一、引言
鑒于裝配式建筑在環(huán)保、節(jié)能、方便施工等方面的諸多優(yōu)勢(shì)，加上政府部門(mén)的大力支持，裝配式建筑逐漸成為建筑行業(yè)的發(fā)展方向。目前，在民用住宅方面，預(yù)制混凝土裝配式建筑已初具規(guī)模，設(shè)計(jì)、施工、管理等方面的相關(guān)技術(shù)和措施已經(jīng)成熟，給市場(chǎng)帶來(lái)的利好已經(jīng)顯現(xiàn)。相對(duì)于民用住宅項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，商業(yè)項(xiàng)目市場(chǎng)占有率較小，加上商業(yè)項(xiàng)目特有的一些特性(如跨度大、層高高、構(gòu)件重、配套單位多等)，使得預(yù)制混凝土裝配式結(jié)構(gòu)在商業(yè)項(xiàng)目中應(yīng)用較少。尚未形成像PC住宅一樣成熟的經(jīng)驗(yàn)和管理措施，且在施工安全方面存在諸多挑戰(zhàn)。本文通過(guò)案例對(duì)商業(yè)裝配式混凝土建筑施工前的準(zhǔn)備工作及施工過(guò)程中的監(jiān)理控制要點(diǎn)和措施進(jìn)行分析，為同類項(xiàng)目的監(jiān)理工作提供借鑒，為商業(yè)裝配式混凝土建筑的推廣增磚添瓦。
二、工程背景
(一)工程概況
該項(xiàng)目為商業(yè)裝配式混凝土建筑，由六棟單體和兩個(gè)地下室組成，建筑面積超過(guò)十萬(wàn)平方米。地下室為現(xiàn)澆框剪結(jié)構(gòu);上部結(jié)構(gòu)為裝配式結(jié)構(gòu)，由預(yù)制混凝土梁、雙T板、預(yù)制柱、疊合板、預(yù)制樓梯段組成，裝配率41%。首層層高6米;二層以上層高4.5米;局部層高10.5米;建筑高度57.15米。
(二)工程難點(diǎn)分析
1、混凝土預(yù)制構(gòu)件重量大
單根疊合梁最重達(dá)13.31噸(均為四周邊梁);單個(gè)預(yù)制柱最重達(dá)10.53噸(四周布置)。且雙T板擱置在梁牛腿上，使得局部梁自身?yè)Q算荷載達(dá)40KN/m。塔吊選型、定位要精準(zhǔn);排架搭設(shè)、構(gòu)件吊裝環(huán)節(jié)安全管控要求高。
2、層高高、跨度大
本項(xiàng)目首層及上部樓層局部層高為10.5米，根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部第37號(hào)令，該項(xiàng)目排架搭設(shè)屬于超出一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大分部分項(xiàng)工程，也是管控的重點(diǎn)。本項(xiàng)目跨度在11.5米~12.6米之間，預(yù)制樓板采用雙T板。
3、配套單位多，協(xié)調(diào)難度大
幕墻、門(mén)窗、消防等工作均對(duì)裝配式建筑施工產(chǎn)生影響。
三、前期準(zhǔn)備階段監(jiān)理管控要點(diǎn)及措施
(一)建立溝通機(jī)制，使各參建方參與到PC深化當(dāng)中去
預(yù)制混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)和深化是前期準(zhǔn)備工作的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到施工階段各項(xiàng)工作能否順利開(kāi)展。在PC深化階段，建議建設(shè)單位召集設(shè)計(jì)單位、施工單位及相關(guān)配套單位定期召開(kāi)協(xié)調(diào)會(huì)，對(duì)后期可能產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行分析，通過(guò)深化設(shè)計(jì)進(jìn)行處理，避免或減少后期返工和整改。如幕墻埋件需要一次性精準(zhǔn)埋設(shè)到位，要幕墻深化設(shè)計(jì)給PC深化設(shè)計(jì)提供依據(jù);為方便吊裝，在保證裝配率的前提下是否可以對(duì)構(gòu)件重量和局部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化等(如解決梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋碰撞問(wèn)題，有針對(duì)性的將梁鋼筋錯(cuò)開(kāi))。深化設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)經(jīng)原設(shè)計(jì)單位蓋章確認(rèn)及經(jīng)有資質(zhì)的審圖單位審核通過(guò)后方可用于指導(dǎo)施工。
(二)審核吊裝單位資質(zhì)和人員資格
預(yù)制構(gòu)件吊裝單位資質(zhì)及相關(guān)管理人員資格應(yīng)滿足要求，管理人員應(yīng)到崗。參與預(yù)制構(gòu)件吊裝的特種工人(如塔吊司機(jī)、司索工等)應(yīng)持證上崗;預(yù)制構(gòu)件吊裝工人及灌漿工人應(yīng)經(jīng)專項(xiàng)職業(yè)能力培訓(xùn)并獲得相關(guān)證書(shū)后持證上崗。
(三)審核相關(guān)專項(xiàng)施工方案、編制監(jiān)理細(xì)則
