趙欣
裝配式建筑正引領(lǐng)建筑行業(yè)的發(fā)展潮流,在此背景下PC構(gòu)件成為主要的生產(chǎn)要素,但預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)的綜合水平普遍偏低,生產(chǎn)的PC構(gòu)件質(zhì)量缺陷明顯、殘次率較高,需要通過修補(bǔ)的方式處理各類質(zhì)量缺陷。本文總結(jié)PC構(gòu)件較為常見的幾種質(zhì)量缺陷,分析具體成因后提出修補(bǔ)技術(shù),通過試驗的方式確定修補(bǔ)砂漿配比,以期給類似工程提供參考。
本工程位于上海市奉賢區(qū),總建筑面積78074.91m2。1#~4#樓均采取裝配式建筑形式,整體預(yù)制裝配率40%,包含預(yù)制圍護(hù)墻板、預(yù)制外圍護(hù)墻板、預(yù)制疊合板、預(yù)制樓梯等多種類型的預(yù)制構(gòu)件。豎向構(gòu)件施工量較大,包含螺栓連接、盲孔連接兩種方式,前者應(yīng)用于預(yù)制剪力墻板和預(yù)制樓梯,后者主要在預(yù)制外圍護(hù)板墻中得到應(yīng)用。
預(yù)制裝配式混凝土工藝是在廠內(nèi)按照要求預(yù)制構(gòu)件,轉(zhuǎn)運至現(xiàn)場后采取裝配的方式,從而構(gòu)成完整的混凝土結(jié)構(gòu)建筑。相比于傳統(tǒng)的建筑方式,裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用優(yōu)勢突出,如施工效率高、成本低、質(zhì)量可控、環(huán)保效益良好等。
PC構(gòu)件是重要結(jié)構(gòu)材料,受預(yù)制水平、施工方式等方面的影響易出現(xiàn)缺陷,其修補(bǔ)工作主要涉及到表面平整度、修補(bǔ)砂漿及構(gòu)件的連接狀況等。從顏色方面來看,選用的修補(bǔ)材料與PC構(gòu)件兩者必須做到顏色一致,此時需要合理選擇基礎(chǔ)修補(bǔ)砂漿,選取適量的修補(bǔ)砂漿并按照特定工藝將其制成干粉砂漿,妥當(dāng)儲存保管,存在修補(bǔ)需求時摻入適量水即可使用,此方法可有效解決后期因人為因素而導(dǎo)致顏色差異的問題。此外,修補(bǔ)砂漿還要具有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度。總體上,PC構(gòu)件的質(zhì)量缺陷修補(bǔ)工作難度較大,對修補(bǔ)技術(shù)提出較高的要求,因此下文則作針對性的探討。
引起PC構(gòu)件外觀質(zhì)量存在缺陷的因素有很多,包括蜂窩麻面、水紋、缺棱掉角、裂縫、吊點拉脫等,每個因素有對應(yīng)的解決措施,具體對各個因素產(chǎn)生的原因及修補(bǔ)技術(shù)分析如下:
蜂窩麻面的成因主要有:(1)施工所用模板不夠潔凈;(2)混凝土澆筑過程中振搗不到位;(3)脫模劑使用過量;(4)混凝土和易性較差等。
修補(bǔ)技術(shù):蜂窩麻面修補(bǔ)時需鑿除松散混凝土、清理基層,通過灑水的方式潤濕基層,選取適量基礎(chǔ)修補(bǔ)砂漿并向其中摻水,充分?jǐn)嚢枋钩矶冗m中,再涂抹于蜂窩麻面處并抹平,收水干燥后(初凝前)二次鐵抹壓光抹平,使其表面密實平整。
水紋的成因主要有:(1)振搗過度,導(dǎo)致局部發(fā)生泌水現(xiàn)象;(2)施工所用的混凝土性能不合格,如流動性過大,隨之產(chǎn)生泌水;(3)模板安裝不到位,如產(chǎn)生較寬的接縫,導(dǎo)致澆筑時發(fā)生漏漿現(xiàn)象。
修補(bǔ)技術(shù):以磨光機(jī)為主要工具打磨水紋,處理厚度約0.5mm,選擇適量基準(zhǔn)修補(bǔ)砂漿于該處涂抹,高度需略大于基準(zhǔn)面,待完全干燥后方可使用砂紙打磨。
缺棱掉角的成因主要有:(1)拆模方式不當(dāng),如強(qiáng)制性拆模;(2)拆模時間不當(dāng),提前拆模而導(dǎo)致混凝土不具備足夠的強(qiáng)度;(3)構(gòu)件堆放和使用時發(fā)生彼此碰撞現(xiàn)象。
