装配式混凝土结构节点连接施工质量控制技术及应用
彭理湘
湖南省方正项目管理有限公司 湖南省长沙市 410000
装配式混凝土结构是一种较为新颖的建筑结构体系,其自身具备施工速度快、质量可控、节能环保等明显优势。然而,因为装配式混凝土结构节点连接施工要求高、工艺复杂,在具体施工阶段会展现出不同的质量问题。因此,需要对装配式混凝土结构节点连接施工质量控制技术进行深度研究与应用,如此方可以呈现出良好的现实价值与意义。
一、装配式混凝土结构特点与发展现状
(一)施工效率高
装配式混凝土结构通常会以工厂预制构件为核心,在运输到施工现场后进行组装,如此可以减少施工现场整体作业量,有效缩短既定的施工周期。例如,传统现浇式混凝土结构需要提前几个月或者更长时间进行准备,而装配式混凝土结构则可以通过合理性组织与协调的方式,在较短时间内便可以完成主体结构施工的基本要求。
(二)质量可控性强
工厂预制构件所处生产环境比较稳定,能够最大化控制混凝土制作质量、钢筋加工与布置效率等,使得构件尺寸精度、质量稳定性有所保障。而且,预制构件在出厂之前都需要进行规范化质量检验,从而使得其能够更加符合设计的基本要求。
(三)节能环保
装配式混凝土结构能够最大程度减少现场模版制作、使用所产生的建筑垃圾,如此可以让现场施工噪音、粉尘污染大幅度降低。并且,工厂预制构件生产可以选择集中搅拌、蒸汽养护等多元化方式,由此提升能源综合利用效率,让能源消耗可以控制在合理范围之内。
二、节点连接施工常见质量问题及成因
(一)连接强度不足
1.成因
连接钢筋锚固长度不足钢筋焊接或机械连接质量不达标、灌浆料强度不符合要求等一系列原因都可能造成节点连接强度严重不足的问题。例如,在钢筋套筒灌浆连接施工阶段,如若出现灌浆料不饱满、空洞等问题之际,则可能会严重影响钢筋与套筒之间所呈现的粘结力,使得连接强度大幅度下降。
2.影响
节点连接施工强度如若不足,则可能会使得节点在受力之时出现破坏的情况,进而影响到整个混凝土结构稳定性与安全性,在面对一些特殊地质灾害之际,又可能会产生结构倒塌,从而出现较为严重的人员伤亡和财产损失。
(二)连接精度偏差
1.成因
预制构件由于在制作、运输和吊装过程中可能会出现碰撞变形、测量放线不准确等都因素制约,容易造成节点连接精度不准确。例如,连接预制柱垂直度如果偏差太大,会容易导致柱与梁之间出现连接困难,从而使得节点无法进行正常受力。
2.影响
连接精度如果出现偏差或者不准确的情况,会对混凝土结构外观质量和使用功能产生负面影响,也会使得结构受力状态出现改变,导致结构承载能力和抗震性能大幅度降低。
(三)密封性能差
1.成因
节点部位如若出现防水材料质量不佳、施工工艺不当、预制构件之间拼接不严密等问题,便会使得节点密封性能变差。例如,在预制外墙板拼接处,如若密封胶在涂抹过程中不够均匀、厚度不够,则可能在下雨天气将雨水渗透到室内,使得建筑使用舒适度和耐久性受到影响。
2.影响
密封性能差容易使得建筑内部出现渗漏问题,从而让室内装修、设备产生不同程度的损坏,加剧了建筑使用寿命的消耗。并且,渗透问题还容易影响混凝土结构的耐久性,让钢筋、混凝土分别出现锈蚀与碳化。
三、节点连接施工关键质量控制技术
(一)材料质量管控技术
首先,节点连接材料性能高低将会直接影响施工质量是否达标,因此需要构建其全流程管控体系加以辅助。灌浆料的选择要尽可能以专用高性能灌浆材料为主,并在进场之前进行严谨的出厂合格证和性能检测报告审查,对初始流动度( ≥300mm )、3h 流动度损失( ≤50mm )及 28d 抗压强度( ≥85MPa )等指标实施重点检测,并按照相应规定与要求开展抽象复试。
