装配式建筑施工监理的重点与难点

作者:湖北天成建设工程项目管理有限公司王伟

所谓装配式建筑,就是将建筑混凝土的主要部分拆分成多个部品或构件,将在工厂生产的墙体、梁、柱、楼板、飘窗以及楼梯等主要混凝土构件运送至工地,进行现场装配的施工建筑工程。简言之,由预制部品、构件在工地装配而成的建筑,称为装配式建筑。

由传统的建筑方式转向装配式建筑乃全球建筑业的潮流,也是我国建筑行业的发展方向。然而,由于装配式建筑在我国起步的时间较晚,业内大多人士对装配式建筑的认知尚处于粗浅阶段。因此,对装配式建筑的特点与施工过程的监理进行研究和总结,就显得很有必要。

本文根据我国现行国家和地方的相关规范,以及本人和同仁在监理工作获得的心得和体会,就装配式建筑施工监理的重点和难点予以探讨,以求教于方家。

以预制构件的形式和施工方法为划分标准,装配式建筑可分为砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升层建筑等五种类型。各类装配式建筑虽各自具有自己的特点,但从总体上来看,相对于传统的建筑方式而言,装配式建筑具有以下八个特点:

一是结构性能良好,采用工厂化制作能有效保证混凝土的结构力学性,离散性小。

二是施工速度快,工厂流水化、模块化的作业效率远远高于人工现场施工的速度,装配式建筑的工期仅为传统建筑工期的三分之一。

三是成本低,施工周期的缩短能有效降低建筑企业的生产成本。

四是预制混凝土构件装饰效果好,表面光洁度高,能达到清水混凝土的装饰效果。

五是工厂化生产减少了施工过程中的粉尘污染以及住宅回收过程中的建筑垃圾污染,有利于环保,降低现场施工的噪音,同时预制构件生产的灵活性也为绿色建材的使用提供了空间。

六是节能,高效的建造方式能有效提高资源的利用率,降低物耗、能耗。

七是标准化的生产受气候等外部条件影响较小,质量稳定,能有效提高装配构件的安全等级。

八是结构的整体性能较差,不适用于抗震要求较高的建筑。

装配式建筑有别于传统型建筑,装配式建筑施工监理的重点和难点也就具有自己的侧重面和侧重点。从整体上来看,装配式建筑工程由预制构件、地基与基础现场混凝土浇筑以及其他现场施工工程、预制构件转运,以及预制构件吊装与连接四部分组成。因此,装配式建筑施工监理的重点和难点,应从驻场监理、现场施工监理、转运监理和现场吊装与连接监理四个方面进行分析和把握。

01

混凝土预制构件的质量监控

(1)原材料的质量监督。

原材料的质量优劣直接关系甚至决定混凝土预制构件的质量,套用一句广告语来说就是“药材好药才好”。监理人员应该严把原材料的质量关,确保将用于混凝土预制构件制作的各类原材料的质量符合国家和地方标准,其主要内容是:

①混凝土、钢筋和钢材的力学性能指标和耐久性要求等应符合现行国家标准。

②预制构件的吊环应采用未经冷加工的HPB级钢筋制作,吊装用内置式螺母或吊杆的材料应符合国家现行相关标准的规定。

③钢筋套筒灌浆料连接接头采用的套筒应符合现行行业标准《钢筋连接用灌浆套筒》JG/T的规定。

④钢筋套筒灌浆料连接接头采用的灌浆料应符合现行行业标准《钢筋连接用套筒灌浆料》JG/T的规定。⑤外墙板接缝处的密封材料应符合现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1的规定。⑥墙板保温材料应符合设计和规范要求。

(2)预制构件生产的质量监督。

药材好并不等于药就必然好,好药材还得运用好的方法炮制方能成为好药。国际装配式建筑领域将装配式混凝土建筑简称为PC建筑,把预制混凝土构件称为PC构件。PC是英文PrecastConcrete的缩写,意即预制混凝土。研究和实践表明,装配式建筑混凝土预制构件生产的监理工作,应着重抓好以下四个方面的管控。

