装配式建筑的施工过程中产生的噪音、粉尘等污染物较少,因此对周边环境的影响也较小[1]

2.装配式建筑施工关键点分析

2.1构件运输与存放

构件运输与存放是装配式建筑施工过程中的关键环节,关系到建筑的质量和安全[2]。对于运输设备,应根据构件的尺寸、重量和运输距离,选择合适的运输设备。通常采用专用的运输车,如平板车、超低平板车或特种运输车等,且必须要提前规划好路线,避免拥堵和狭窄路段。确保路线上的转弯半径足够,以满足运输车的要求。运输速度应控制在60km/h以内,以确保安全。

根据构件的特点和运输要求,采用适当的包装方式,如木箱、托盘等。包装材料的厚度和强度应满足承载和保护构件的要求,木材的厚度不应小于50mm,承载力应达到15kN/m2。在运输过程中,使用绑扎带、支架等固定构件,防止滑动和倾倒。绑扎带的拉力应满足构件的重量要求,如40吨的构件所需的绑扎带拉力不应小于2吨。

在构件的存放方面,对于存放场地的选择,应选择平整、坚实、排水良好的场地作为存放场地,避免软土、滑坡等不良地质条件。存放场地的面积应满足构件的存放要求,如40吨的构件所需的场地面积不应小于500m2;根据构件的类型、重量和数量,确定合理的存放方式,如堆放、吊挂、搁架等。对于板类构件,厚度小于150mm的楼板,堆放层数不宜超过2层;厚度大于150mm的楼板,堆放层数不宜超过1层。堆放时,应在层间设置垫木,防止底部构件变形;而梁柱类构件,长度小于6米的梁,堆放层数不宜超过2层;长度大于6米的梁,堆放层数不宜超过1层。堆放时,应在层间设置垫木,防止底部构件变形。对于柱子,应按照规格和型号分别堆放,并确保稳定性。堆放时,应轻重分离、大小分开等原则,堆放角度不应大于15°,以保证稳定性。飘窗、墙板等竖向构件应垂直放置,堆放层数不宜超过2层。堆放时,应在层间设置垫木,防止底部构件变形。墙板应按照规格和型号分别堆放,并确保稳定性。

为防止构件受潮、变形和腐蚀,应对存放的构件进行适当的防护措施,如覆盖、隔离等。覆盖材料应具有良好的防水和防潮性能,如塑料薄膜的厚度不应小于0.15mm。且要求在存放场地周围设置明显的安全警示标志,避免无关人员进入。

2.2构件现场安装

构件现场安装是对预制构件进行现场拼装和连接,形成完整的建筑结构。其严格要求构件的方方面面[3]根据设计要求和施工规范,检查构件的类型,包括预制混凝土构件、钢构件等;核对构件的尺寸,确保其符合设计要求和施工规范,如长度、宽度、高度等;按照设计要求和施工进度,检查进场构件的数量,确保数量准确无误;审核构件的质量证明文件,包括材质报告、检验报告、合格证等,确保构件质量合格。

在安装过程中,基础施工应严格按照设计要求和施工规范进行,确保基础尺寸误差控制在±20mm之内;支撑系统应进行设计和计算,确保支撑系统具有足够的承载力、刚度和稳定性,如支撑杆件的承载力不应小于60kN;支撑系统应按照设计要求进行安装,包括支撑位置、间距、标高、垂直度等,安装误差不得超过±10mm。

对于构件吊装,要求要对吊装设备进行检查,确保设备性能安全可靠,起重机载重能力不应低于构件重量的1.2倍;制定合理的吊装方案,包括吊装顺序、吊点位置、吊装方法等,确保吊装安全顺利进行;构件吊装就位后,应及时进行校正和固定,确保构件的位置、标高、垂直度等符合设计要求,标高误差不得超过±5mm。

2.3节点连接

节点连接是确保结构整体性和稳定性的关键环节,其需要满足多种功能要求,如承载力、刚度、延性、耐久性等[4]。在装配式建筑施工中,节点连接需要注意:

(1)节点设计:节点设计是节点连接的前提,需要充分考虑节点的受力特点、结构形式、构件类型等因素。节点设计应满足安全性、经济性、施工便捷性等方面的要求。在设计阶段,可以通过有限元分析、模型试验等方式对节点进行优化,以确保节点连接的性能。