修補(bǔ)技術(shù):以實際破損體積為主要參考,可使用混凝土修補(bǔ)。深度清理基層并灑水,支模以便給修補(bǔ)作業(yè)提供良好條件。對于破損體積偏大的情況,所用的混凝土需高于原材料1個等級,形成的修補(bǔ)體需適當(dāng)增高,即略高于基準(zhǔn)面,檢查混凝土的凝結(jié)狀態(tài),若終凝即可將高出部分刮平,再使用鐵抹壓光抹平,使其平整度滿足要求。對于僅存在微小破損的情況,此時應(yīng)采用基礎(chǔ)修補(bǔ)砂漿∶粗砂=1∶0.3(以重量計)的原則,選擇適量的粗砂用于修補(bǔ),并依次完成刮平和打磨處理。
裂縫的成因主要有:(1)養(yǎng)護(hù)不到位,導(dǎo)致構(gòu)件表面失水而產(chǎn)生干縮裂縫;(2)構(gòu)件轉(zhuǎn)運時發(fā)生碰撞,不利于構(gòu)件的完整性,導(dǎo)致局部開裂;(3)吊裝過程中構(gòu)件重心偏移,局部混凝土受力異常增多,而該處的混凝土強(qiáng)度有限,從而形成裂縫;(4)構(gòu)件的堆放不合理,例如場地缺乏平整性、堆放層數(shù)超標(biāo)等。
修補(bǔ)技術(shù):對于寬度<0.5mm的裂縫,修補(bǔ)材料可選擇環(huán)氧樹脂,選取適量該材料并通過注射器向縫內(nèi)注入。針頭需觸及縫底,遵循緩慢注入的原則,待達(dá)到干燥狀態(tài)后處理表面,即涂抹基礎(chǔ)修補(bǔ)砂漿,將超出的部分清理干凈。對于深度<10mm的裂縫,則必須清理殘留在縫內(nèi)的混凝土,裂縫斷面應(yīng)呈“V”字型,寬度控制在5mm左右,保證基層足夠潔凈后向其中注入環(huán)氧樹脂,若表面達(dá)到干燥狀態(tài)即可涂抹基礎(chǔ)修補(bǔ)砂漿,經(jīng)過打磨后使其具有平整性。
吊點拉脫的成因主要有:(1)吊點錨固深度不足;(2)拆模時間不當(dāng),提前拆模而導(dǎo)致混凝土不具備足夠的強(qiáng)度;(3)吊點布設(shè)方式不合理,如數(shù)量偏少、位置偏斜,導(dǎo)致構(gòu)件難以處于受力均衡的狀態(tài)。
修補(bǔ)技術(shù):將松散混凝土清理干凈,吹去堆積的浮塵,適量灑水使受損面保持相對濕潤的狀態(tài),陰干后向該處均勻涂抹界面劑,以達(dá)到提高該處粘結(jié)強(qiáng)度的效果,針對吊點采取固定措施,選擇臨時模具并將其支立在破損處,無誤后向模具內(nèi)澆筑混凝土,但必須比原材料高1個強(qiáng)度等級,要求產(chǎn)生的修補(bǔ)體略高于基準(zhǔn)面,隨著混凝土強(qiáng)度的提升,當(dāng)達(dá)到終凝狀態(tài)后刮平,再使用砂紙打磨。
部分情況下,PC構(gòu)件出廠時依然存在未得到修補(bǔ)的缺陷,此時需根據(jù)具體的缺陷情況采取相對應(yīng)的修補(bǔ)措施,摻入適量硫酸鋁鹽水泥,保證其早期修補(bǔ)強(qiáng)度。
針對本工程的實際情況,經(jīng)過多方研究,最終確定了如下所述的修補(bǔ)施工方案:
修補(bǔ)主材的選擇將對最終的修補(bǔ)效果帶來明顯影響,以水泥基聚合物修補(bǔ)砂漿較為合適,以水泥為主要材料,向其中摻入適量精選級配骨料、高分子聚合物膠粉及適量可用于改善性能的外加劑,砂漿粘結(jié)強(qiáng)度>1.5Mpa,抗壓強(qiáng)度>45MPa。關(guān)于修補(bǔ)砂漿的選擇,較合適的是水泥基材料,其在強(qiáng)度、耐久性、外觀等方面都較為良好,顏色接近混凝土本體,是較為合適的修補(bǔ)材料。
(1)砂漿配合比:以1L砂漿的拌制為例,普通硅酸鹽水泥750g、白水泥250g、細(xì)砂800g、801建筑膠水150g。
(2)根據(jù)實際需求選擇合適的界面處理材料,除了水泥凈漿外,還可使用可再分散乳膠粉。
(3)調(diào)色凈漿配比:灰水泥750g、白水泥250g、801建筑膠水150g。