①模具要求。

a.预制构件模具应符合国家和地方标准,譬如应满足湖北省地方标准《预制混凝土构件质量检验标准》(DB42/T-)第6章《模具和工装安装检验》的相关要求。

b.预制构件模具安装的偏差及检验方法应符合国家和地方标准,譬如应满足湖北省地方标准《预制混凝土构件质量检验标准》(DB42/T-)第6章《模具和工装安装检验》的相关要求。

②钢筋、预埋件加工和安装。

a.钢筋、预埋件加工和安装应符合国家和地方标准,譬如应满足湖北省地方标准《预制混凝土构件质量检验标准》(DB42/T-)第7章《钢筋和预埋件加工安装检验》的相关要求。

b.钢筋、预埋件加工和安装的允许偏差表应符合国家和地方标准,譬如应满足湖北省地方标准《预制混凝土构件质量检验标准》(DB42/T-)第7章《钢筋和预埋件加工安装检验》的相关要求。

③混凝土生产。混凝土生产、养护应符合国家和地方标准,譬如应满足湖北省地方标准《预制混凝土构件质量检验标准》(DB42/T-)第8章《混凝土检验》的相关要求。

a.监理单位应严格执行国家和地方相关标准规范,切实履行监理责任。根据委托合同,结合装配式建筑工程特点,派驻监理人员到生产工厂驻场监督。

b.选定预制混凝土构件(PC构件)加工构件厂,协助甲方在PC预制厂的合格供应商内选择加工厂。预制构件生产单位应具备相应的生产工艺设施,并应有完善的质量安全管理体系和相应的实验检测设备。

c.审核构件加工厂的PC构件生产加工方案和进度方案,方案内要体现质量控制措施,验收措施、合格标准;加工、供应计划是否满足现场施工要求。

d.模具的制作。模具使用的钢材应符合质量合格的钢材,模具应具有足够的强度、刚度和稳定性。模具组装正确,应牢固、严密、不漏浆,并符合构件的精度要求。模具堆放场地应平整、坚实、不应有积水,模具应清理干净,模具表面除饰面材料铺贴面范围外,应均匀涂刷脱模剂。

e.面砖反打施工,面砖进厂进行验收,在模具内铺面砖前,应对面砖进行筛选,确保面砖尺寸误差在受控范围内,无色差、无裂缝掉角等质量缺陷。入模面砖表面平整,缝隙应横平竖直,缝隙宽度均匀符合设计要求,缝隙应进行密封处理。

f.钢筋进厂后,进行钢筋的外观验收,取样复试。钢筋骨架尺寸应准确,钢筋品种、规格、强度、数量、位置应符合设计和验收规范文件的要求,钢筋骨架入模后不得移动,并确保保护层厚度。

g.埋件、套筒、接驳器、预留孔等材料应合格,品种、规格、型号等符合设计和方案要求。预埋位置正确,定位牢固。

h.门窗框安装。对进厂的窗框进行外观验收,品种、规格、尺寸、性能和开启方向、型材壁厚、连接方式等均要符合设计和规范要求,并要求供应商提供门窗的质保资料。窗框安装在限位框上,门窗框应采取包裹遮盖等保护措施,窗框安装应位置正确,方向正确,横平竖直,对安装质量进行验收。

i.PC构件混凝土浇捣,厂家自检合格后,报驻厂监理验收,应对钢筋、保护层、预留孔道、埋件、接驳器、套筒等逐件进行验收,经验收合格后方准许浇筑混凝土。混凝土原材料及外加剂应有合格证、备案证明验证单,并在厂内试验室进行复试。混凝土配合比、塌落度应符合规范要求,并做抗压强度试块。混凝土应振捣密实,不应碰到钢筋骨架、面砖、埋件等,随时观察模具、门窗框、埋件预留孔等,出现变形移位及时采取措施。蒸压养护的遮盖符合蒸压养护要求、静停(2h)、升温(C/h)、恒温(3h,温度不超过C)、降温(C/h)、结束的控制时间和温度控制应符合要求。

j.模具拆除和修补,当强度大于设计强度的75%(根据同等条件拆模试块抗压强度确定),方可拆模。拆模后对PC构件进行验收,对存在的缺陷进行整改和修补,对质量缺陷修补应有专项修补方案。

k.PC构件出厂前的验收。构件厂应建立产品数据库,对构件产品进行统一编码,建立产品档案,对产品的生产、检验、出厂、储运、物流、验收做全过程跟踪,在产品醒目位置做明显标识。

