王 飛，王 龍，馬文文，呂雪源

（中建一局集團建設(shè)發(fā)展有限公司，北京 100102）

0 引 言

近年來，隨著建筑行業(yè)的不斷進步與發(fā)展，國家對裝配式建筑的推廣力度也在逐步增強；隨著相關(guān)政策的頒布，各地政府、開發(fā)商、施工單位對建筑工業(yè)化的關(guān)注度迅速提高。據(jù)不完全統(tǒng)計，截至 2018年，裝配式建筑占新建建筑面積的比例已經(jīng)達到20 %以上。綠色、低碳、節(jié)能、環(huán)保的裝配式建筑已經(jīng)成為了國家未來建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

相對于傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工的建筑產(chǎn)品，質(zhì)量是裝配式建筑的主要優(yōu)勢，但高質(zhì)量建筑成果的獲得，需要有針對性的質(zhì)量管理手段和措施作為保障。目前，我國裝配式建筑的整體水平相對于發(fā)達國家仍處于初級階段，隨著裝配式建筑數(shù)量的不斷增加，在追求高效的大市場環(huán)境下，建造過程中的質(zhì)量需要引起重視。裝配式建筑采用工廠預(yù)制、裝配式施工的方式，在預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計、生產(chǎn)及現(xiàn)場安裝各階段的質(zhì)量控制都與傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工方式有著諸多不同，現(xiàn)基于多個裝配式建筑的工程實踐，針對裝配式施工特點，對設(shè)計、生產(chǎn)、安裝環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理要點進行梳理。

1 質(zhì)量管理體系

傳統(tǒng)現(xiàn)澆工程通過分項工程進行質(zhì)量把控。設(shè)計與現(xiàn)場施工的質(zhì)量把控分開，甚至施工里面很多分項工程質(zhì)量把控也是單獨進行的。而裝配式建筑的質(zhì)量管理思路是從設(shè)計、生產(chǎn)到現(xiàn)場安裝的系統(tǒng)性管理，每個環(huán)節(jié)都存在著重要的關(guān)聯(lián)。這種貫穿全過程的質(zhì)量管理模式是裝配式建筑獨有的質(zhì)量管理體系。

1.1 質(zhì)量管理概況

裝配式建筑的質(zhì)量管理應(yīng)是系統(tǒng)化的管理體系，不同于傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的主要原因在于：裝配式建筑是一個從設(shè)計到施工節(jié)節(jié)相扣的體系，其中任何一個環(huán)節(jié)都會直接影響到最終的工程質(zhì)量，一塊預(yù)制構(gòu)件最終安裝的成功與否，與設(shè)計階段是否合理，加工階段是否存在誤差，安裝階段是否測量準確都有密切的關(guān)系［1］。

以北京市為例，截至 2018年北京市政府推出了 26 本裝配式建筑施工的相關(guān)規(guī)范。與此同時，全國范圍內(nèi)也在大力推廣實施指導(dǎo)意見，細化了具體的推進措施及施工質(zhì)量管理措施，相關(guān)的技術(shù)標準體系不斷完善，已完成 30 余項裝配式建筑關(guān)鍵技術(shù)和成套技術(shù)的研發(fā)工作。

1.2 新型質(zhì)量管理理念及方法

裝配式建筑質(zhì)量管理需要從多方面出發(fā)，進行統(tǒng)籌化管理，主要分為深化設(shè)計階段的質(zhì)量管理、構(gòu)件加工階段的質(zhì)量管理、現(xiàn)場施工階段的質(zhì)量管理三大項。裝配式建筑是設(shè)計階段直接決定工程施工階段最終的質(zhì)量，因此裝配式建筑的質(zhì)量管理是全過程的一體化管理思路，區(qū)別于傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)僅對現(xiàn)場施工階段的管理模式進行把控［2］。

2 深化設(shè)計階段管理重點

深化設(shè)計是連接結(jié)構(gòu)設(shè)計和生產(chǎn)、安裝的重要環(huán)節(jié)，對裝配式建筑的適用性和安全性有著重大影響。深化設(shè)計包括計算校核、專業(yè)綜合、連接節(jié)點設(shè)計、措施性預(yù)留預(yù)埋件設(shè)計、碰撞檢查等內(nèi)容。

采用 BIM技術(shù)進行深化設(shè)計的基本管理流程如圖1所示。

圖1 預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計基本流程

在深化設(shè)計階段，主要的質(zhì)量管控點包括：連接節(jié)點設(shè)計應(yīng)進行生產(chǎn)、施工單位的多方溝通，好的連接節(jié)點可以做到利于精確定位、便于施工；采用三維模型設(shè)計，進行碰撞檢查的工序必不可少，直接影響構(gòu)件的生產(chǎn)和安裝質(zhì)量；對措施性埋件進行各工況的計算校核，例如脫模工況下的吊裝埋件受力計算等。具體深化設(shè)計流程中的質(zhì)量管控如下。

