試論裝配式建筑工程檢測技術(shù)

張惠敏

（國投工程檢驗(yàn)檢測有限公司，云南 昆明 650000）

0 引言

近些年，伴隨著改革開放及社會主義市場經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，我國城市化水平不斷提高，城市化率的提升給建筑工程項(xiàng)目建設(shè)留足了長遠(yuǎn)發(fā)展空間。但從另一角度看，盲目擴(kuò)張的建筑工程項(xiàng)目也帶來了大量資源消耗，這也倒逼建筑工程從傳統(tǒng)形式向創(chuàng)新形式轉(zhuǎn)變。裝配式建筑隨之進(jìn)入行業(yè)研究視角，而要確保裝配式建筑性能質(zhì)量，對其施工現(xiàn)場進(jìn)行質(zhì)量控制及檢測不可或缺。

1 裝配式建筑工程施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

裝配式建筑相比一般建筑型式，具備便捷、綠色、節(jié)能等優(yōu)勢，已成為建筑行業(yè)的重要風(fēng)向標(biāo)。從統(tǒng)計(jì)調(diào)查中可知，與傳統(tǒng)建筑相比，裝配式建筑整體施工周期可以縮短50%，成本造價(jià)支出可節(jié)約15%左右[1]。另外，裝配式建筑所需構(gòu)件多采用預(yù)制方式，借助先進(jìn)的預(yù)制設(shè)備及工藝，可以有效提高混凝土施工、鋼筋施工、主體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。具體而言，裝配式建筑工程施工質(zhì)量控制要點(diǎn)如下。

1.1 裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量控制

傳統(tǒng)建筑項(xiàng)目多采用現(xiàn)澆混凝土的方式，建筑材料多以拌制為主，而裝配式建筑在建筑項(xiàng)目構(gòu)件配置上主要以預(yù)制為主，需要保證預(yù)制構(gòu)件的性能滿足施工標(biāo)準(zhǔn)，并做好預(yù)制構(gòu)件的安裝施工。裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量控制的相關(guān)要點(diǎn)如下：①關(guān)鍵大宗材料的質(zhì)量檢測控制。主要包括了鋼筋材料、混凝土材料等，要對鋼筋的型號規(guī)格及混凝土配比設(shè)計(jì)等進(jìn)行檢查，確保性能完好。②裝配式建筑帶有一次成型屬性，需要綜合考慮運(yùn)輸安裝期間的材料穩(wěn)定性，兼顧防震要求。③預(yù)制構(gòu)件在生產(chǎn)制造時容易產(chǎn)生誤差，要在制造環(huán)節(jié)對預(yù)制構(gòu)件材質(zhì)及工具的精度進(jìn)行控制。裝配式建筑生產(chǎn)設(shè)計(jì)及施工流程如圖1所示。

圖1 裝配式建筑生產(chǎn)設(shè)計(jì)及施工流程

1.2 裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸安裝質(zhì)量控制

裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件在完成生產(chǎn)后，需要運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行吊裝作業(yè)等操作，這一環(huán)節(jié)如處理不當(dāng)，容易損害預(yù)制構(gòu)件的性能表現(xiàn)。在運(yùn)輸及安裝裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件時，把握如下5個要點(diǎn)：①根據(jù)預(yù)制構(gòu)件自身的受力特征屬性確定預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸方式及安裝方式，不能破壞預(yù)制構(gòu)件性能。②在預(yù)制構(gòu)件入場后，結(jié)合其性能及安裝順序確定構(gòu)件存放區(qū)域。③做好裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的防潮處理。④確定預(yù)制構(gòu)件吊裝作業(yè)環(huán)節(jié)所需的吊具及其中裝置設(shè)備。⑤參照預(yù)制構(gòu)件吊裝施工技術(shù)規(guī)范要求及流程步驟進(jìn)行操作。完成后要及時調(diào)節(jié)校驗(yàn)預(yù)制構(gòu)件。