④预制构件成品验收。

a.预制构件成品验收应满足湖北省地方标准DB42/T第9章预制构件成品生产检验相关要求及相关标准。

b.预制构件的一般尺寸允许偏差和检验方法应符合国家和地方标准,譬如应满足湖北省地方标准DB42/T第9章预制构件成品生产检验相关要求。

⑤预制构件运输和存放。预制构件运输、存放应符合国家和地方标准,譬如应满足湖北省地方标准DB42/T第10章构件吊装、存放和运输相关规定。

⑥预制构件现场安装。

a.模板工程。模板工程应符合国家和地方标准,譬如应满足湖北省地方标准《装配式混凝土结构工程施工与质量验收规程》(DB42/T-)第6章《模板工程》的相关要求。

b.钢筋工程。装配式混凝土结构所采用的钢筋连接接头应符合国家和地方标准,譬如应满足湖北省地方标准《装配式混凝土结构工程施工与质量验收规程》(DB42/T-)第7章《钢筋工程》的有关要求。

c.混凝土工程。混凝土工程应符合国家和地方标准,譬如应满足湖北省地方标准《装配式混凝土结构工程施工与质量验收规程》(DB42/T-)第8章《混凝土工程》的相关要求。d.构件现场安装。构件现场安装应符合国家和地方标准,譬如应满足湖北省地方标准《装配式混凝土结构工程施工与质量验收规程》(DB42/T-)第9章《装配式结构工程》的相关要求。

(3)成品保护。

预制构件成品的保护应实行精细化的管理。如果把生产放在构件厂去考虑的话,那么在现场就要重点考虑安装过程中以及存放过程中如何进行成品保护。预制混凝土构件的吊装与钢结构构件的吊装相比有两点需要特别注意:

一是混凝土预制构件比钢结构构件更脆弱。二是预制构件安装的精度并不比钢结构的安装精度要低。

所以,对预制混凝土构件的成品保护是体现在吊装过程和存放过程中的防磕碰、存放措施中的抗裂措施等方面,这些都是工程策划的重点。如果这些环节出了问题,那么会影响整个工程的实施。

(4)相关专业的配合。

这里的相关专业指机电、装饰等非主体结构专业。装配式建筑的施工是多专业协同作战的结果,就好比是好药的产出需要多工种的完美配合。

①基本要求。

a.施工前应对施工图进行会审,熟悉图纸掌握设计要求和标准。

b.装配式建筑施工前对装配式建筑机电施工图进行深化设计,深化设计时应对各系统的线管进行综合布置,减少管线交叉,无法避免交叉的地方应设置过路线盒,保证楼板内只有一层线管。

c.按设计要求和质量标准编制专项施工方案。

d.装配式建筑的机电部分,应严格控制机电管线预留预埋及现场接驳。包括预制构件厂内的线管预留预埋、施工现场的预留预埋,以及现场管线与预制构件厂内管线的接驳。

e.装配式建筑装饰装修工程,应结合装配式结构的特点,集成设计,确保装饰工程、装配式工程自身质量以及各个分项工程交接处的质量。

②质量控制要点。

a.预制构件内线盒预埋时应在模台上固定牢固,不得出现偏移。

b.构件生产时应将预埋线盒连接线管所需的锁母安装好,并做好封堵。

c.构件内线管出端面时应预留好PVC线管直接头,并做好封堵。

d.线管出楼板面应做好接口封堵。

e.跨过梁连接管应精确下料长短,保证管道顺直且与两端直接头连接完好。

f.叠合板内地漏止水节应定位准确,固定牢固。

g.PVC短管露出楼板的端头应使用胶带封堵完好,并进行保护。

h.预埋穿墙套管应严格按照设计尺寸及位置进行安装,且套管应保证横平竖直。

i.混凝土浇筑时,需派人现场检查是否有线管被破坏或是突出浇筑完成面的情况,如有应及时进行修复。

j.装饰工程设计及施工需要考虑装配式结构构造,不得在结构上随意打凿、开孔、切割。

02

房屋地基与基础与现浇柱、屋面的质量监控

(1)基坑支护系统及降水工程。

可能出现的问题:

①支护系统的可靠性和降水的有效性。

②支护不牢、崩塌、滑坡、涌砂。

监理措施和手段:

①对支护设计方案和施工技术方案进行论证,审核。

②对用于支护系统的原材料审查其出厂合格证、质量检测报告,现场随机抽样试验报告。

③对支护系统施工的全过程进行旁站监理,并做详细记录。

④在实施过程中,发现问题及时召集有关人员进行研究解决。

(2)土方开挖回填。

可能出现的问题:

①支护不牢;出现崩塌,滑坡。

②护坡桩断裂或锚杆拔出。

③实际情况与勘察报告不符,遇见弧石或预想不到的情况。

监理措施和手段:

①审查土方开挖方案。

②桩基挖土时防止桩被碰断,机械开挖人工配合。

③加强监理,尤其是夜间施工必须旁站监理,防止超挖。

④定时对周围建筑物用仪器进行观测。

⑤督促施工单位必须有预防塌方、涌砂、暴雨的应急措施。

(3)地下防水混凝土。

可能出现的问题:

①防水砼的抗渗达不到设计要求。

②施工缝或后浇带处理不当;

③砼配合比不准。

④预埋件的预留洞口位置,尺寸不准。

监理措施和手段:

①严格审查进场原材料的出厂合格证、质量检验报告,随机抽样送检报告、抗渗砼的配合比、试验报告。

②旁站监理砼的配比剂计量、搅拌时间,并检查振捣是否密实。

③预先审查施工缝或后浇带的留置是否合理,浇注砼前是否按要求进行了处理。

④检查预留、预埋件及洞口的位置与尺寸,以及浇注砼时是否有变形变位。

(4)防水施工。

可能出现的问题:

①基层不坚固,不平整,不清洁。

②局部空鼓,裂缝。

③表面有油污、浮渣。

④涂层或卷材厚度不够。

⑤埋设件,变形缝预留连接件等处未成整体防水。

监理措施和手段:

①防水层施工前对基层进行严格检查,查看基层有无不平、不净空鼓、开裂等现象,如有应及时进行处理并经验收合格后才能施工。

②原材料必须符合设计要求,必须是具有防水资质的队伍施工。

③跟踪检查涂层厚度和搭接宽度。

④对变形缝、穿墙埋件、预留接口管部位等逐个检查,确保防水整体性。

(5)地下室墙外回填土。

可能出现的问题:

①回填土质不符合要求。

②回填分层厚度过大。

③将各种土混杂一起使用导致填方内形成冰囊。

④压实不均不实。

⑤墙边转角处未压实。

监理措施和手段:

①对将用于回填的土进行试验,确定最佳含水率和压实系数。

②严禁将各种土混杂在一起回填。

③回填必须分层,厚度符合压实机具和压实遍数的要求。

④分层取样做压实系数的试验。

⑤墙边转角处用小型机具或人工进行夯实,旁站监理。

(6)混凝土后浇带或施工缝的施工。

可能出现的问题:

①后浇滞留设位置及宽度偏差。

②前后两次浇注砼的间隔时间不足。

③对后浇滞的养护时间不足。

④止水带不洁,固定不牢及位置偏差。

⑤施工缝接头处理不当。

监理措施和手段:

①后浇滞的位置模板尺寸自检后,监理核验。

②后浇带或施工缝浇注前按施工方案进行检查验收。

③后浇带浇注时间和养护状况跟踪检查并做好记录。

④为提高砼的抗渗能力,后浇带采用补偿收缩砼。

(7)主要原材料钢筋、水泥、防水涂料、卷材。

可能出现的问题:

①使用的材料与材质证明不符。

②钢筋或水泥不分规格或批量混杂堆放。

监理措施和手段:

①检查产品合格证,出厂检验报告和进场复验报告,坚持按见证取样规定对进场的材料随机取样送检,无送检报告不得使用。

②检查进场的钢筋、水泥的进货单、批量时间,并分别堆放。

(8)钢筋的焊接。钢筋的焊接方式主要包括对焊、电弧焊、气压焊、电渣压力焊四种。

可能出现的问题:

①焊接接头设置不合理,偏心弯折。

②焊缝长、宽、厚达不到要求。

③凹陷、焊瘤、裂纹、烧伤、咬边、气孔、夹渣等缺陷。

④焊条型号、规格、长度不符合要求。

监理措施和手段:

①检查焊工有无上岗证,无上岗证的焊工禁止上岗。

②焊前进行焊接工艺试验,合格后方可正式施焊。

③按规范要求见证取样送检,合格后,才能进行下道工序。

④检查焊接质量时,同时检查焊条型号、规格、长度。

(9)梁、柱结点钢筋敷设。

可能出现的问题:主要是梁柱结点钢筋密实大,钢筋易错位。

监理措施和手段:

①敷设钢筋前施工单位应研究确定各个钢筋之间的位置关系并做出大样,按大样图敷设,监理人员现场目视监控,并用钢尺度量。

②浇注混凝土时旁站监理查看钢筋是否错位。

(10)屋面的砼施工。

可能出现的问题:

①砼的厚度、密实度达不到要求。

②砼不密实,渗漏雨水。

③屋面施工难大,砼的厚度和密实度不易控制。

监理措施和手段:

①做好技术交底,增强责任心。

②对振捣手进行培训。

③掌握好砼的配合比、添加减水剂或缓混剂。

④斜屋面容易流淌,用模板分段围档,尽快振捣抹平。

⑤进行旁站监理。

(11)屋面防水节点处理(泛水,檐口,变形缝天沟及落水口等)。

可能出现的问题:

①防水材料局部开裂。

②防水材料搭接不牢、宽度不够。

监理措施和手段:

①检查防水材料是否符合设计要求。

②检查屋面基层是否干净干燥。

③检查卷材的铺贴方向,方法是否正确。

④检查屋面与水落口接连处,板端缝等卷材的铺设、搭接、铺贴是否符合规范要求。

03

混凝土预制构件运输安全的监控

在传统的现浇工程施工中,生产要素可分解成“钢筋工程”、“模板工程”、“混凝土工程”三道工序,此三道工序地循环迭代即可将整个工程建设完成。然而,装配式建筑所需预制构件不仅体积庞大量大而且种类众多,一个10多万平方米的工程其预制构件的体积往往超过1万立方米,1万多立方米的预制构件折算成构件的个数往往又达上万件,上万件的预制构件又可能分成了为几十个类型,这就对包括运输安全在内的整个工程的管理提出了更大的挑战。

(1)强化对运输方案和预制构件运输前的监管。

预制构件加工厂应有PC构件运输方案,运输的平板汽车、PC的专用运输架、PC构件强度均要达到运输要求。监理人员要对运输方案进行审查,审查通过后方能实施。PC构件装车前,监理人员要对PC构件再次验收,符合要求后准许出厂,并在PC构件上加监理验收合格章。

(2)强化对运输路线的审查。

传统的施工过程中,运输的最大设备就是进入施工现场的混凝土运输车,包括拉钢筋的运输车辆。但在装配式建筑工程的施工中,现场的存放场地由之前的钢筋加工场、木工场、模板堆场,变成了占地面积非常大的预制构件堆场,场地有限与构件巨多之间的矛盾由此形成。当一些工程由于现场实际条件的限制,不得不在现场堆放大量预制构件时,场件矛盾就显得更加突出。因此,存放场地如何选择?卸车点如何设置?如何设置循环道路、限定道路的转弯半径和运输道路的坡度,都是整个现场组织协调的重中之重。

(3)应将公认的重点和难点作为垂直运输设备选用的焦点。

装配式建筑的施工和传统施工方法的最大差别在于增加了大量的吊装作业,而吊装作业是需要由运输这些大型预制构件的设备来配合的。以住宅类工程为例,大型的预制构件通常出现在山墙、楼梯间等部位,这一类的构件重量轻则4至5吨,重则6至7吨,构件的重量会对大型垂直运输设备的选择和布置提出更高的要求。因此,如何将大型设备布置的合理、得当,对于整个工程的顺利实施、成本的控制,以及施工效率的提升均会有非常重要的影响。大量的实践表明,垂直运输设备的选择与安排应以公认的重点和难点作为


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