装配式建筑施工质量控制关键技术综述
孙辉
安徽建工建筑工业有限公司安徽省合肥市230000
摘要:装配式建筑对于建筑业乃至整个社会都具有重要的意义。传统建筑工程施工周期长且环境污染大,已无法满足当前建筑工程施工要求,因此,装配式建筑施工技术应运而生。但当前装配式建筑施工技术仍存在一些问题,需进一步创新优化与质量控制。基于此,文章探究了装配式建筑施工技术,以期为相关人员提供参考,推动装配式建筑施工技术发展。
关键词:装配式建筑施工技术;质量控制;要点
引言
在我国当前城镇化和建筑工业化的连续推进中,已逐渐引起了广大研究者和实践者的兴趣。装配式建筑是建筑构件在工厂预制完成后,运送到工地进行现场组装的一种新型建筑方式。这种方式对于提高工程质量,加速建筑施工效率有着显著的价值。
1装配式建筑施工的技术特点
装配式建筑施工的出现为传统建筑行业带来了新的工业化发展思路,其预制构件的生产、运输以及安装等方式与传统建筑有所差异,但其并未形成完整的配套施工技术。这在一定程度上导致装配式建筑施工技术难以完全满足现代式建筑设施建造需求。因此,本文根据装配式建筑施工技术的理论内容,设计了一种装配式建筑施工质量控制方案。通过三维激光扫描、内窥镜检测以及构件施工监测等技术对装配式建筑在施工现场的构件建造进行纠正,以期达到质量标准的基本要求。同时,利用灌浆套筒检验法、构件耐性效果测试以及常用的数据计算法等对施工质量检测参数进行数值计算。
2现有施工过程中的主要质量问题
尽管装配式建筑施工技术具有诸多优势,然而在实际应用中却依然存在一些较为显著的质量问题,预制构件的生产质量直接关乎整体施工的精度与强度,部分构件由于生产工艺或者材料方面的问题,存在尺寸偏差、强度不足等情况,进而在安装时引发误差。施工现场的构件吊装和定位过程存在一定技术难点,倘若机械操作不当或者施工人员技术水平未能达标,极易引发构件连接处的偏移或者接缝不密实的问题,从而影响整体结构的安全性。灌浆施工中的不均匀现象也是较为常见的问题,这会导致节点连接处的强度不足,对建筑的抗震性能和耐久性产生不良影响,部分项目中BIM等信息化技术的应用未能到位,无法对施工过程中的数据进行有效监控和反馈,使得问题难以及时得到解决。
3装配式建筑施工技术及质量控制研究
3.1装配式建筑施工技术的现场质量控制
在装配式建筑施工技术的现场质量控制中,首先,利用三维激光扫描仪对装配式建筑施工过程中的构件进行扫描。扫描流程如下:(1)根据装配式建筑的结构制定作业流程;(2)确定扫描长度,并根据实际情况确定扫描范围;(3)确定设计值,以便后期对检测到的数据进行对比和探讨;(4)确定取样的具体紧密程度,根据实际的情形以及精确度的标准对扫描仪的分辨率大小进行设定,同时,进行外部作业操作;(5)将设备移动至需要检测的位置,并预先设定各参数,进行多站点的扫描作业;(6)对外部作业操作的数据进行处理,依次进行数据预处理、点云对比、结构变形数据获取、生成结果以及数据分析。构件施工过程中受到来自内外部力的作用是导致构件变形的主要影响因素。因此,需对构件进行受力监测,通过对待测的构件预制品粘贴应变片进行受力分析。首先,对预制品进行应变片粘贴,利用欧姆表进行检测,保证应变片粘贴有效。其次,在粘贴到预制品的应变片外表涂抹704胶水作为保护,并在外侧刷一层环氧树脂,最后粘贴胶布进行整体保护。吊装构件时,启动监测设备,通过读取预制品在安装、混凝土浇筑等过程的受力变化,判断安装作业过程中构件的变形情况。
装配式建筑施工阶段构件的安装对质量的好坏也有一定的影响。在装配式建筑施工技术的现场质量控制中,可利用内窥镜和智能冲击回波检测技术进行灌浆质量检验。用塑料薄膜将吸管裹住,并将其固定到橡胶塞里面构成预制品的成孔装备,然后进行灌浆操作。灌浆完成后,覆盖在吸管上的薄膜在灌浆的孔道中形成检测通道。另外,利用冲击回波作为介体,以敲击摇晃的方式对套筒中的灌浆紧实程度进行检测。顺着灌浆套筒的上部,用扫描仪进行不间断检测,通过对反馈出的信号特征进行分析判断灌浆状况。根据获得的激荡信号,利用傅里叶变换函数和最大熵权法进行信号解析。
3.2装配式建筑施工技术的实验室质量控制
装配式建筑的施工过程包含多种场景且结构复杂,因此,仅靠现场质量控制并不能完全保证装配式建筑构件的质量。构件装配完成后,利用灌浆套筒试件质量检测方法对构件进行单向拉伸和反复拉伸试验,同时进行耐久性检测,并利用建筑信息模型(BuildingInformationModeling,BIM)进行装配式建筑的混凝土结构受力分析。灌浆套筒钢筋连接是装配式建筑构件的常用相连方式,是通过在钢筋和套筒之间灌入具有硬化效果快、强度高且凝固不会缩减的灌浆料实现的。
根据检测方式,灌浆连接头在满足强度和变形性能的标准下,当3种检测指标中,接头拉力为连接钢筋抗拉荷载的1.15倍且未产生破坏时判定连接头合格。由于装配式建筑的混凝土结构的体积越来越巨大,因此,构件的耐久性极为重要。通常钢筋生锈会导致混凝土的耐久性变差,其中,氯离子是钢筋生锈的主要影响因子,要判断结构中氯离子的含量是否超标,可利用循环伏安法(CyclicVoltammetry,CV)进行氯离子含量检测。首先,选取装配式建筑预制构件中有代表性的位置表层作为采样点,并确定钻孔距离与取样数量,利用适宜的钻头进行取样。将配方相同的混凝土样品作为一组,每组数量大于或等于3个,且质量不少于200g。将芯样进行研磨并通过0.16mm孔筛过滤,之后利用烘箱进行烘干备用。选取备用芯样进行滤液制备,最后,进行CV测量与氯离子含量计算。
PKPM-PC软件是在BIM基础上研发的装配式一体化设计软件。进行装配式建筑施工质量控制时,可利用其进行装配式建筑的建模,并利用有限元分析软件SATWE进行结构受力分析。首先,建立模型并对预制剪力墙和楼板进行简化,在SATWE软件中根据通用墙元进行剪力墙的模拟。同时,将楼板定义为弹性板,以弹性楼板单元为基础在PMCAD数据中输入一个房间的楼板。考虑到装配式建筑的结构通常为钢筋混凝土,因此,从弹性模量和重度两个方面对材料属性进行分析。结合建立的装配式建筑模型和混凝土结构受力分析结果,进一步从模型的模态和结构的响应两个角度进行装配式建筑预制品质量分析。
结束语
本文针对当前装配式建筑施工过程中质量控制效果较差的问题,设计了一种装配式建筑施工质量控制方案,整个施工阶段的构件应变力监测值均控制在钢筋的弹性变化幅度内,结构受力处于安全状态。结果表明,本文提出的质量控制方案在工程施工前和施工中的质量方面可以进行有效的监测,具有较好的可行性,在装配式建筑施工的质量控制方面具有一定的应用价值。然而,其不足之处在于对整个工程项目的验证不够全面,未来将进一步进行整个项目从施工到结束的质量控制分析。
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