2.1 校對設(shè)計院圖紙及確認深化設(shè)計依據(jù)

深化設(shè)計是對各專業(yè)設(shè)計圖紙的信息整合、二次設(shè)計，在深化設(shè)計之前，需要充分了解原建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、機電設(shè)計等，并發(fā)現(xiàn)原設(shè)計圖中存在的設(shè)計問題，與各專業(yè)設(shè)計及時溝通解決問題。設(shè)計不合理之處例如節(jié)點位置鋼筋套箍與實際施工順序不符，需要及時與設(shè)計溝通，否則可能會造成安裝階段無法施工的嚴重情況。同時，對所依據(jù)的規(guī)范、標準、圖集進行再次確認，明確深化設(shè)計依據(jù)，統(tǒng)一設(shè)計標準，從而避免出現(xiàn)同一工程設(shè)計標準不同的現(xiàn)象。

2.2 構(gòu)件設(shè)計及BIM信息化模型

建筑工業(yè)化深化設(shè)計的核心是預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計，預(yù)制構(gòu)件設(shè)計工作的基礎(chǔ)是構(gòu)件的拆分，構(gòu)件拆分的核心是構(gòu)件連接節(jié)點的設(shè)計。在拆分與節(jié)點設(shè)計的時候需要考慮到后期預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的合理性和安裝階段是否易拼裝等問題，保證“少型號、多組合”的拆分原則。然后，結(jié)合建筑、結(jié)構(gòu)、水、暖、電五個專業(yè)的最終圖紙，對模型進行深化設(shè)計，其重點在于將各專業(yè)信息集成在BIM模型中，使模型具有全套準確的信息［3］。

如圖2所示，BIM是可以直觀地表達戶型結(jié)構(gòu)及節(jié)點的三維形式。通過BIM建模的信息化，使用者及展示者可以更加形象地給客戶表達自己的想法并且有利于解決節(jié)點及細節(jié)上產(chǎn)生的問題。

圖2 BIM模型及節(jié)點模型

2.3 模型校對審核及深化出圖

建模完成之后，綜合考慮各專業(yè)條件，對鋼筋排布、洞口尺寸和位置、預(yù)留預(yù)埋進行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)設(shè)計，檢測無誤后方可進行出圖工作。采用三維模型可視化深化設(shè)計技術(shù)，無需人工進行空間想象即可保證出圖的準確性，提高了深化設(shè)計質(zhì)量［4］。

如圖3所示，通過信息化模型設(shè)計者可以非常直觀地獲得所有設(shè)計信息，大大簡化了設(shè)計工作的難度，并且生產(chǎn)者也可以基于可視化的模型信息更加準確地把握構(gòu)件的真實狀態(tài)而非對著2 D圖紙加以想象。

圖3 基于BIM技術(shù)的預(yù)制構(gòu)件深化圖紙

3 構(gòu)件生產(chǎn)階段管理重點

預(yù)制構(gòu)件工廠生產(chǎn)階段作為建筑工業(yè)化質(zhì)量管理的中間環(huán)節(jié)起到非常關(guān)鍵的作用，該階段需要注意的重點較多，難度較大，應(yīng)作為重點環(huán)節(jié)特別關(guān)注。

3.1 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝及構(gòu)件模具

預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)工藝作為所有生產(chǎn)工作的前提條件，需要認真考察工廠的實際生產(chǎn)狀況及設(shè)備情況，然后做出合理的評估。根據(jù)生產(chǎn)場地條件、構(gòu)件類型、生產(chǎn)規(guī)模以及預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)方式分為固定臺座法、自動化生產(chǎn)線兩種。固定臺座法適合生產(chǎn)較為復(fù)雜的構(gòu)件，質(zhì)量把控較為嚴格，工人的實際水平是影響質(zhì)量的關(guān)鍵因素。自動化生產(chǎn)相對更加適合生產(chǎn)較為簡單、可成批生產(chǎn)的構(gòu)件。其關(guān)鍵質(zhì)量因素在于機械設(shè)備的可靠程度。此外，模具開模作為影響構(gòu)件加工質(zhì)量的直接因素，應(yīng)在構(gòu)件生產(chǎn)前檢查模具尺寸、接縫嚴密程度、表面潔凈度和平整度，進而保證構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量［5］。

