裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工連接質(zhì)量控制技術(shù)研究

王春雷

【摘要】建筑行業(yè)是一個傳統(tǒng)的、高能耗的行業(yè)，想要改變這種高能耗的現(xiàn)象就需要從根本上改變傳統(tǒng)現(xiàn)場全澆筑施工方式。裝配式混凝土施工方式相較于傳統(tǒng)現(xiàn)場全澆筑混凝土施工方式更加環(huán)保，所需工期更短，所需人力成本更低，也更符合可持續(xù)發(fā)展觀念。與傳統(tǒng)現(xiàn)場全澆筑混凝土施工方式不同，裝配式混凝土施工方式更強調(diào)關(guān)鍵節(jié)點的有效連接，因為需要依靠這些連接點來傳遞荷載，使單一的結(jié)構(gòu)構(gòu)件與整個建筑結(jié)構(gòu)形成整體，保證整個建筑的質(zhì)量、安全和穩(wěn)定。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)連接技術(shù)的應(yīng)用是保證裝配式施工效果的關(guān)鍵，目前我國在裝配式施工現(xiàn)場還沒有形成相對統(tǒng)一、成熟的施工標(biāo)準(zhǔn)和管理制度，施工人員對裝配式作業(yè)的熟練程度也有限，這些都是影響裝配式施工質(zhì)量的不可忽視因素。也確實引發(fā)了不少連接質(zhì)量問題。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場施工技術(shù)指導(dǎo)和質(zhì)量控制迫切需要發(fā)展，這是在現(xiàn)階段技術(shù)背景下提高施工質(zhì)量的基礎(chǔ)。本文從裝配式混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點連接技術(shù)入手展開，分析影響裝配式混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點連接質(zhì)量的因素，探討控制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)連接質(zhì)量控制策略，希望可以為提高裝配式混凝土結(jié)構(gòu)連接質(zhì)量提供一些保證。

【關(guān)鍵詞】裝配式;混凝土結(jié)構(gòu);施工技術(shù);質(zhì)量控制

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.009

緒論

在傳統(tǒng)現(xiàn)場全澆筑施工模式中，建筑行業(yè)能耗高、人力消耗大、材料消耗多，是一個典型的勞動密集型生產(chǎn)方式。但我國希望走可持續(xù)發(fā)展、綠色環(huán)保的路線，在保證施工質(zhì)量的同時盡可能減少能耗，傳統(tǒng)現(xiàn)場全澆筑施工模式與國家發(fā)展方向相悖。改變傳統(tǒng)施工模式就成為現(xiàn)代建筑領(lǐng)域發(fā)展的必然方向，這也是裝配式混凝土施工模式出現(xiàn)的原因，即將部分施工工序從現(xiàn)場搬到工廠里，用批量化生產(chǎn)來降低混凝土澆筑的材料消耗和能源消耗，用技術(shù)來代替人力的付出。而且，現(xiàn)階段先進的BIM等技術(shù)能夠輔助建筑領(lǐng)域做更加精細(xì)的施工，做連接結(jié)構(gòu)的高效連接，在一定程度上彌補施工管理經(jīng)驗的不足。

一、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點連接技術(shù)現(xiàn)狀

1.節(jié)點連接技術(shù)現(xiàn)狀

節(jié)點連接技術(shù)是裝配式混凝土施工中十分關(guān)鍵的技術(shù)，對整個建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的影響是巨大的。節(jié)點連接技術(shù)的關(guān)鍵在于強節(jié)點和強錨固，使節(jié)點連接效果盡可能貼近傳統(tǒng)現(xiàn)場全澆筑施工結(jié)構(gòu)的連接效果，保證建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)定性。目前，實際生產(chǎn)操作中裝配式混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點連接技術(shù)主要采取U型鋼筋、鍵槽、粗糙面、后澆混凝土等形式，能夠有效提高連接質(zhì)量、降低混凝土結(jié)構(gòu)連接成本[1]。但目前，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點連接技術(shù)還存在一定的問題需要解決，最常見的就是連接質(zhì)量不過關(guān)，比如接縫滲漏、保溫性能差等問題。

