裝配式混凝土預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段常見質(zhì)量問題與防范措施

由于預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)是裝配式建筑的重要環(huán)節(jié)，其產(chǎn)品質(zhì)量的高低直接影響裝配式建筑能否順利實施。預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)前，在確保預(yù)制構(gòu)件設(shè)計深度除滿足構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能和功能要求的基礎(chǔ)外，還應(yīng)滿足構(gòu)件生產(chǎn)、吊裝運(yùn)輸、現(xiàn)場安裝、臨時固定以及與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)連接、模板、支撐等施工要求。 

1 裝配式混凝土預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段質(zhì)量問題

在江蘇某裝配式混凝土預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)掛職鍛煉半年，通過實地調(diào)研，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的問題，根據(jù)客戶投訴與客戶退貨情況進(jìn)行整理總結(jié)，并通過查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)資料，分析裝配式混凝土預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段出現(xiàn)的質(zhì)量問題及解決方案。通過對所調(diào)研的構(gòu)件廠在 2020 年 7 月至 2020 年10 月期間不同工程項目構(gòu)件出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，包括客戶投訴與客戶退貨情況進(jìn)行整理，共統(tǒng)計出 75 個構(gòu)件質(zhì)量問題點，其中，外觀質(zhì)量問題出現(xiàn)的頻數(shù).多，尺寸偏差與預(yù)留孔問題出現(xiàn)頻數(shù)也較多。具體數(shù)據(jù)見表 1。

通過分析，生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中由于時間緊、任務(wù)重、管理不當(dāng)?shù)仍颍斐深A(yù)制構(gòu)件成品出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，如出現(xiàn)表面蜂窩、麻面、缺棱掉角、尺寸偏差以及預(yù)埋預(yù)留、粗糙面、成品保護(hù)等問題，影響了裝配式建筑的整體質(zhì)量。具體分析存在以下問題：

1.1 外觀質(zhì)量問題

1.1.1 構(gòu)件表面污染

預(yù)制構(gòu)件表面污染的原因主要是模具表面脫模劑沒有涂刷均勻，模具長時間不使用而生銹；預(yù)制構(gòu)件成品在轉(zhuǎn)運(yùn)、存放運(yùn)輸過程中保護(hù)不到位，表面受外來物污染。其中《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51231-2016）中，第 9.3.2 條規(guī)定：模具應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)固性，并應(yīng)符合下列規(guī)定：模具應(yīng)保持清潔，涂刷脫模劑、表面緩凝劑時應(yīng)均勻、無漏刷、無堆積，且不得影響預(yù)制構(gòu)件外觀效果。

1.1.2 構(gòu)件缺棱掉角

構(gòu)件缺棱掉角的原因主要有構(gòu)件沒有達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度而脫模，造成混凝土邊角隨模具拆除破損；拆模操作不當(dāng)，邊角受外力撞擊破損；模具中的邊角位置雜物未及時清理干凈，或脫模劑涂刷不均勻、緩凝劑未干燥；預(yù)制構(gòu)件成品在轉(zhuǎn)運(yùn)、存放運(yùn)輸過程中保護(hù)不到位，受到外力或重物撞擊而損壞。其中《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 （GB/T 51231-2016）中，第 11.2.3 條規(guī)定：預(yù)制構(gòu)件的混凝土外觀質(zhì)量不應(yīng)有嚴(yán)重的缺陷，且不應(yīng)有影響結(jié)構(gòu)性能和安裝、使用功能的尺寸偏差。

1.1.3 構(gòu)件裂紋

構(gòu)件裂紋產(chǎn)生的原因主要是混凝土強(qiáng)度沒有達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度過早起吊；構(gòu)件在堆放、運(yùn)輸過程中保護(hù)措施不規(guī)范；預(yù)制構(gòu)件吊運(yùn)方式或者吊具選用不當(dāng)，未合理配置鋼筋造成拉應(yīng)力超過允許應(yīng)力。