3.2 原材料質(zhì)量把控

原材料質(zhì)量把控主要包括混凝土原材、鋼筋、連接件、預(yù)埋件等主要材料（見圖4）的質(zhì)量檢測，應(yīng)要求構(gòu)件廠提供上述材料的產(chǎn)品合格證、自檢及第三方檢測報告。原材料與預(yù)制部件在使用前應(yīng)進行性能檢測（包括自檢和第三方復(fù)檢），檢測項目應(yīng)包括產(chǎn)品的品種、規(guī)格、生產(chǎn)批次、外觀、生產(chǎn)廠家等，且檢測數(shù)量和項目應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準的有關(guān)規(guī)定，經(jīng)檢測合格后方能使用。

圖4 預(yù)埋套筒及鋼筋

3.3 生產(chǎn)過程質(zhì)量把控

預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段作為整個工廠生產(chǎn)過程的核心環(huán)節(jié)需要重點關(guān)注。

1）打灰前的隱蔽驗收包括鋼筋籠尺寸、鋼筋規(guī)格數(shù)量、出筋位置和長度，埋件規(guī)格和位置、保護層厚度。從構(gòu)件圖紙審核開始，確保加工的構(gòu)件與圖紙一致，之后進行鋼筋埋設(shè)作業(yè)，鋼筋骨架尺寸應(yīng)準確，鋼筋規(guī)格、數(shù)量、位置和連接方法等應(yīng)符合國家有關(guān)標準規(guī)定和相關(guān)圖集要求。保護層墊塊應(yīng)根據(jù)鋼筋規(guī)格和間距按梅花狀布置，與鋼筋網(wǎng)片或骨架連接牢固，保護層厚度應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準和設(shè)計要求，檢測無誤后方可進行混凝土澆筑工作。

2）打灰后重點檢查構(gòu)件表面裂縫、氣孔，掉角，埋件位置和瓷磚排布情況等。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)充分振搗，并且提前預(yù)留相應(yīng)的混凝土試塊，以供后期試驗檢測。最終預(yù)制構(gòu)件經(jīng)過充分養(yǎng)護之后方可脫模起吊，脫模后注意檢測構(gòu)件各部位是否完整，是否存在脫模損傷等質(zhì)量缺陷，確認無誤便可將構(gòu)件運至堆場做發(fā)貨前準備。

3）出廠前結(jié)合面質(zhì)量處理。對構(gòu)件疊合面的浮漿進行處理，以免降低現(xiàn)澆混凝土和預(yù)制構(gòu)件的黏結(jié)力，影響結(jié)構(gòu)性能。

3.4 預(yù)制構(gòu)件存放與運輸

構(gòu)件成品應(yīng)按合格區(qū)、待修區(qū)和不合格區(qū)分類堆放，并對各區(qū)域設(shè)置醒目標識。預(yù)制構(gòu)件應(yīng)根據(jù)其形狀選擇合理的堆放形式。如墻板類構(gòu)件宜采用立放式，并宜采取對稱立放，構(gòu)件與地面傾斜角度宜大于 80°，堆放架應(yīng)有足夠的剛度、承載力和穩(wěn)定性，相鄰堆放架宜連成整體；疊合板、預(yù)制樓梯等水平構(gòu)件宜采用平放，擱置點一般可選擇在構(gòu)件起吊點位置或經(jīng)驗計算確定彎矩最小部位，每層構(gòu)件間的墊塊應(yīng)處于同一垂直線上，堆垛層數(shù)應(yīng)根據(jù)構(gòu)件自身荷載、地基、墊木或墊塊的承載能力及堆垛的穩(wěn)定性確定，例如疊合板堆放不宜多于 6 層，上下層墊木應(yīng)在同一條豎直線上。

構(gòu)件運輸前應(yīng)制訂預(yù)制構(gòu)件的運輸計劃及方案，并進行實際路線踏勘。構(gòu)件運輸?shù)目偢叨炔灰顺^ 4.5 m，總寬度不宜超過運輸車輛的車寬；超高、超寬、形狀特殊的大型構(gòu)件的運輸和碼放應(yīng)采取質(zhì)量安全保證措施［6］，如圖5所示。

圖5 構(gòu)件堆放及運輸

4 現(xiàn)場施工階段管理重點

預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場安裝階段作為整個裝配式建筑的最終環(huán)節(jié)，是質(zhì)量管理體系里最重要的環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)從組織分工到最終的成品保護階段都直接影響著裝配式建筑的質(zhì)量。