2.裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)狀

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工目前存在很多問題，比如預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量不過關(guān)、連接節(jié)點不達標(biāo)，又比如施工人員操作不規(guī)范、不可靠等，這些都在影響著裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量和效果。與傳統(tǒng)現(xiàn)場全澆筑施工模式相比，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工的出現(xiàn)時間短，應(yīng)用熟練度低，必然存在一些管理上的問題，標(biāo)準(zhǔn)上的不統(tǒng)一，想要在短時間內(nèi)找到解決的方法很難，更需要從技術(shù)上提高施工質(zhì)量。套筒灌漿連接、鋼筋漿錨連接等連接技術(shù)是保證裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工效果的重要前提，構(gòu)件設(shè)計、拆分、生產(chǎn)、堆放、運輸是結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的基礎(chǔ)保障，做好這兩方面才能夠保證裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

二、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場節(jié)點連接技術(shù)

1.現(xiàn)場節(jié)點連接技術(shù)要求

在整個裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場，節(jié)點連接的要求就在于構(gòu)件之間安裝連接的穩(wěn)定和安全，具體包括構(gòu)件吊裝放置位置準(zhǔn)確、安裝尺寸精確、可矯正可檢修、受力可靠、連接處不會開裂等。在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場中，吊裝環(huán)節(jié)十分重要，也非常容易出現(xiàn)問題，因為很難保證吊裝設(shè)備吊起的構(gòu)件擺放位置能夠與預(yù)期完全一致，也很難保證吊裝的高效。所以，在安裝現(xiàn)場，技術(shù)人員需要非常繁瑣、精確的安裝和矯正流程，保證每一個連接節(jié)點的連接位置準(zhǔn)確，且要保留一定的檢修空間。除了吊裝外，節(jié)點的連接質(zhì)量非常重要，構(gòu)件連接節(jié)點處保證不開裂，遇到較強外力影響時有足夠的剛度，是節(jié)點連接技術(shù)的安全要求。

2.裝配式混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點連接技術(shù)

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點連接技術(shù)包括干式、濕式兩類連接技術(shù).干式連接技術(shù)包括螺栓連接、機械連接、焊接等，也就是預(yù)制構(gòu)件運送到現(xiàn)場后通過螺栓、焊接等方式來完成構(gòu)件與構(gòu)件之間的連接，使構(gòu)件連接成為一個整體;濕式連接技術(shù)包括混凝土現(xiàn)澆、套筒灌漿連接、漿錨連接等，承擔(dān)連接的仍然是混凝土或水泥砂漿，但用量比現(xiàn)場全澆筑要少很多，施工效率很快。

（1）螺栓連接技術(shù)

螺栓連接技術(shù)是建筑領(lǐng)域中比較常見的一種連接方式，只需要預(yù)制構(gòu)件吊裝到位，螺栓與螺母準(zhǔn)確連接即可。螺栓連接技術(shù)的施工效率比較高，施工所需時間比較短，但連接的穩(wěn)定性受到螺栓本身的荷載能力限制，一旦應(yīng)力超過螺栓本身的荷載能力就會出現(xiàn)構(gòu)件連接處開裂的情況，影響裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

（2）焊接連接技術(shù)

焊接連接技術(shù)也是建筑領(lǐng)域中常見且常用的連接技術(shù)，技術(shù)成熟度較高，施工效率較高，能夠在一定程度上節(jié)約施工工期。但焊接連接技術(shù)存在荷載較弱的問題，在遇到地震等災(zāi)害時焊接連接處容易出現(xiàn)脆性裂縫，影響整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

（3）現(xiàn)澆連接技術(shù)

