预制混凝土构件生产过程中的质量控制

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  摘要:近年来,我国建筑业工业化进程逐渐加快,预制混凝土构件生产活动顺势而生。随着预制混凝土构件应用频次的增加,以及应用范围的扩大,务必严控构件生产质量,从整体上增强工程质量。论文在预制混凝土构件概述的基础上,客观总结预制混凝土构件生产特征,最后结合具体案例探究预制混凝土构件生产过程中的质量控制和评价。旨在为同行提供借鉴,取得预制混凝土构件优质生产效果。
  关键词:预制混凝土构件;生产特征;质量控制
  前言:目前,预制装配式建筑逐渐走进人们视野,满足预制混凝土构件数量需求的同时,严控生产质量是极为必要的,这对预制混凝土构件行业持续发展有重要影响。预制构件是整体的重要组成部分,当生产质量控制工作具体落实,能在一定程度上改善构件外观,而且还能提高工程质量与施工效率。可持续发展视域下,探究预制混凝土构件生产环节质控要点,其现实性意义不言而喻。
  1.预制混凝土构件概述以及生产特征
  1.1预制混凝土构件概述
  20世纪50年代生产预制混凝土构件,这为建筑行业基础建设提供推动力[1]。随着基础建设要求不断提高,以及行业转型升级步伐的加快,预制混凝土构件行业发展遇到些许阻力,对此,务必在理念、方法等层面进行创新,使构件精细化生产、有效化应用,从而延长建筑物使用寿命,使工程质控水平提升到新台阶。现今,预制装配活动如火如荼得进行,预制混凝土构件的产品多样(如图1),对此当地政府大力支持这一行业发展,再加上,行业自身十分努力,及时抓住新时代发展机遇,逐渐扩大预制混凝土构件行业发展空间[2]。
  1.2预制混凝土构件生产特征
  第1,形状复杂。随着住宅需求量的增多,预制装配式建筑的应用空间逐渐扩大。由于国内预制构件外观多样化,所以这不同程度上增加了生产难度,极易因规格不符、形状不达标而拆分重组,这既会浪费生产时间,又会降低生产效率。对比于同时期发达国家的预制混凝土构件装配,常因国内预制技术水平低、标准不够统一而落后于发达国家,换言之,我国预制混凝土构件行业的发展空间仍需拓展。
  第2,时间紧张。我国在预制混凝土构件生产方面并未做到驾轻就熟,现有设计工作过多停留于浅层阶段,并且生产时间较紧张。实际生产时,常因方案频繁改动、生产成本偏高、生产效率较低而加剧工期紧凑性,极易产生质量问题。
  第3,留出筋大量应用。现今住宅项目推行预制装配式构件,多为剪力墙结构。从承载力角度来看,将留出筋置于预制剪力墙板周围,目的是达到验收标准,殊不知,这也会对质控工作增加难度,极易增加运输、吊装等环节风险[3]。在这一方面,我国预制装配式建筑企业可以适当向日本借鉴装配式建筑经验,无须留出筋,基于干挂法完成外墙板与框架梁的连接,这既能簡化预制构件生产程序,又能顺利完成预制构件生产任务。
  2.预制混凝土构件生产过程中的质量控制和评价
  2.1预制混凝土构件生产过程中的质量控制
  2.1.1质量影响因素
  影响预制混凝土构件质量的因素有多种,不同影响因素在各阶段的表现具有差异性。设计阶段装配式建筑的技术标准、行业规范应统一化、完善化,如果达不到这一要求,那么预制混凝土构件的加工阻力相应增加,极易出现资源浪费、质量降低等问题,导致房屋建筑物安全受到威胁。生产阶段的质量受台座和台面平整度、外墙板连接件性能、注浆性能、预制构件裂缝等因素影响,具体来说,台座表面凹凸不平,定会弱化构件成型环节垂直效果,最终增加质量隐患、扩大安全风险;装配式建筑外墙板的组成部分(内外叶、保温层等)连接时,连接性能高低对热桥问题发生率大小有重要影响。坐浆操作开始前,应养成杂质清理、适当润湿的良好习惯,达到良好的粘结效果。对于裂缝质量问题,由于水泥水化会带来温差变化,一旦混凝土预制构件的温度收缩应力明显变化,出现裂缝的可能性较大,进而影响构件质量。
  2.1.2质量控制措施