1.3 裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場施工質(zhì)量控制

2 裝配式建筑工程檢測技術(shù)應(yīng)用

我國建筑工程領(lǐng)域中，裝配式建筑興起發(fā)展的時間較晚，在現(xiàn)場檢測時可供參考的經(jīng)驗(yàn)并不多，而現(xiàn)行國家、地方及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基于裝配式建筑及預(yù)制構(gòu)件施工未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。受理論及工程實(shí)際數(shù)據(jù)缺乏等因素制約，建筑現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)多沿用現(xiàn)澆鋼筋混凝土建筑工程的相關(guān)思路，針對裝配式建筑工程自身的檢測技術(shù)還需在精度指標(biāo)上加以優(yōu)化[3]。

2.1 裝配式建筑工程檢測鑒定所依循的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范

（1）裝配式建筑現(xiàn)場檢測的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。針對裝配式建筑工程，特別是裝配式混凝土建筑工程項(xiàng)目，國家本著提高裝配式混凝土建筑經(jīng)濟(jì)效益，降低工程施工作業(yè)污染的原則，制定實(shí)施了《預(yù)應(yīng)力混凝土空心板》（GB/T 14040—2007）、《預(yù)應(yīng)力混凝土肋形屋面板》（GB/T 16728—2007）、《建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50002—2013）、《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51231—2016）等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋了裝配式混凝土建筑從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工、驗(yàn)收等各個環(huán)節(jié)的國家標(biāo)準(zhǔn)。在以上標(biāo)準(zhǔn)中，突出了裝配式建筑各環(huán)節(jié)全流程的可持續(xù)原則，強(qiáng)調(diào)裝配式建筑的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和管理。基于上述標(biāo)準(zhǔn)，裝配式建筑工程檢測的內(nèi)容及范圍就涉及裝配式預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)檢查、標(biāo)準(zhǔn)化及工廠化生產(chǎn)、裝配式施工、全面式裝修、各系統(tǒng)如結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)、外圍護(hù)系統(tǒng)、設(shè)備管線系統(tǒng)、信息管理及智能化應(yīng)用等多個環(huán)節(jié)，主要檢測結(jié)構(gòu)及構(gòu)件在功能上是否完備，在性能上是否達(dá)標(biāo)。簡言之，國家標(biāo)準(zhǔn)下的裝配式建筑檢測全面覆蓋了裝配式建筑設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工、安裝、調(diào)試、驗(yàn)收等全流程。

（2）裝配式建筑工程現(xiàn)場檢測的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。裝配式建筑工程根據(jù)其結(jié)構(gòu)型式及主要構(gòu)件組成，形成的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范有：《預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 224—2010）、《鋼筋焊接網(wǎng)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 124—2014）、《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 1—2014）等。

（3）裝配式建筑工程現(xiàn)場檢測的地方標(biāo)準(zhǔn)。隨著裝配式建筑工程項(xiàng)目的出現(xiàn)及地方區(qū)域的大力提倡，一些地方出臺了相應(yīng)的裝配式建筑地方標(biāo)準(zhǔn)，這些地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也是指導(dǎo)當(dāng)?shù)匮b配式建筑現(xiàn)場檢測的重要規(guī)范。例如，山東出臺實(shí)施《裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)程》、《裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》、《裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)工程預(yù)制構(gòu)件制作與驗(yàn)收規(guī)程》等；北京針對區(qū)域內(nèi)裝配式建筑出臺實(shí)施《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)程》及《預(yù)制混凝土構(gòu)件質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》等；其他省市及地區(qū)也相繼展開了有關(guān)裝配式建筑地方檢測標(biāo)準(zhǔn)的研究。

2.2 裝配式建筑現(xiàn)場檢測技術(shù)的具體應(yīng)用

根據(jù)裝配式建筑需要遵循的各類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在具體落實(shí)裝配式建筑現(xiàn)場檢測工作時，一方面除了要遵循國家行業(yè)及地方標(biāo)準(zhǔn)，另一方面需要細(xì)化檢測內(nèi)容項(xiàng)目，對裝配式建筑涉及的各個項(xiàng)目進(jìn)行全面細(xì)致檢測。總體上看，要根據(jù)裝配式建筑，特別是混凝土結(jié)構(gòu)工程的相關(guān)質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范，對裝配式建筑全壽命周期的組成部分加以全面研究。相關(guān)檢測技術(shù)及應(yīng)用要點(diǎn)如下。