現(xiàn)澆連接技術(shù)通常應(yīng)用在預(yù)制墻板連接施工中，通過箍筋結(jié)構(gòu)和兩個墻板的結(jié)合來形成模板，然后進行混凝土澆筑施工?；炷翝仓馁|(zhì)量高，但需要一定時間進行養(yǎng)護，28天的養(yǎng)護時間對于傳統(tǒng)現(xiàn)場全澆筑施工來講不算多，但對于裝配式施工結(jié)構(gòu)來講難以被忽視。

（4）套筒灌漿連接技術(shù)

套筒灌漿連接技術(shù)中，套筒以球墨鑄鐵的方式成型，以鋼筋套絲方式處理，確保所有絲扣都在應(yīng)該在的位置，保證套筒連接的穩(wěn)定。

（5）漿錨連接技術(shù)

漿錨連接技術(shù)其實是一種間接錨固技術(shù)，鋼筋以有序錯開的方式排列在一起，對預(yù)留孔、道的要求比較高，方向和尺寸必須正確，才能夠保證連接的準(zhǔn)確和穩(wěn)定。漿錨連接技術(shù)在具體應(yīng)用時需要充分考慮到工程的實際情況和需求，保證結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

（6）水平錨環(huán)灌漿連接技術(shù)

水平錨環(huán)灌漿連接技術(shù)是一種常用于墻板預(yù)制構(gòu)件連接的技術(shù)。水平錨環(huán)拋出前需要先設(shè)置后澆帶，拋出后進行混凝土澆筑，其強度需要高于墻板的預(yù)制混凝土強度，才能夠保證裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定程度[2]。

在具體的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場，技術(shù)人員需要根據(jù)工程施工需求選擇合適的連接技術(shù)。干式連接技術(shù)的施工效率高、操作簡單，但抗震能力較弱、延展性較弱。濕式連接技術(shù)的抗震能力較強、延展性較強，但施工效率相對較慢。近幾年，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場施工更多考慮干式連接技術(shù)，但干式連接下的建筑結(jié)構(gòu)抗震性能有限，一旦遇上地震最先被破壞的就是連接節(jié)點，技術(shù)人員需要考慮應(yīng)用部分濕式連接技術(shù)來分擔(dān)連接壓力，提高整體連接性能，還能夠降低大面積應(yīng)用濕式連接所消耗的時間和材料。從發(fā)展趨勢來看，混合式連接技術(shù)的應(yīng)用是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場施工的大勢所趨。

三、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場連接質(zhì)量控制策略

1.影響裝配式混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場節(jié)點連接的因素

（1）定位因素

對于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場施工而言，預(yù)制構(gòu)件的定位十分重要，準(zhǔn)確定位才能保證后續(xù)構(gòu)件連接的質(zhì)量，才能夠保證裝配式現(xiàn)場施工的質(zhì)量和成效。如果裝配式混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場定位不夠準(zhǔn)確，預(yù)制構(gòu)件不能及時安裝，或者會發(fā)生嚴(yán)重的錯位，都會直接影響現(xiàn)場整體施工質(zhì)量。這一點必須引起技術(shù)人員和施工人員的重視，熟練掌握和應(yīng)用吊裝車輛和設(shè)備，確保構(gòu)件能夠及時、準(zhǔn)確到位。

（2）施工材料因素

施工材料的性能是施工質(zhì)量的重要保障，工程施工的工期比較長，儲存在現(xiàn)場的施工材料可能隨著時間的推移、溫度的變化而發(fā)生性能改變，從而影響施工后的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。以水泥砂漿為例，當(dāng)環(huán)境溫度高于5℃時，水泥砂漿的擴展度為130～170mm，28d養(yǎng)護后的抗壓強度不低于65mpa[3];當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時，就需要應(yīng)用到專用的低溫水泥砂漿，以保證養(yǎng)護28d后的抗壓強度。以連接鋼筋為例，如果鋼筋在運輸、存儲過程中沒能得到很好地保護，則鋼筋可能存在彎曲、傾斜、偏位等情況，也可能存在內(nèi)部裂縫，直接影響鋼筋的強度和抗應(yīng)力性能。因此，在施工現(xiàn)場的材料保存、運輸需要盡量做好保護措施，減少對材料的不必要影響。