4.1 管理人員體系

預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場管理的分工可劃分為：生產(chǎn)系統(tǒng)、技術(shù)系統(tǒng)、商務(wù)系統(tǒng)三個部分。其中生產(chǎn)部分需要對構(gòu)件的完成時間負責(zé)，根據(jù)現(xiàn)場實際施工進度，編制各種構(gòu)件的進場計劃，對構(gòu)件使用部位及進場時間負責(zé)；最后，完成構(gòu)件的安裝工作，對構(gòu)件安裝質(zhì)量、灌漿質(zhì)量等負責(zé)。技術(shù)系統(tǒng)工作需要對圖紙內(nèi)容、施工節(jié)點等進行審核，對構(gòu)件總生產(chǎn)數(shù)量負責(zé)；另外需要解決施工現(xiàn)場的各項技術(shù)問題，牽頭進行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，隨時抽查現(xiàn)場施工情況，對是否按既定方案施工進行實時監(jiān)測。商務(wù)系統(tǒng)（物資部）則需要將確認完畢的總生產(chǎn)計劃及工程部進場計劃下發(fā)構(gòu)件廠，約束構(gòu)件廠生產(chǎn)數(shù)量及完成時間。商務(wù)系統(tǒng)是項目對構(gòu)件廠下達構(gòu)件生產(chǎn)、運輸?shù)戎噶畹奈ㄒ怀隹?，需要對所有進出的預(yù)制構(gòu)件負責(zé)。

4.2 現(xiàn)場安裝質(zhì)量把控

預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場安裝質(zhì)量把控關(guān)鍵點主要在于構(gòu)件吊裝時的精度質(zhì)量控制以及灌漿封堵時的質(zhì)量控制。在吊裝過程中，構(gòu)件從起吊開始便要注意起吊時的吊裝質(zhì)量，以免發(fā)生磕碰而損壞構(gòu)件；在落鉤就位時，需要專業(yè)吊裝工人配合微調(diào)，精準地將構(gòu)件落在控制線范圍內(nèi)，隨后進行支撐搭設(shè)，水平垂直度調(diào)整工作，以保證裝配式結(jié)構(gòu)的精度質(zhì)量。吊裝部分完成后經(jīng)過相應(yīng)的檢查記錄后，便可進行灌漿封堵作業(yè)的準備工作，包括清理插筋表面浮漿、灌漿料攪拌等，重點需要關(guān)注灌漿料的水灰比、攪拌時間（從加水?dāng)嚢璧焦酀{完成不宜超過 30 min），必須保證每一個灌漿套筒充分灌滿密實，不得出現(xiàn)漏灌、錯灌現(xiàn)象，必須對每一個灌漿的節(jié)點進行記錄跟蹤質(zhì)量把控（見圖6）。

圖6 構(gòu)件安裝及灌漿

套筒灌漿檢測方法：目前，上海行業(yè)內(nèi)提出了幾種套筒灌漿飽和的檢測方法，基本分為 3 大類。

1）預(yù)埋檢測方法：預(yù)埋傳感器法、預(yù)埋鋼絲拉拔法等。

2）無損檢測方法：超聲波、沖擊回波、X射線、工業(yè)CT等。

3）局部破損檢測方法：鉆芯法（完全破損）。

套筒灌漿檢測方法不是常用技術(shù)手段，可以用于質(zhì)量抽檢環(huán)節(jié)。保證灌漿質(zhì)量主要依靠嚴格執(zhí)行操作流程、落實精細化管理。

4.3 成品保護

成品保護作為質(zhì)量管理體系的最后一個環(huán)節(jié)，仍然不可忽視。預(yù)制構(gòu)件由于工廠預(yù)制過程較為嚴格，如施工完畢后發(fā)生二次磕碰，現(xiàn)場很難修補到位，此外多數(shù)預(yù)制構(gòu)件存在預(yù)留預(yù)埋管線接口、外飾面石材等較為容易產(chǎn)生損傷的位置。因此，施工完畢后預(yù)制現(xiàn)場應(yīng)該及時清理安裝設(shè)備及支撐設(shè)備等，做好預(yù)留預(yù)埋接口保護等工作。以預(yù)制樓梯、預(yù)制掛板構(gòu)件為例，成品保護措施如圖7所示。

圖7 樓梯保護及外掛板保護

5 結(jié) 語

基于裝配式建筑質(zhì)量管控要點的梳理與解析，并針對工程實際質(zhì)量保障措施進行總結(jié)，實現(xiàn)了裝配式建筑施工全過程的質(zhì)量管理體系建立。但是由于目前國內(nèi)裝配式建筑在住宅中應(yīng)用比較廣泛，在公建、廠房、體育場館類建筑中的應(yīng)用還未形成規(guī)?；?，其質(zhì)量管控重點還處于“個性化”狀態(tài)，質(zhì)量管理體系還需要大量工程實踐進行完善。