  第1,加大质量检验力度。上海市某住宅项目应用预制装配式建筑,针对预制混凝土构件模板检查时,应围绕质量全过程控制,即根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2015)分析质控情况,模板检查过程中,围绕连接缝隙、支撑失稳、模板刚度不足等内容重点查验,一旦发现质量问题,及时制定问题处理措施[4]。正常来说,工作人员在模具组装前做好除尘工作,在此基础上均匀涂抹隔离剂;模板组装结束后,参照设计图、行业规范细致检查误差情况;针对检查过程做好记录,如果误差过大,要立即整改,确保无质量问题后方可开启后续操作;确保钢筋材料资质达标化,以抽样检查方式验证其是否合格。
  第2,严格管控材料质量。装配现场的材料引进后,对其进行批量检测,检测期间发现不符合规格要求的原料后,对其离场处置,并及时与生产厂家取得联系,通过退换货来保证装配现场材料的整体质量。材料进场后,严检进厂合格条件,并取样送检,大大提高检验合格后材料利用率。需要注意的是,对于水泥材料,一旦存放时间大于三个月,应重复检查,待合格后将其应用于施工活动。对于粉煤灰材料,检查环节坚持基本检测原则,将不合格的粉煤灰及时离场,以免与合格的粉煤灰混合,进而降低施工质量。
  第3,模具清理与安装。模具清理环节,将使用过的模具在16%~25%的稀盐酸溶液中浸泡8分钟到10分钟,接下来清洗模具,主要使用清洗球清除杂质[5]。模具清洗过后,彻底冲刷模具,即工作人员使用柔软毛巾来清洗,避免模具表面受损。最后进行模具晾晒,并均匀涂抹CXP脱模剂。上述操作完成后,将模具合理摆放,注重摆放位置的清洁性和安全性,以免模具受到污染或者完整性破坏。模具安装环节,参照国家及地方相关要求规范安装行为,保证安装质量,将预制构件模具安装误差控制在要求范围内,最后检查安装成果。
  第4,钢筋制作与绑扎。质检员在构件钢筋制作环节要提高重视程度,尤其是构件骨架钢筋入模后,务必根据相关要求进行检查,此时,聘请专业人员检查,围绕配筋的钢筋级别、直径、数量、间距等参数重点分析,使实际数值与图纸要求保持一致,同时,混凝土保护层垫块位置妥当确定。安装任务结束后,同样离不开质检环节,质检员将图纸信息与相关参数(键槽的中心线位置、外露长度等)一一对照,即便存在偏差,也要将偏差值控制在合理的范围内。   第5,检测混凝土拌合物坍落度。坍落度是指混凝土和易性,即保证混凝土保水性、流动性、粘聚性,保证施工活动有序开展。混凝土浇筑前期,根据相关要求及标准做好检测环节的准备工作,如材料齐全、杂物清除、水电稳定供应等。影响混凝土坍落度的因素主要有级配变化、含水量、水泥温度、衡器的称量偏差、外加剂的用量等,所以混凝土浇筑环节,有效控制影响因素,保证混凝土的均匀和密实性。向涂抹脱模剂的模具注入混凝土,接下来对其振动处理,振动时间约三分钟。需注意的是,如果构件上部覆盖水沟盖板,应将混凝土注入量控制在三分之一,振动时间不少于四分钟。接下来适当设置钢筋网,根据预设的混凝土数量调整方案,确保振动时间保持在四分钟。在此期间,工作人员细致观察,并做好记录,根据各环节要求的振动时间组织振动操作,能够达到密实度要求,进而能够成功消除气泡,最后通过人工方式平整混凝土面。此外,组织坍落度试验、评定粘聚性和保水性,据此合理调整混凝土拌合物粘聚性、保水性。
  第6,养护、拆模及存放要求。养护阶段分为预养期、升温期、恒温期,各阶段的质量控制措施存在差异,但前一环节的质控措施对后续质控效果有重要影响,并且关乎整体质量。对于养护人员来说,应在这一阶段掌握质量控制技巧,将质量干扰因素及时排除。预制混凝土构件养护阶段,针对养护环节温湿度适当控制,待混凝土强度达到60%后,准备拆模,为后续养生做准备,其中,养生时间不少于七天。拆模过程中,务必为其提供适当环境,使养生效果最佳化。一般来说,将混凝土构件置于养生大棚,养护时间超过48小时,但不超过72小时[6]。需注意的是,拆模环节应做好铺垫工作,避免预制构件脱落破坏完整性,基于此,工作人员应灵活运用辅助脱模卡。预制构件养护时间达到规定要求后,通过人工操作的方式完成构件包装,即在托盘上部铺垫泡沫板,铺垫厚度为1厘米,然后每层构件铺设1厘米厚的泡米板,防止构件间互相磨损、互相碰撞;做好预制构件打包、捆绑工作,并利用叉車完成捆绑后的构件的运输工作和整齐码放工作。
  第7,完善构件生产管理信息化系统。为全过程了解预制混凝土构件生产信息变化情况,动态掌握构件生产质量、生产进度,预制混凝土构件企业应引入信息化技术,利用条形码、预埋RFID芯片等技术了解构件生产情况。举例来说,某城市预制混凝土构件生产基地的质检员利用移动智能终端、读写设备逐一检测预制构件质量,将质量检测数据上传到信息化系统,实现数据便捷传输、高效存储,为日后质量测评提供依据。