1.1.4 構(gòu)件蜂窩、孔洞、麻面

構(gòu)件蜂窩、孔洞、麻面產(chǎn)生的原因主要是混凝土振搗不密實、漏振造成蜂窩麻面；模板表面未清理干凈或模板未滿涂隔離劑；混凝土攪拌不均勻，造成混凝土黏聚性與流動性不好；混凝土入模時自由傾落高度較大、或者沒有進(jìn)行分層澆筑混凝土，產(chǎn)生離析，出現(xiàn)蜂窩麻面等。

1.2 尺寸偏差問題

1.2.1 構(gòu)件截面尺寸偏差

構(gòu)件截面尺寸偏差產(chǎn)生的原因主要是預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程中模具未按規(guī)定要求定期校核與驗收；模具定位尺寸不準(zhǔn)，未按施工圖進(jìn)行放線或誤差較大；混凝土澆筑振搗過程中發(fā)生模具跑模問題，預(yù)制構(gòu)件隱蔽工程檢驗不嚴(yán)格，生產(chǎn)線工人沒有進(jìn)行自檢。

1.2.2 鋼筋定位偏差

構(gòu)件鋼筋定位偏差產(chǎn)生的原因主要是預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程中鋼筋加工尺寸不合格或者鋼筋固定措施不牢固；澆筑過程中造成鋼筋骨架出現(xiàn)變形；混凝土終凝前外伸鋼筋沒有進(jìn)行進(jìn)一步矯正；再者預(yù)制構(gòu)件澆筑過程中隱蔽工程檢驗不嚴(yán)格，生產(chǎn)線工人沒有進(jìn)行自檢。

1.3 預(yù)埋件問題

1.3.1 預(yù)埋線盒位置錯誤

預(yù)埋線盒位置錯誤問題產(chǎn)生的原因是預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)時預(yù)埋件沒有加設(shè)固定措施；澆筑混凝土過程中預(yù)埋件變形產(chǎn)生位移；預(yù)制構(gòu)件在進(jìn)行鋼筋綁扎時，工人隨意踩踏或材料隨意堆放。

1.3.2 預(yù)留孔堵塞

預(yù)留孔堵塞產(chǎn)生的原因主要是預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)時沒有對預(yù)留孔洞進(jìn)行封堵保護(hù)，造成異物進(jìn)入預(yù)埋件孔洞后堵塞；預(yù)制構(gòu)件模具拼縫不嚴(yán)，造成漏漿堵塞預(yù)埋件孔洞。

1.3.3 預(yù)埋件尺寸偏差

預(yù)埋件尺寸偏差產(chǎn)生的主要原因是現(xiàn)場施工人員施工不細(xì)致，不熟悉設(shè)計規(guī)范或者圖紙尺寸計算有偏差，造成尺寸存在沖突（見圖 1）；現(xiàn)場施工人員按照圖紙進(jìn)行布置預(yù)埋件，但是預(yù)埋件固定措施設(shè)置不到位，出現(xiàn)預(yù)埋件移位現(xiàn)象；澆筑混凝土?xí)r被振搗棒碰撞；抹面時未采取糾正措施。

1.3.4 預(yù)埋件銹蝕

預(yù)埋件銹蝕產(chǎn)生的主要原因是預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)完成后，沒有對構(gòu)件外露金屬件進(jìn)行防腐、防銹處理；生產(chǎn)線工人沒有進(jìn)行自檢。

1.3.5 預(yù)埋件遺漏

預(yù)埋件遺漏產(chǎn)生的主要原因是預(yù)制構(gòu)件預(yù)埋件埋設(shè)深度不足或者套筒埋件型號錯誤；預(yù)制構(gòu)件混凝土振搗不均勻，造成預(yù)埋件脫落；預(yù)制構(gòu)件隱蔽工程檢驗不嚴(yán)格，生產(chǎn)線工人沒有進(jìn)行自檢。

1.4 灌漿套筒問題

1.4.1 灌漿管口、出漿管口錯亂

灌漿管口、出漿管口錯亂產(chǎn)生的主要原因是預(yù)制構(gòu)件套筒設(shè)計或者布置位置過密，套管加固不牢，振搗混凝土?xí)r因碰撞等原因?qū)е鹿酀{管口、出漿管口產(chǎn)生錯誤，成型后管口混亂。