視缺陷的實際情況合理調(diào)整工藝,若周邊顏色偏白,可在上述配比基礎(chǔ)上增加白水泥用量,提升至350g;若缺陷周邊偏深色,則要在原基礎(chǔ)上減少白水泥用量,以150g為宜。需注意,由于白水泥用量的變化,其它材料的使用情況也要靈活調(diào)整。
本施工方案主要用到的修補(bǔ)工具有:鋼絲刷、油漆刷,鐵鑿、鐵錘、灰漿桶、手持電動攪拌機(jī)、200目砂紙、鐵抹。
施工工藝流程如圖1所示。
圖1 施工工藝流程
(1)基面清理。主要處理的是松動的混凝土,再清理表面粉塵,使其保持潔凈狀態(tài)。
(2)支模。可選擇鋼板或木板,但必須滿足表面平整、光滑的要求,以邊角線為基準(zhǔn)合理設(shè)置鋼模板,并采取固定措施。
(3)界面處理。可選擇水泥凈漿,或根據(jù)需求使用可再分散乳膠粉,該材料與水的用量要求為1∶1,保證刷涂的均勻性。
(4)配置砂漿?;覞{桶內(nèi)加水(以聚合物修補(bǔ)砂漿的使用情況為準(zhǔn),每1kg加水180g),向其中摻入聚合物修補(bǔ)砂漿,給予充分的攪拌后再靜置3min,并再次攪拌,得到的砂漿遵循隨拌隨用的原則,需在30min內(nèi)使用完畢。以施工需求為準(zhǔn),配制合適數(shù)量的砂漿。
(5)修補(bǔ)。修補(bǔ)過程中要注重對模板邊線的處理,可使用抹灰刀反復(fù)搓揉,保證修補(bǔ)砂漿與構(gòu)件本體可形成緊密結(jié)合的關(guān)系,溢出的砂漿需要得到有效的清理。
(6)覆蓋養(yǎng)護(hù)。結(jié)束修補(bǔ)作業(yè)后,覆蓋薄膜用于養(yǎng)護(hù)。
(7)表面打磨。結(jié)束修補(bǔ)作業(yè)且經(jīng)過24h后,即可使用200目砂紙打磨,保證砂漿表面的平整性,使其在質(zhì)感、顏色等方面都與要求相符。
(8)濕水養(yǎng)護(hù)。結(jié)束打磨作業(yè)后,采取濕水養(yǎng)護(hù)措施,持續(xù)時間以3~7d為宜,保證缺陷修補(bǔ)處的強(qiáng)度。
預(yù)制樓梯的缺陷主要發(fā)生于起吊過程中,此時吊點拉脫而導(dǎo)致構(gòu)件受損。修補(bǔ)之前需準(zhǔn)確分析混凝土的實際情況,采取相適應(yīng)的修補(bǔ)措施。吊點通常設(shè)置在樓梯梯步上,吊環(huán)則與梯步保持相垂直的位置關(guān)系,起吊過程中吊環(huán)將提供側(cè)向拉應(yīng)力,該力將直接作用于吊點上方的混凝土,對于吊環(huán)未采取固定措施的情況,此時吊環(huán)存在較大的自由度,因此需要適當(dāng)加大拉應(yīng)力,可采取植筋的方式,以保證吊環(huán)能夠穩(wěn)定在主受力筋上,從而達(dá)到吊環(huán)穩(wěn)定不偏位的效果。
修補(bǔ)之前需清理主筋,將該處的混凝土剔除,吊環(huán)預(yù)埋件要借助焊接技術(shù)實現(xiàn)與主受力筋的穩(wěn)定連接,破損面需要涂抹專用界面劑。選擇合適規(guī)格的臨時模具并將其支立在缺陷處,向其中澆筑混凝土,要求修補(bǔ)體略高于基準(zhǔn)面;在混凝土達(dá)到終凝狀態(tài)后即可將該處刮平,隨后再使用砂紙打磨,給予持續(xù)7d的養(yǎng)護(hù)。關(guān)于實際施工情況,具體如圖2、圖3所示。
圖2 清理基層
圖3 清理界面并植筋
基于上文分析,可得出以下結(jié)論:
1.以PC構(gòu)件的特點為切入點,分析基礎(chǔ)修補(bǔ)砂漿的合適配比標(biāo)準(zhǔn),可在前期制作成干粉砂漿以便后續(xù)使用,可保證修補(bǔ)質(zhì)量,提高效率。
2.對于PC構(gòu)件所表現(xiàn)出的缺陷,由于其類別較多,因此要明確具體的缺陷形式及成因,選擇合適的修補(bǔ)工藝,注重對修補(bǔ)材料的選擇,合理調(diào)整材料的使用量,按照規(guī)范完成修補(bǔ)作業(yè)。
3.PC構(gòu)件是裝配式建筑施工中的重要材料,對其的質(zhì)量控制必須落實到位,關(guān)鍵在于做好預(yù)先控制工作,保證各道工序的施工質(zhì)量,從源頭上規(guī)避質(zhì)量問題,減少后續(xù)修補(bǔ)量。