装配式建筑施工质量管理难点与对策分析
罗成初
怀化市市政设施维护中心 418000
一、引言
(一)研究背景与意义
近年来,随着城市化进程加速和建筑行业转型升级,装配式建筑因其高效、节能、环保等优势,成为建筑业发展的重要方向。与传统现浇建筑相比,装配式建筑采用工厂预制、现场装配的建造模式,可大幅缩短工期、减少建筑垃圾、降低碳排放,符合我国“双碳”目标和绿色建筑发展战略。2025 年,我国装配式建筑市场规模预计突破 1.7 万亿元,占新建建筑比例超 30‰ 。然而,装配式建筑施工质量管理仍面临诸多挑战,如构件生产精度不足、节点连接渗漏、施工协同效率低等问题,直接影响建筑质量和行业发展。因此,系统分析装配式建筑施工质量管理难点并提出优化对策,对提升工程质量、推动行业标准化和智能化发展具有重要意义。
(二)国内外装配式建筑发展现状
发达国家装配式建筑发展早,技术与管理成熟。日本抗震领域领先,PC 结构占比 70% ,有 JASS10质量标准;瑞典渗透率 84% ,用 CLT 木结构低碳建造;美国模块化建筑在酒店行业新建项目中占 30% ;德国借 DGNB 认证融合装配式与被动房技术,能源自给率超 90% ,且多国在标准化设计等方面经验丰富。我国起步晚但发展快,2016 年国务院发布指导意见后,2016-2023 年新开工装配式建筑面积从 1.14亿增至 12.8 亿平方米,部分地区渗透率超 50% ,“十四五”目标 2025 年占比达 30% ,多地有补贴,技术上应用智能化手段,但面临成本高、标准体系不完善等挑战,未来将向绿色化等方向发展。
二、装配式建筑施工质量管理特点
(一)装配式建筑与传统施工模式的差异
装配式建筑采用“工厂预制+现场装配”的建造模式,与传统现浇结构相比,具有显著差异。传统施工依赖现场湿作业,施工周期长、劳动力密集,且易受天气影响,而装配式建筑将主要构件在工厂标准化生产,现场仅进行吊装与连接,大幅提高施工效率,减少现场污染和资源浪费。然而,该模式对构件生产精度、运输保护、现场装配工艺等要求更高,任何环节的偏差均可能导致拼装困难或结构安全隐患。此外,装配式建筑强调设计、生产、施工的协同性,需采用 BIM 等技术实现全过程信息化管理,以减少错漏碰缺问题。
(二)质量管理的关键环节
装配式建筑的质量管理贯穿设计、生产、运输及安装四大关键环节。设计阶段需考虑构件拆分合理性、节点连接可靠性,并确保图纸深化满足工厂生产和现场装配要求,避免因设计缺陷导致后续施工困难。生产阶段的核心在于预制构件的质量控制,包括模具精度、混凝土配比、钢筋定位及养护条件等,任何疏漏均可能引发构件裂缝、尺寸偏差或强度不足等问题。运输环节需采取防碰撞、防变形措施,确保构件在吊装前保持完好状态。安装阶段则重点控制吊装定位、节点灌浆及临时支撑稳定性,如套筒灌浆不密实或钢筋偏位均可能削弱结构整体性。
(三)质量管理的核心要求
装配式建筑施工质量管理的核心在于精度控制、全产业链协同和标准化作业。精度方面,构件生产误差需控制在毫米级,现场放线、标高测量也必须高度精准,否则易导致拼缝过大或安装失败。协同管理上,需建立设计、生产、施工、监理多方联动机制,如采用 EPC 总承包模式优化资源配置,并通过 BIM 技术实现信息共享,减少沟通壁垒。标准化则是保障质量稳定的基础,包括构件尺寸模数化、施工工艺规范化及验收标准统一化。例如,北京市通过出台《装配式混凝土建筑设计施工质量全过程管控通知》,明确构件生产驻厂监造、灌浆作业旁站监督等标准化措施,有效提升了工程质量。
三、装配式建筑施工质量管理难点
(一)设计阶段:图纸深化与构件标准化矛盾