1.4.2 灌漿管口、出漿管口堵塞

灌漿管口、出漿管口堵塞的主要原因是配套套管選用不當(dāng)，灌漿管在混凝土澆筑過程中被破壞或彎折變形；灌漿管底部沒有采取固定措施，導(dǎo)致套筒底部水泥漿漏入筒內(nèi)；灌漿管保護(hù)措施不到位，有異物掉入。

1.4.3 灌漿套筒移位

灌漿套筒移位主要原因是套筒固定部位沒有采取有效的固定措施；混凝土澆筑振搗過程中振搗棒碰撞導(dǎo)致套筒偏移；預(yù)制構(gòu)件隱蔽工程檢驗不嚴(yán)格，生產(chǎn)線工人沒有進(jìn)行自檢。

1.5 構(gòu)件標(biāo)識問題

構(gòu)件標(biāo)識問題產(chǎn)生的主要原因是生產(chǎn)企業(yè)未嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行標(biāo)識標(biāo)注，預(yù)制構(gòu)件設(shè)計、生產(chǎn)時遺漏安裝標(biāo)識；生產(chǎn)線工人沒有進(jìn)行自檢。

1.6 構(gòu)件運(yùn)輸問題

構(gòu)件運(yùn)輸問題產(chǎn)生的原因主要是預(yù)制構(gòu)件存放、運(yùn)輸?shù)仍O(shè)計存在缺陷或制作不合理；預(yù)制構(gòu)件裝車未嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行，運(yùn)輸時未采用有效的柔性保護(hù)措施。 

產(chǎn)品的質(zhì)量是一個企業(yè)的靈魂，關(guān)系到企業(yè)的信譽(yù)及發(fā)展。由于預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程中具有工序復(fù)雜、產(chǎn)品數(shù)量大、成品種類多、過程信息多、工作人員協(xié)同要求高的特征，根據(jù)工廠生產(chǎn)特點，并結(jié)合質(zhì)量管理要求，生產(chǎn)質(zhì)量管控過程可分為三個階段前期品質(zhì)管控階段 （表2）、過程控制階段（表 3）、出貨控制階段（表 4），并根據(jù)各階段的質(zhì)量控制要求找出各階段的質(zhì)量控制要點。

根據(jù)生產(chǎn)質(zhì)量管控過程的不同階段，對預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸和堆放過程中遇到的常見問題進(jìn)行梳理分析，將檢查結(jié)果分成三類：合格品、可修品、廢品。對于可修品提出相應(yīng)缺陷處理措施。

3.1 預(yù)制構(gòu)件成品修補(bǔ)

3.1.1 麻面

結(jié)構(gòu)表面做粉刷的，可不處理；表面無粉刷的，應(yīng)在麻面部位澆水充分濕潤后，可用原混凝土配合比去石子砂漿修補(bǔ)。干燥后用細(xì)砂紙打磨修補(bǔ)面，使修補(bǔ)處和構(gòu)件整體平整、光滑成一體，減小修補(bǔ)處與本體的色差。

3.1.2 露筋

（1）表面露筋：對露筋部位進(jìn)行除銹處理，對露筋部位進(jìn)行除銹鑿毛處理，刷洗干凈后，在表面抹防水材料再用 1：2 或 1：2.5 水泥砂漿，將露筋部位抹平。干燥后用細(xì)砂打磨修補(bǔ)面，使修補(bǔ)處和構(gòu)件整體平整、光滑成一體，減小修補(bǔ)處與本體的色差。 

（2）深度露筋：鑿去薄弱混凝土和突出顆粒，洗刷干凈后，用比原來高一等級標(biāo)號的細(xì)石混凝土填塞壓實。修補(bǔ)處應(yīng)做好養(yǎng)護(hù)措施，防止出現(xiàn)收縮縫。

3.1.3 蜂窩、孔洞

將較小蜂窩、孔洞的松動石子和突出骨料顆粒剔除，刷洗干凈后，用高強(qiáng)度等級細(xì)石混凝土仔細(xì)填塞搗實。干燥后用細(xì)砂打磨修補(bǔ)面，使修補(bǔ)處和構(gòu)件整體平整、光滑成一體，減小修補(bǔ)處與本體的色差，如果是較深蜂窩，可預(yù)埋壓漿管、排氣管、表面抹砂漿或灌注混凝土封閉后，進(jìn)行水泥壓漿處理。