2.2.1 裝配式建筑所用原材料的檢測

裝配式建筑原材料是整個建筑項(xiàng)目開展實(shí)施的基石，相應(yīng)地，做好原材料的檢測也是確保整個項(xiàng)目質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)的基本前提。這一環(huán)節(jié)的檢測技術(shù)要點(diǎn)如下。

（1）結(jié)合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》及《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》等國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，核實(shí)鋼筋、混凝土及其他原材料的質(zhì)量規(guī)格及性能指標(biāo)，查看其是否符合預(yù)定規(guī)定。

高鵬等[28]對兩河口水電站 300.0 m 級心墻堆石壩防滲料進(jìn)行摻礫研究， 分別進(jìn)行了擊實(shí)試驗(yàn)和力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明， 隨著摻礫比增大，心墻防滲料的最大干密度逐漸增大，最優(yōu)含水率逐漸減小; 摻礫比為40%的心墻防滲料的變形和強(qiáng)度性質(zhì)較好，臨界水力梯度最高; 摻礫比為30%和40%的心墻防滲料的滲透系數(shù)更接近規(guī)范要求。推薦兩河口水電站心墻堆石壩心墻防滲料的摻礫比為40%。

（2）對特別施工操作步驟進(jìn)行專項(xiàng)核驗(yàn)。例如，在相應(yīng)的施工規(guī)范中，基于裝配式建筑項(xiàng)目鋼筋材料的施工，涉及套筒灌漿及漿錨搭接施工時，需要對鋼筋的材質(zhì)及規(guī)格進(jìn)行嚴(yán)格限制，以熱軋帶肋鋼筋為主，并且在鋼筋的材質(zhì)選取上需要滿足《鋼筋焊接網(wǎng)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中的相關(guān)規(guī)定[4]。如此，就需要檢測人員圍繞鋼筋材料的選配及使用，做好技術(shù)參數(shù)的記錄。

（3）根據(jù)裝配式建筑項(xiàng)目的實(shí)際特征進(jìn)行關(guān)鍵組件部位的檢測核驗(yàn)。例如，裝配式建筑常用的組件為預(yù)制構(gòu)件，預(yù)制構(gòu)件在制作上需要遵循一定之規(guī)，在對其加以檢測時就應(yīng)對具體參數(shù)進(jìn)行查驗(yàn)。吊環(huán)在鋼筋規(guī)格的使用上最宜采用HPB300鋼筋，在預(yù)制構(gòu)件所用混凝土上，其強(qiáng)度等級應(yīng)不低于C30，同時，設(shè)定C40混凝土作為預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級標(biāo)號。

（4）對裝配式建筑各類材料的連接進(jìn)行專項(xiàng)的質(zhì)量監(jiān)控。這一環(huán)節(jié)，主要是對裝配式建筑所用的連接材料及節(jié)點(diǎn)施工方法進(jìn)行檢驗(yàn)測試。一是對鋼筋套筒灌漿施工中所用的相關(guān)工具材料，如灌漿料、套筒、鋼筋漿錨搭接連接接頭等進(jìn)行質(zhì)量檢測，查看其受力狀態(tài)及材料規(guī)格是否滿足施工要求，然后對焊接材料及相關(guān)配件的緊固程度進(jìn)行分析研究。具體到裝配式建筑，應(yīng)對預(yù)埋件的受力特征、材料屬性及夾心外墻板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等進(jìn)行專項(xiàng)跟蹤檢測。

（5）對裝配式建筑所使用的各種密封材料加以分析研究，界定其可靠性。例如，裝配式建筑在外墻板接縫部位如采用聚硫膠、聚氨酯、硅酮、密封膠等保溫及防水裝飾材料，需要對材料的性能進(jìn)行檢測，得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)后再準(zhǔn)予其應(yīng)用到施工現(xiàn)場中。涉及不同施工工序的銜接，應(yīng)在前一工序得到質(zhì)量檢測并驗(yàn)收完成后再接續(xù)進(jìn)行。