其次,预制构件生产阶段应依据要求合理性控制预留钢筋位置偏差和套筒安装精度,保证钢筋定位偏差应 ≤5mm ,、套筒中心线位置偏差 ≤3mm 对于后浇混凝土而言,可以选择微膨胀混凝土材料,使得其强度等级比预制构件要高一个等级,合理性控制坍落度在 180±20mm ,这样才能够保证浇筑密实性符合标准。
(二)施工工艺优化技术
对于不同节点类型,可以选择相符合的施工工艺优化方案,如此可以显著提高施工质量稳定性。首先,在灌浆套筒连接施工类型之下,可以选择“ 分仓灌浆、压力控制” 工艺,具体施工步骤如下:清理套筒内杂物和积水 $$ 安装灌浆漏斗和排气孔 $$ 运用灌浆泵从下往上灌注 $$ 排气孔溢出连续均匀灌浆料 $$ 关闭阀门 $$ 静置 2min 补灌一次,在一系列施工工艺操作下能保证灌浆更加密实。
其次,在叠合板接缝施工类型之下,可以深度结合“ 粗糙面处理 + 键槽结合” 工艺,具体施工步骤如下:对叠合面凿毛处理→露出粗骨料 $$ 板缝宽度均匀(一般为 20-30mm ) ∣ 接缝处设置附加钢筋 $$ 后浇混凝土前洒水湿润叠合面→振捣棒斜向振捣。
最后,在梁柱节点施工类型之下,可以选择“ 精准定位—临时固定—校核调整” 结合施工工艺,具体施工步骤如下:采用全站仪控制构件轴线→偏差 ≤3mm 、标高偏差 ≤5mm 选择可调斜撑固定构件 $$ 整体校核,在施工流程下可以保证几何尺寸符合设计要求,为后续施工奠定良好基础。
(三)监测与检测技术应用
首先,可以借助信息化技术完成对节点施工质量全过程监控的基本目标。在施工现场可以运用BIM 技术打造节点三维模型,具体模拟出施工过程中钢筋对位、灌浆路径,借此发现所隐藏的碰撞问题;也可以在灌浆套筒内布置光纤传感器,对于灌浆料流动状态和硬化过程进行实时监测,借助数据传输系统,及时反馈灌浆饱满度。
其次,装配式混凝土结构节点连接施工完成以后,可以运用无损检测技术对质量进行针对性验证,对于灌浆套筒连接部位可以选择超声回弹综合方法,用于检测混凝土强度,并借助 X 射线探伤技术,系统性检查内部密实性的具体情况;而对于后浇接缝而言,则可以选择红外热像仪技术,具体检测是否存在空洞、裂缝等隐藏缺陷,对于存疑部位可以运用钻芯取样的方式进一步验证。
(四)质量验收标准完善
首先,应打造精细化节点连接质量验收体系,分阶段、层次布置验收控制点。对进场预制构件重点进行预留钢筋数量、位置及套筒外观质量的验收;节点安装验收阶段,可以重点核查轴线、标高、垂直度等偏差值;灌浆施工验收阶段,可以提前留存灌浆记录视频,从中系统性检查灌浆料试块强度报告;最终验收阶段则可以选择无损检测结果和实体检测数据相结合的方式,使得质量验收档案变得更加完整。
其次,在关键节点上要实施“ 一票否决” 制度,例如,发现灌浆不密实、钢筋连接失效等问题,则应该第一时间进行返工处理,当完全验收合格以后,才能够开展下一道工序。
总之,装配式混凝土结构节点连接施工质量控制的开展,是保证装配式建筑质量的重要基础。在具体化分析节点连接施工常见质量问题及成因的情况下,可以选择针对性质量控制技术,进一步完善质量控制体系,使得节点连接施工质量得到全面提高,更好地稳定装配式混凝土结构。
参考文献:
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