3.1.4 缺棱掉角

將松動石子和突出顆粒剔除，刷洗干凈充分濕潤后，然后用相同或高一等級標(biāo)號的材料修補(bǔ)。如遇無法直接用修補(bǔ)料處理的，應(yīng)采用支模澆筑混凝土的操作工序。干燥后用細(xì)砂打磨修補(bǔ)面，使修補(bǔ)處和構(gòu)件整體平整、光滑成一體，減小修補(bǔ)處與本體的色差。

3.1.5 色差

養(yǎng)護(hù)過程形成的色差，可以不用處理，隨著時間推移，表面水化充分之后色差會自然減弱；如果是影響觀感的色差，可以用帶膠質(zhì)的砂漿進(jìn)行調(diào)整，但是調(diào)整色差的材料不應(yīng)影響到后期裝修。

3.1.6 氣孔

（1）涂料飾面的構(gòu)件表面直徑大于 1mm 的氣孔應(yīng)進(jìn)行填充修補(bǔ)。 

（2）對表面局部出現(xiàn)的氣泡，采用相同品種、相同強(qiáng)度等級的水泥拌制成水泥漿體，修復(fù)缺陷部位，待水泥漿體硬化后，用細(xì)砂紙將整個構(gòu)件表面均勻地打磨光潔，確保表面無色差。

3.2 預(yù)制構(gòu)件報廢處理

3.2.1 鋼筋位移

裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)中如存在鋼筋與預(yù)埋件的偏差問題或者構(gòu)件表面平整度超過了允許值，則不能進(jìn)入下一道工序；如果偏差結(jié)果影響較大，甚至對于結(jié)構(gòu)安全有一定的影響，則按照相關(guān)程序進(jìn)行報廢處理。

3.2.2 混凝土強(qiáng)度不足

預(yù)制構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度不足，將對建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性、承載能力及耐久性等多方面產(chǎn)生不利。如混凝土強(qiáng)度較低，可用無損檢測法檢測混凝土的實際強(qiáng)度，檢測結(jié)果達(dá)不到設(shè)計要求的，可以提請設(shè)計院給出解決方案，如果確實無法滿足結(jié)構(gòu)要求的，進(jìn)行構(gòu)件報廢處理。

由于預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)過程質(zhì)量管控是預(yù)制構(gòu)件能否滿足設(shè)計要求的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。所以以上預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程中出現(xiàn)構(gòu)件質(zhì)量問題的修補(bǔ)措施，屬于事后控制。通過分析生產(chǎn)過程中受到的各自環(huán)境、施工工藝等因素的影響，可以找出內(nèi)在的規(guī)律，達(dá)到防治的目的。研究成果應(yīng)用于常州某住宅小區(qū)項目裝配式構(gòu)件生產(chǎn)中，通過對混凝土生產(chǎn)工藝和質(zhì)量控制措施的改進(jìn)，使混凝土預(yù)制構(gòu)件的缺陷率大幅降低。

預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)中出現(xiàn)的質(zhì)量問題，造成了大量的返工及浪費(fèi)現(xiàn)象。裝配式預(yù)制構(gòu)件出現(xiàn)的質(zhì)量問題，不僅沒有發(fā)揮出現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)模式的優(yōu)點，同時也降低了裝配式構(gòu)件工廠的收益和競爭力，究其原因，主要還是由于傳統(tǒng)的工廠生產(chǎn)管理方式未能解決工廠的精細(xì)化管理、溝通信息、排產(chǎn)計劃與現(xiàn)場進(jìn)度整合等問題。因此，積極研究探索裝配式建筑構(gòu)件信息管理系統(tǒng)，利用信息化手段提高生產(chǎn)過程中施工人員與各作業(yè)環(huán)節(jié)之間的協(xié)同性，并通過 BIM 技術(shù)實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)整合，以提高裝配式預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的管理能力。這也是作者下一步要研究的方向。