2.裝配式混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場施工質(zhì)量控制措施

（1）提高吊裝精度

提高吊裝精度需要從設(shè)置吊點、受力平衡、定點安裝等幾個環(huán)節(jié)入手。設(shè)置吊點是指在正式起吊前，技術(shù)人員需要對起吊構(gòu)件的尺寸、質(zhì)量、預(yù)裝位置有所考量，采用多個起吊設(shè)備進行多點吊裝，保證構(gòu)件平衡的同時保證構(gòu)件吊裝安全，避免出現(xiàn)高空墜物的可能性。受力平衡是指在起吊時，技術(shù)人員需要計算好吊裝構(gòu)件的重心，保證構(gòu)件的起吊和下落平穩(wěn)，能夠安全、準(zhǔn)確抵達安裝位置。受理不平衡很有可能導(dǎo)致構(gòu)件在空中出現(xiàn)歪斜，甚至可能出現(xiàn)高墜，需要引起技術(shù)人員的重視。定點是指起吊前，施工人員需要對預(yù)制構(gòu)件的連接位置進行處理，比如采用螺栓連接需要做好托板、螺栓的預(yù)埋，并進行校準(zhǔn)，確保預(yù)制構(gòu)件吊裝到位能夠迅速通過螺栓螺母進行連接，保證連接強度和效率。

（2）提高施工材料的保護程度

預(yù)制構(gòu)件運輸時應(yīng)盡量保證構(gòu)件平穩(wěn)、少晃動，比如在運輸預(yù)制疊合梁時，一次運輸數(shù)量應(yīng)不超過2件，避免因為數(shù)量過多而出現(xiàn)晃動、傾斜甚至倒塌。疊放時應(yīng)注意避免高度過高導(dǎo)致的傾倒或下部材料受損。比如預(yù)制樓板、墻板等構(gòu)件在疊放時，最好不要超過6層，超出6層有可能最底下的構(gòu)件就會受損影響質(zhì)量[4]。裝卸時應(yīng)盡量輕放，且現(xiàn)場管理人員需要做好區(qū)域規(guī)劃，避免施工材料的二次挪動，降低因運輸受損的可能性。砂漿等施工原材料的保護需要從材料入場質(zhì)檢開始，質(zhì)檢人員應(yīng)進行嚴(yán)格的抽樣檢查，確保入場原材料的質(zhì)量達到工程要求和國家標(biāo)準(zhǔn)，一旦發(fā)現(xiàn)抽檢不合格的批次立刻進行上報和復(fù)檢，嚴(yán)格控制不合格的材料進入施工現(xiàn)場。鋼筋、水泥、砂石等原材料都需要嚴(yán)格遵照質(zhì)檢流程進行處理，保證材料質(zhì)量。

結(jié)論：

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場連接技術(shù)和質(zhì)量控制是保證工程施工整體效果的關(guān)鍵，連接技術(shù)分為干式和濕式兩類，具體應(yīng)用需要根據(jù)現(xiàn)場情況和工程要求而定。現(xiàn)場質(zhì)量控制需要從吊裝和材料本身兩部分入手，吊裝是裝配式施工的關(guān)鍵，材料質(zhì)量是施工的基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]顏文.裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場連接質(zhì)量控制技術(shù)研究[D].東南大學(xué)，2018.

[2]朱祥.裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場連接技術(shù)與質(zhì)量控制研究[D].西安建筑科技大學(xué)，2020.

[3]焦俊杰.房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)分析[J].工程技術(shù)研究，2019，4（16）：55-56.

[4]張效玲.裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析[J].中國住宅設(shè)施，2021（04）：127-128.