  第8,提高生产人员专业技能及素质。预制混凝土构件企业定期开展培训活动,通过系统培训强化生产人员技能、提高综合素质,使其在预制构件优质生产中灵活运用理论知识,尽职尽责完成生产任务。在这一过程中,适当增强生产人员责任意识、质量安全意识,以便在构件生产活动中给与细心、耐心,减少失误。这不仅符合预制构件质量要求,而且还能优化预制构件外观效果。当生产人员综合能力、专业素养强化后,质量保证体系能够常态建立、有效实施,满足预制混凝土构件质量问题可追溯需求,确保预制混凝土构件质量管理工作有据可依,从整体上提高质量控制水平,实现预制混凝土构件质量持续改进的最佳目标。
  2.2预制混凝土构件生产过程中的质量评价
  为客观、真实了解预制混凝土构件生产现状,应对生产质量进行评价,对此,确立生产质量评价指标,基于科学性、可行性、层次性等原则细化预制构件生产质量评价指标,同时,完善评价体系及系统,实现全过程评价。科学评价的过程中,务必从评价对象实际情况出发,在评价活动中建立联系;可行性评价环节,确保质量评价指标具有实用性,以便为定量计算提供依据;层次性评价指的是,细分质量评价指标体系,经分层评价调整评价指标,以便真实、全面反映预制混凝土构件生产现状。确定评价指标过后,选择适合的评价指标识别方法,如专家访谈法、因果分析法、头脑风暴法、主次因素排列图法等。质量评价的过程中,掌握质量评价标准,如《装配式混凝土建筑技术标准》(GB/T51231-2016),并参照原材料评价标准、模板质量评价标准、钢筋及预埋件评价标准、混凝土材料质量评价标准、构件表面平整度评价标准等,根据相应标准系统化评价质量影响因素,进而全面、细致掌握质量信息,通过质量问题梳理,为质量问题解决对策制定提供依据[7]。
  例如,某城市预制混凝土构件生产基地主要经营预制混凝土构件生产和销售,该企业在预制混凝土构件生产、管理等方面积累丰富经验,不仅内部组织管理架构系统化,而且生产线具有自动化特征,现有工业化基地的设施、设备齐全。以墙板生产线为例,主要借助高精度成型模板完成流动台模生产,细节之处需要人工处理。借助主成分分析法进行预制构件生产全过程识别,并细分质量评价指标,同时参照通用的质量评价标准。围绕预制构件生产厂这一主体进行评价,由当地质监站专家及专业监理人员组成评价团队,通过打分方式划分评价对象的质量层级,最后对评价结果汇总、分析,根据综合评分确定预制混凝土构件生产质量情况。从整体来看,预制构件工厂化生产环节,显著提高了预制构件的生产质量和效率,当关注点投放到制造业时,预制构件生产不够精细化,产品存在质量问题。基于此,要针对容易潜在质量问题和现有质量问题进行质量改进,从而降低产品质量缺陷率,全面提高预制混凝土构件质量。
  3.结束语:
  综上所述,预制装配式建筑的出现,顺应了新时期建筑业改革趋势,同时,能够大大提高预制构件施工效率,使整体施工规模扩大化,全面保证施工质量。预制混凝土构件生产质量控制环节,事先分析质量影响因素,最后探究质量控制措施,全方面进行质量评价,通过改进质量管理的不足之处来提高预制构件生产效率,推动预制装配式建筑业持续、稳健发展。
  参考文献
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  [5]龙翔,王鹏飞.混凝土结构预制构件质量控制方法研究[J].安徽建筑,2019,26(7):241-242.
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  [7]董延龙,何亮,李和林,等.预制混凝土构件外观缺陷的主要原因和防治措施[J].科技创新导报,2019,16(27):53-54.
  作者简介:李帅;1990.07,    男,汉族 , 大专学历,道路桥梁工程技术专业毕业,一直 从事工程建设领域建筑材料生产至今。
  上海宇辉住宅工业有限公司 上海市 200000
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