装配式建筑设计阶段面临的首要难点在于图纸深化与构件标准化之间的矛盾。传统设计模式往往注重建筑功能与外观,而装配式建筑要求在设计初期就充分考虑构件拆分和标准化生产。在实际项目中,建筑师追求建筑造型的独特性往往导致构件种类繁多,尺寸规格不统一,给后续工厂化生产带来巨大挑战。例如,某住宅项目因外立面造型复杂,导致预制外墙板类型多达 87 种,不仅增加了模具成本,还大大降低了生产效率。同时,设计单位与生产单位沟通不畅,经常出现设计图纸不符合生产工艺要求的情况,如钢筋避让空间不足、预埋件位置冲突等问题,严重影响后续施工质量。
(二)生产阶段:预制构件质量控制不足
预制构件生产阶段的质量控制是装配式建筑质量管理的关键环节,但目前普遍存在质量控制不足的问题。首先,部分预制构件厂家生产设备落后,自动化程度低,依赖人工操作,导致构件尺寸偏差、表面气泡、裂缝等质量问题频发。其次,混凝土配比控制不严、养护条件不达标等问题直接影响构件强度。更严重的是,一些厂家为降低成本,偷工减料,如减少钢筋用量或使用劣质材料。例如,某项目在验收时发现预制楼板保护层厚度不足,钢筋外露,不得不全部返工,造成重大经济损失。
(三)运输与存储:构件损耗与变形风险
预制构件的运输与存储环节往往被忽视,但却是质量问题的高发区。在运输过程中,由于道路颠簸、装卸不当等原因,经常出现构件边角破损、预埋件移位等问题。特别是大型墙板、异形构件更容易在运输过程中产生变形。例如,某项目在运输 6 米长的预制阳台板时,因固定措施不当,导致构件中部出现明显下挠变形,无法正常安装。在存储环节,场地规划不合理、垫块布置不当会导致构件受压变形,露天存放还会因日晒雨淋影响混凝土性能。更严重的是,部分项目因施工进度滞后,构件长期堆放,导致预埋件锈蚀、灌浆套筒堵塞等问题,直接影响后续安装质量。
(四)施工阶段:现场装配精度与节点处理问题
现场装配阶段的质量问题主要集中在安装精度和节点处理两个方面。在安装精度方面,由于测量放线误差、吊装偏差等原因,经常出现构件就位不准的情况。例如,某项目预制剪力墙安装时垂直度偏差超过规范允许值,不得不使用千斤顶进行调整,既影响进度又存在安全隐患。节点处理问题更为突出,特别是套筒灌浆连接质量难以保证。灌浆料配合比不当、灌浆不饱满、排气不畅等问题普遍存在,而这些问题往往隐蔽性强,检测难度大。某项目在后期检测中发现部分套筒灌浆饱满度不足 60% ,严重影响了结构整体性。此外,临时支撑设置不当、后浇带处理不规范等问题也经常导致质量缺陷。
(五)管理层面:多方协同效率低、监管体系不完善
装配式建筑的质量管理还面临着深层次的管理体系问题。首先,设计、生产、施工等参建方各自为政,缺乏有效协同。设计单位不考虑施工可行性,生产单位不按图施工,施工单位随意变更的情况屡见不鲜。其次,监管体系不完善,现有的质量验收标准大多针对传统现浇结构,对装配式建筑的适用性不足。例如,套筒灌浆质量检测缺乏可靠的无损检测方法,隐蔽工程验收流于形式。再者,专业人才短缺问题突出,从产业工人到管理人员都缺乏系统的装配式建筑培训。某项目调查显示,超过 60% 的现场工人从未接受过装配式施工专业培训,仅凭经验操作,导致质量问题频发。
四、装配式建筑施工质量管理对策
(一)设计优化:BIM 技术应用与标准化设计
针对设计阶段的难点,建议从 BIM 技术应用和标准化设计两方面入手。首先,应全面推行 BIM技术在设计阶段的应用,建立包含建筑、结构、机电等多专业的协同设计平台。通过 BIM 模型进行碰撞检测、管线综合和施工模拟,提前发现并解决设计冲突问题。例如,某大型住宅项目采用 BIM 技术后,设计变更减少 40% ,构件生产错误率降低 35% 。其次,要大力推进标准化设计,建立企业级或地区级的标准化构件库。建议将标准化率作为设计考核指标,控制非标构件比例不超过 15%o 。同时,推行模数化设计,统一构件尺寸规格,如将预制墙板宽度控制在 600mm 的整数倍,大幅降低模具成本和生产难度。