2.2.2 裝配式建筑結(jié)構(gòu)性能的檢測

裝配式建筑在材料及結(jié)構(gòu)構(gòu)成上主要預(yù)制構(gòu)件組成，因而在結(jié)構(gòu)性能檢測上也主要圍繞預(yù)制構(gòu)件而展開。相關(guān)檢測要點(diǎn)如下。

（1）檢測試驗(yàn)裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能時，應(yīng)遵循相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，如《混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》等，根據(jù)其中所提示的預(yù)制構(gòu)件制作、連接、安裝、調(diào)試、運(yùn)行等相關(guān)規(guī)定加以復(fù)核。同時，需要注意的是，裝配式建筑施工所處區(qū)域內(nèi)，應(yīng)保證建筑外觀、建筑地下的設(shè)備管線、裝配式建筑成品燈要在質(zhì)量性能上符合相關(guān)規(guī)范。

（2）對裝配式建筑施工進(jìn)行分段區(qū)間劃分，借此確定檢驗(yàn)樣品的取樣數(shù)量及要求。例如，根據(jù)裝配式建筑的樓層數(shù)量及各樓層之間的結(jié)構(gòu)縫等參數(shù)，遵循最小容量的方式得出相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)。

（3）根據(jù)裝配式建筑的設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行質(zhì)量檢測。例如，針對預(yù)制構(gòu)件連接及密封材料的型號、規(guī)格、外觀質(zhì)量、技術(shù)方案等進(jìn)行比對核驗(yàn)，對相應(yīng)材料的性能指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行測試，相關(guān)誤差加以記錄，然后與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行比對。

（4）對裝配式建筑混凝土施工及與之相關(guān)的預(yù)制構(gòu)件安裝作業(yè)進(jìn)行檢測。這一環(huán)節(jié)主要是做好后澆帶混凝土強(qiáng)度檢測工作、漿錨連接時的鋼筋套筒灌漿壓實(shí)作業(yè)、灌漿飽滿度檢測、預(yù)制構(gòu)件接縫部位漿液強(qiáng)度檢測、螺栓連接部位緊固度檢測、鋼筋連接及焊接部位質(zhì)量檢測、外墻板部位接縫處防水檢測等相關(guān)作業(yè)施工內(nèi)容。

（5）以裝配式建筑應(yīng)力荷載為中心而展開的相關(guān)測試。主要是對裝配式建筑鋼筋混凝土等主要材料的質(zhì)量通病，如裂縫等，進(jìn)行分析預(yù)防，在此基礎(chǔ)上，統(tǒng)計(jì)得出裝配式建筑鋼筋混凝土構(gòu)件預(yù)應(yīng)力、承載力、撓度等相關(guān)參數(shù)指標(biāo)，據(jù)此判定其是否存在裂縫危害的發(fā)生概率，之后在信息技術(shù)輔助下對其抗裂性、荷載力及撓度大小等進(jìn)行檢測。

（6）結(jié)合裝配式建筑的具體屬性特征進(jìn)行相應(yīng)的受力驗(yàn)算。相比普通建造模式下的建筑工程項(xiàng)目，裝配式建筑需要具備足夠的抗震性，在承載力上需要達(dá)到相關(guān)要求。為此，要對裝配式建筑承載力參數(shù)及抗震性大小進(jìn)行模擬測算，主要是對其內(nèi)外墻進(jìn)行受力分析，然后對其物理指標(biāo)加以記錄，進(jìn)而對建筑物的裝配精度進(jìn)行評估。對裝配式建筑的構(gòu)件連接點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行全面細(xì)致測定，對多個連接點(diǎn)應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的測試點(diǎn)，從而確保裝配式建筑構(gòu)件在安裝環(huán)節(jié)盡量降低誤差[5]。

3 結(jié)語

在建筑行業(yè)取得高速發(fā)展的同時，受益于建筑施工技術(shù)的進(jìn)步，裝配式建筑施工項(xiàng)目趨于增多，在降低建筑物能源消耗及提高建筑施工資源利用率方面起到重要作用。在綠色建筑施工理念普及背景下，裝配式建筑要達(dá)到預(yù)期的經(jīng)濟(jì)及環(huán)保功能，需要做好裝配式建筑專項(xiàng)檢測，以此確保裝配式建筑能夠在功能及效益上全面發(fā)揮其功效。