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装配式建筑施工技术与质量控制研究

作者

罗远林

江苏国兴建设项目管理有限公司重庆项目管理公司

摘要:装配式建筑通过工厂预制与现场装配的方式显著提升施工效率、降低资源浪费并减少环境扰动。然而,装配式构件种类繁多、节点连接复杂、吊装工序精度要求高,施工质量易受制于设计协同、生产管控与现场装配等多重因素。本文围绕装配式建筑施工过程中的关键技术环节,系统分析装配式构件生产、运输、吊装与连接的质量控制要点,探讨数字化技术在全过程监测中的应用路径,旨在为装配式建筑高质量发展提供技术支撑与管理思路。

关键词:装配式建筑;施工技术;质量控制

一、装配式建筑施工技术体系的核心环节

(一)构件生产精度控制对整体装配精度的基础保障

装配式建筑构件生产环节主要包括钢筋制安、模板拼装、混凝土浇筑、振捣与养护等流程,构件几何尺寸、预埋件位置及表面质量均直接影响现场装配精度与结构安全。工厂必须建立全过程质量追溯体系,从BIM模型中提取构件参数,利用数字化模具与自动化钢筋加工设备确保钢筋骨架尺寸符合设计要求。模板系统需采用高刚度定型模板,结合激光扫描进行拼缝校正,降低浇筑过程中的变形风险。混凝土浇筑采用分层入模与高频振捣工艺,确保密实度与表观质量,养护阶段通过恒温恒湿环境控制水化热与收缩变形,实现构件早期强度与长龄期耐久性的同步提升。构件出厂前实施三坐标检测与超声波检测,对预埋件垂直度、孔洞位置及内部缺陷进行逐件确认,形成精准的生产质量底账,为现场装配奠定准确基准。

(二)构件运输与堆场管理对装配高效衔接的过程支撑

装配式构件体积大、重量高、形状多样,在运输与堆场管理中易产生磕碰、翘曲与错位等质量隐患,需要建立一体化物流计划与动态调度平台。运输车辆选型应匹配构件尺寸及重量特征,采用可调节支撑与防滑装置,保证构件在行驶过程中稳定受力,减小震动与位移。运输路线需提前勘查桥涵限高与转弯半径,利用车辆监控与GPS系统实时跟踪运输状态,确保构件准时到场。现场堆场应依据施工进度与吊装顺序划分分区,设置高强度支垫与防雨棚,控制构件叠放层数及间距,防止受力不均导致翘曲或崩角。堆场信息与BIM模型联动,通过二维码或RFID标签实现构件定位与信息查询,提升吊装前的检索效率与误差校验速度,支撑现场装配的流程化衔接。

(三)装配节点连接可靠性对结构整体性能的决定作用

装配式建筑节点形式多样,包括灌浆套筒、后浇带、钢筋套筒、叠合板后浇层、栓钉连接与湿接缝等,节点连接质量直接决定结构整体受力性能与耐久性。现场安装过程中需对节点位置进行复测,确保垂直度与标高误差在规程允许范围内。灌浆套筒连接需采用自流平高强灌浆料,控制稠度与灌浆压力,利用透明管与排气孔监测灌浆饱满度。叠合板后浇层浇筑前需清理接缝杂物并进行界面凿毛,浇筑时分层振捣避免空洞与离析。钢筋套筒拧紧力矩与丝扣完整性需使用扭矩扳手在线检测,做到每个连接点有据可查。湿接缝采用高性能混凝土并设置止水带,确保节点防渗性能。通过全过程高精度检测与二维码标识管理,使节点质量与构件信息实现一一对应,形成可追溯的质量档案体系,保证结构整体安全与耐久目标的实现。