(二)生产管控:工厂化生产质量认证与追溯机制
预制构件生产环节的质量提升需要建立全过程的质量管控体系。建议推行工厂质量认证制度,对预制构件厂家实行分级管理,优先选择通过ISO9001 认证的企业。重点监控原材料进场检验、模具精度校验、混凝土浇筑振捣、蒸汽养护等关键工序。例如,某龙头企业采用智能振捣系统和自动温控养护窑,使构件强度合格率达到 99.8% 。同时,建立构件质量追溯系统,为每个构件设置唯一二维码,记录生产日期、质检数据、责任人等信息。当出现质量问题时,可快速定位问题源头。此外,建议推广使用智能检测设备,如三维扫描仪检测构件尺寸偏差,超声波检测仪检查内部缺陷,替代传统的人工检测方式。
(三)施工技术:高精度安装工艺与节点处理技术
现场施工阶段的质量控制关键在于提升安装精度和节点处理质量。在安装精度方面,建议采用全站仪配合 BIM 放样技术,将测量误差控制在 ±2mm 以内。使用智能吊装系统,通过传感器实时监测构件姿态,实现精准就位。某示范项目采用该技术后,安装一次合格率提升至 95%9 。对于节点处理,重点把控套筒灌浆质量,推广使用高强无收缩灌浆料,配备专用灌浆设备和监控系统。建议采用透明灌浆套筒或内窥镜检测技术,确保灌浆饱满度达到 95%以上。同时,对关键节点如梁柱连接处,可采用附加角钢或碳纤维布补强措施。建立样板引路制度,重要节点施工前必须制作工艺样板,验收合格后方可大面积施工。
(四)管理提升:EPC 模式应用与全过程质量监督
管理模式的创新对质量提升至关重要。建议推广工程总承包(EPC)模式,由单一责任主体统筹设计、生产、施工全过程,解决传统模式下各环节割裂的问题。例如,某保障房项目采用 EPC 模式后,质量投诉率下降 60‰ 。同时,建立全过程质量监督体系,重点包括:1)实行驻厂监造制度,对重要构件实施全过程旁站监督;2)建立第三方检测机制,对进场构件和关键工序进行抽检;3)运用物联网技术,对施工质量进行实时监控。建议开发装配式建筑质量管理信息系统,实现质量问题的实时上报、跟踪和闭环处理。此外,要完善质量责任追溯制度,建立质量信用档案,将质量问题与企业和个人信用挂钩。
(五)人员培训:专业化施工队伍培养
人才是质量保障的基础,必须加强专业化人才培养。建议从三个层面构建培训体系:1)产业工人层面,开展装配式建筑专项职业技能培训,重点培训预制构件安装、灌浆作业等关键技术工种,实行持证上岗制度。某省通过"工地夜校"培训产业工人 5000 余人次,质量事故率下降 45% ;2)技术人员层面,组织设计、施工、监理人员参加 BIM 技术、装配式施工工艺等专题培训;3)管理人员层面,开展装配式建筑项目管理高级研修班。同时,鼓励校企合作,在职业院校开设装配式建筑专业方向,建立产学研实训基地。建议行业协会编制统一的培训教材和考核标准,开展职业技能竞赛,如"装配式建筑安装技能大赛",促进技能水平提升。此外,要完善薪酬激励机制,对关键岗位技术工人实行技能等级津贴制度。
五、结论
本研究分析装配式建筑施工质量管理的特点、难点及对策。与传统现浇建筑相比,其质量管理具工业化特征,需全过程多环节协同管控。当前我国装配式建筑存在设计标准化不足、构件生产质量不稳定、施工精度控制难等问题,影响工程质量与行业发展。研究提出系统性对策:设计阶段强化 BIM技术与标准化设计,生产环节建立质量认证与追溯机制,施工阶段采用高精度安装工艺,管理层面推行 EPC 模式与全过程监督,同时加强专业人才培养,且这些对策在示范项目中成效显著。未来,随着数字技术与产业体系完善,其质量管理将向智能化、精细化发展,研究成果可为行业实践提供参考,推动装配式建筑高质量发展。
参考文献:
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