(2)节点连接方式:一般的构件节点连接方式包括焊接、螺栓连接、铆接等。不同连接方式各有特点,需要根据构件类型、节点形式、施工条件等因素选择合适的连接方式。一般来说,对于钢结构节点,钢材强度:Q235(屈服强度为235MPa)、Q345(屈服强度为345MPa)等;节点板厚有5mm、8mm、10mm等;螺栓直径有M12、M16、M20等;焊缝长度有50mm、80mm、100mm等。对于连接方式,焊接方法有手工电弧焊、自动埋弧焊、气体保护焊等;螺栓类型有六角头螺栓、扭剪型螺栓、承压型螺栓等;螺栓孔径根据螺栓直径选择,如M12螺栓对应直径为12mm的孔;铆接方式有电铆接、液压铆接、气动铆接等。

对于混凝土构件,连接方式主要有钢筋套筒灌浆连接和混凝土剪力键连接等。钢筋套筒灌浆连接是将带肋钢筋插入灌浆套筒中,通过灌浆料填充套筒与钢筋之间的空隙,形成具有一定强度的整体。如HRB400钢筋,直径为φ20mm,套筒尺寸为外径28mm,内径20mm等;混凝土剪力键连接是利用混凝土构件之间的咬合实现连接。如φ12钢筋,间距100mm,宽100mm、长200mm、高150mm,剪力键角度一般为60°或45°,分为分层浇筑与整体浇筑等浇筑方式。

(3)焊接工艺:焊接是钢结构节点连接的主要方式之一。焊接工艺包括焊前准备、焊接过程控制和焊后检验。在焊前准备阶段,需要对焊件进行清理(坡口角度、钝边、间隙等,如60°坡口、4mm钝边、2mm间隙等)、装配(定位方式、夹紧方式等,如定位焊、夹具夹紧等)和焊缝设计(根据构件受力情况确定焊缝长度、宽度和深度)。在焊接过程中,需要控制焊接参数,如电流(根据钢材类型和厚度选择,如Q235钢材,厚度为8mm,焊接电流可选择160~210A)、电压(根据焊接电流和电极特性选择,如160A电流可选用24V电压)、焊接速度(根据焊接电流和焊缝宽度选择,如160A电流,焊缝宽度为8mm,焊接速度可选择35~45cm/min)等,以保证焊接质量。

(4)螺栓连接工艺:螺栓连接工艺包括螺栓预紧、螺栓穿孔、螺栓拧紧等。在螺栓预紧过程中,需要控制预紧力,根据螺栓类型和连接工艺选择,如M16螺栓预紧力可为300~500N·m以防止螺栓松动;螺栓穿孔时需要注意螺栓孔的位置和尺寸,以保证螺栓的正确安装;螺栓拧紧时应采用合适的拧紧顺序和扭矩,以保证节点的承载力和刚度,按照合适的拧紧顺序和扭矩进行操作,如首先进行M16螺栓的初拧(扭矩为200N*m),然后进行终拧(扭矩为500N*m)。

2.4节点处防渗漏

节点处防渗漏是关系到建筑的使用寿命和住户的居住体验。因此,首先要选择合适的防渗漏材料。常用的防渗漏材料有防水涂料、密封胶、止水带等。选择时应考虑材料的耐久性、耐候性、耐腐蚀性和环保性等因素。例如,防水涂料可选用聚氨酯防水涂料,其拉伸强度应达到0.5MPa以上;密封胶应选用聚氨酯密封胶,其断裂延伸率应达到300%以上。防渗漏施工过程中需要使用一些设备和工具,如滚筒、毛刷、胶枪、注胶机等。例如,滚筒应采用优质化纤材料制成,毛刷应采用耐腐蚀、耐磨的材料制成,胶枪和注胶机应采用专业防水施工设备,确保施工质量。

然后进行止水带安装、防水涂料施工、密封胶施工等工程。(1)止水带安装:在混凝土浇筑前,将止水带安装在节点处。例如,橡胶止水带的安装应采用专用的钢筋固定,确保止水带与混凝土紧密结合。止水带的宽度不应小于300mm,厚度不应小于6mm;(2)防水涂料施工:在节点处涂布防水涂料,增强防水性能。例如,涂层厚度应达到1.5mm-2.0mm,且无裂纹、脱落等缺陷。防水涂料的应用量应根据节点面积和涂料厚度计算确定,平均涂布量应达到4kg/m

2;(3)密封胶施工:在节点处注射密封胶,确保节点防水密封性能。例如,密封胶应采用聚氨酯类密封胶,注胶时应确保密实,无气泡。密封胶的注入量应根据节点尺寸和所需密封程度计算确定,平均注入量应达到0.8kg/m。

3.装配式建筑施工质量管理措施

3.1完善质量管理体系

在施工过程中,需要建立一套严格的质量控制流程和标准操作规程,包括对施工人员进行培训和考核,确保他们具备必要的技能和知识。还需要对施工现场进行定期检查和监督,及时发现和纠正施工中的问题,且需要建立一套完善的质量记录和档案管理系统,对施工过程中的关键节点进行记录和归档,以便后续的质量追溯和问题解决[6]