二、装配式建筑质量控制的数字化集成路径

(一)BIM+ERP联动下的构件生产与现场需求精准匹配

装配式项目实施前可基于BIM模型建立构件清单,与ERP系统对接生成生产计划与物流计划,实现“计划—生产—运输—装配”的数据闭环管理。生产环节实时采集构件出模、检验与入库信息,同步更新至云端数据库并推送至现场施工平台,现场可依据吊装进度自动生成日计划与吊装顺序。物流环节通过GPS与RFID技术实现构件位置与状态的实时可视化,系统根据现场需求动态调整运输顺序与车次,避免现场堆场过饱和或缺料断档。BIM模型实时叠加构件到场状态与质量检测结果,准确显示待吊装构件的空间位置与安装先后,避免装配过程中的寻位与等待,提高施工节奏与资源利用效率。

(二)激光扫描与全站仪融合的装配过程误差监测

装配式建筑对构件定位精度要求高,传统测量方法难以满足实时性与高精度的双重需求。现场安装过程中可利用激光扫描仪对预装构件进行三维点云采集,并与BIM模型进行自动比对,快速判断构件位移、倾斜与节点间隙偏差。全站仪结合二维码定位技术对关键节点实时放样,辅助吊装小组在吊装轴线、标高与旋转角度上进行即时校正。测量数据可通过移动终端上传至云平台,质量管理人员在后台查看偏差分布并下达整改指令,实现装配过程的即时监控与闭环控制。该方法降低了人工测量误差与复测成本,提升装配效率与定位精度,为装配式建筑快速建造提供技术保障。

(三)物联网与传感监测系统下的节点质量实时感知

关键节点在施工与运营阶段面临温度梯度、收缩徐变和荷载变化等多重作用,传统抽检方式难以及时捕捉内在缺陷。通过在节点内部预埋应变片、温度计与湿度传感器,可实现对灌浆套筒、后浇带及叠合板接缝的实时监测。传感数据经物联网网关传输至中央监控平台,系统自动分析节点硬化进程、收缩应力与温湿度分布,生成实时质量评估报告。若出现异常收缩开裂趋势或温度异常升高,平台将自动触发预警并联动维修程序。节点监测体系可延伸至运营阶段,配合BIM运维模型对结构长期性能进行健康诊断,为后续维护决策提供量化依据,推动装配式建筑从“建造质量”向“全寿命质量”管理升级。

(四)数字孪生平台驱动的装配式建筑全生命周期质量管理

装配式建筑数字孪生平台基于BIM模型、物联网数据与施工日志动态融合,形成建筑实体与数字模型的同步映射。施工阶段的构件信息、节点检测、场地环境数据与进度状态实时同步至数字孪生模型,项目管理团队可在可视化界面查看装配进度、质量指标与安全风险分布,实现基于真实数据的决策支持。进入运营期后,数字孪生模型与建筑机电系统、能源系统及结构健康监测系统持续互联,实时更新建筑状态与性能参数。运维人员可通过模型回溯施工质量数据与节点传感记录,对故障设备与潜在缺陷进行精准定位,制定个性化维护方案,提升维护效率与资产价值。数字孪生平台将装配式建筑的设计、生产、施工与运维全过程信息贯通,构建“可感知、可预测、可优化”的智能管理体系,实现装配式建筑质量管理的智能化与精细化。

结束语:装配式建筑以其工业化特征重塑建筑产业生产模式,高质量发展离不开科学的施工技术体系与全过程质量控制手段。通过强化构件生产精度、运输堆场管理与节点连接可靠性,结合BIM、激光扫描、物联网与数字孪生等数字化工具,可构建覆盖设计、生产、施工与运维的全生命周期质量管理体系。未来应进一步完善行业标准、推动技术融合创新,并加强数据平台建设,为装配式建筑的规模化、智能化、低碳化发展奠定坚实基础。

参考文献

[1]朱峰.装配式建筑施工质量控制关键技术研究[J].建筑技术,2023,43(02):112-118.

[2]孙晨.基于数字孪生的装配式建筑全过程管理实践[J].建筑经济,2023,41(04):95-100.