为了提高装配式建筑施工质量管理的效果,还可以采用一些现代化的质量管理工具和技术。例如,可以利用信息化技术建立一套实时监控和数据分析系统,对施工过程中的关键参数进行监测和分析,及时发现和解决潜在的质量问题。还可以利用先进的检测设备和方法,对施工质量进行全面的检测和评估,确保施工质量符合要求。

质量管理不仅仅是施工方的任务,其涵盖多方单位,因此,需要加强与相关部门和单位的合作与沟通,比如,与设计单位、监理单位、材料供应商等建立紧密的合作关系,共同制定和执行质量管理计划。同时,还应与相关的行业协会和监管机构保持密切联系,及时了解和掌握最新的质量管理要求和技术标准。通过加强合作与沟通,可以形成一个协同工作的质量管理体系,提高装配式建筑施工质量管理的效果。

3.2 严格控制材料质量

为了确保装配式建筑的质量,必须从材料选择、进货检验、储存和使用等各个环节进行严格的控制和管理[7]

在材料选择方面,施工单位应根据设计要求和国家标准,合理选用符合质量要求的建筑材料,包括对钢材、水泥、砖块、保温材料等主要材料的选用,且对于辅助材料如连接件、密封胶等也应选择质量可靠、品牌知名度高的产品;在进货检验方面,施工单位应与供应商建立良好的合作关系,并要求供应商提供合格的产品证明文件。此外,施工单位还应对进厂的材料进行抽样检查,并进行必要的理化性能测试和外观检查。只有通过检验合格的材料才能进入施工现场使用;对于材料的储存和使用,施工单位应建立健全的材料管理制度,确保材料存放在干燥通风的环境中,避免受潮或受到其他损坏。在使用材料时,要严格按照施工图纸和技术要求进行操作,确保每个工序的施工质量可控可测。

为了进一步加强装配式建筑施工质量管理措施中的严格材料质量控制,施工单位应根据供应商的历史供货记录、产品质量和服务等指标,对供应商进行评估,并建立合格供应商名录。只选取合格的供应商进行合作,确保所采购的材料符合质量要求;施工单位应加强对施工现场的材料使用情况的监督和检查,及时发现问题并进行整改。只有在从材料选择到进货检验、储存和使用等各个环节都严格控制和管理的情况下,才能保证装配式建筑的质量达到预期目标。

3.3落实施工工艺标准

一方面,需要建立完善的工艺标准体系。比如制定详细的工艺流程、操作规范和技术要求等文件,明确各个环节的工作内容和质量标准。然后加强工艺标准的培训和宣传工作。通过组织培训课程和讲座等形式,向施工人员普及工艺标准的重要性和应用方法,并制作宣传资料,如手册、海报等,将工艺标准的关键要点以图文并茂的方式展示出来,提高施工人员的理解和记忆效果。

另一方面,建立信息化管理系统,实现对施工过程的实时监控和数据分析,及时发现问题并采取措施解决。还可以加强与设计单位和监理单位的沟通和协作,形成合力,共同推动工艺标准的落实。

结语

综上所述,装配式建筑作为一种新兴的建筑施工方式,具有提高施工效率、控制施工质量、绿色环保等优点。本文重点分析了装配式建筑施工过程中的几个关键环节,包括构件运输与存放、构件现场安装、节点连接和节点处防渗漏等。为了确保施工质量的良好控制,需要进一步完善质量管理体系,严格把控材料质量,并严格落实施工工艺标准。这样,有望实现装配式建筑的高效、高质、绿色环保的目标,推动建筑行业的可持续发展。

参考文献:

[1]赵怀玉.装配式建筑施工技术关键及质量控制方法[J].建设机械技术与管理,2023,36(05):138-139.

[2]刘自新.装配式住宅建筑预制构件安装施工质量控制[J].陶瓷,2023,(10):233-236.

[3]姚健;陈志华;马荣;陕婷婷;丁浒;乔一鑫.基于BIM技术的装配式建筑实践教学探索——以应用型本科工程管理专业为例[J].高教学刊,2023,9(28):114-118+123.

[4]钱景.装配式建筑施工技术及质量控制探析[J].砖瓦,2023,(09):129-131.

[5]赵亮.装配式建筑施工技术要点及质量控制[J].城市建筑空间,2022,29(S2):631-632.

[6]濮成堂.关于装配式建筑施工技术应用与质量管理的阐述[J].城市建设理论研究(电子版),2022,(30):25-27.

[7]陶佳能;龚旭成;唐源野;孙志岗.基于BIM技术的装配式建筑施工阶段安全与质量控制研究[J].安徽建筑,2022,29(10):105-107.