商業(yè)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工所涉及的專項(xiàng)施工方案主要包括：預(yù)制構(gòu)件吊裝專項(xiàng)施工方案、排架搭設(shè)專項(xiàng)施工方案、堆場(chǎng)和臨時(shí)道路加固專項(xiàng)施工方案、PC灌漿專項(xiàng)施工方案、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)方案等。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部第37號(hào)令，對(duì)超出一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程專項(xiàng)施工方案(本項(xiàng)目預(yù)制構(gòu)件吊裝專項(xiàng)施工方案、排架搭設(shè)專項(xiàng)施工方案)需要組織專家論證。根據(jù)設(shè)計(jì)文件、相關(guān)規(guī)范文件及專項(xiàng)施工方案編制有針對(duì)性的監(jiān)理實(shí)施細(xì)則。
(四)充分考慮PC建筑的相關(guān)施工措施
1、塔吊選型和布置
根據(jù)最大預(yù)制構(gòu)件的重量、最大構(gòu)件在樓層的位置及預(yù)制構(gòu)件堆場(chǎng)位置結(jié)合塔吊租賃市場(chǎng)的具體情況來(lái)確定塔吊的型號(hào)和位置。本項(xiàng)目最重預(yù)制構(gòu)件是四周的預(yù)制邊梁，重達(dá)13.31噸，單體樓棟平面尺寸為39.4×38.05米，為保證吊裝安全并考慮塔吊使用成本，選用QTZ315型塔吊(見(jiàn)表1)，居中布置(布置在核心筒。如布置在建筑物外側(cè)，則增加吊距，需要更大型號(hào)的塔吊)，臂長(zhǎng)36米;塔吊中心距最遠(yuǎn)構(gòu)件的距離約為20米，預(yù)制構(gòu)件堆場(chǎng)距塔吊基礎(chǔ)中心的距離在30米范圍內(nèi)。
表1 QTZ315型塔吊起重性能表
再加上吊具重量(吊裝扁擔(dān)、鋼絲繩等重量)，塔吊滿足要求。
如果塔吊附墻點(diǎn)設(shè)置在預(yù)制構(gòu)件上，則塔吊附墻設(shè)置應(yīng)經(jīng)設(shè)計(jì)單位核定。
塔吊的選型和布置應(yīng)體現(xiàn)在相關(guān)專項(xiàng)施工方案中，如塔吊基礎(chǔ)專項(xiàng)施工方案、塔吊安裝專項(xiàng)方案、PC吊裝專項(xiàng)施工方案等。監(jiān)理人員應(yīng)對(duì)相關(guān)方案進(jìn)行仔細(xì)審核。
2、人貨電梯附墻
人貨電梯附墻件應(yīng)盡量設(shè)置在現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)上，如必須設(shè)置在預(yù)制結(jié)構(gòu)上，則附墻位置、形式等應(yīng)由設(shè)計(jì)單位核定。
3、懸挑式卸料平臺(tái)設(shè)置
審核懸挑式卸料平臺(tái)搭設(shè)專項(xiàng)方案，方案中應(yīng)充分考慮卸料平臺(tái)的擱置點(diǎn)、拉結(jié)點(diǎn)、支撐點(diǎn)預(yù)埋件在主體結(jié)構(gòu)上的位置、規(guī)格、埋置深度、是否需要在構(gòu)件生產(chǎn)階段進(jìn)行預(yù)埋等因素。如對(duì)預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)生影響，則方案需設(shè)計(jì)單位核定。
4、腳手架設(shè)置
商業(yè)建筑一般無(wú)預(yù)制外墻板，不適合采用外掛式操作平臺(tái)，較多的采用傳統(tǒng)的鋼管扣件式腳手架或碗扣式腳手架。裝配式建筑應(yīng)充分考慮腳手架的拉結(jié)點(diǎn)設(shè)置、懸挑式腳手架懸挑槽鋼、預(yù)埋件的設(shè)置。
5、預(yù)制構(gòu)件堆場(chǎng)加固
商業(yè)建筑混凝土預(yù)制構(gòu)件重量大，尺寸長(zhǎng)。預(yù)制構(gòu)件堆場(chǎng)如設(shè)置在地庫(kù)頂板上，則需對(duì)地庫(kù)頂板進(jìn)行加固處理，加固方案應(yīng)對(duì)地庫(kù)頂板受力進(jìn)行計(jì)算并經(jīng)設(shè)計(jì)單位核定后實(shí)施。
(五)PC監(jiān)理駐廠
監(jiān)理駐廠對(duì)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)起到積極作用。短期內(nèi)預(yù)制混凝土裝配式建筑得到迅速發(fā)展，預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)單位也如雨后春筍般的大量涌現(xiàn)，但相關(guān)技術(shù)人員短缺，管理能力參差不齊，勢(shì)必影響預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量。駐廠監(jiān)理重點(diǎn)對(duì)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)所用的原材料進(jìn)行控制;對(duì)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的各道工序進(jìn)行檢查驗(yàn)收，尤其是混凝土澆筑之前對(duì)構(gòu)件鋼筋進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收、對(duì)預(yù)埋件(重點(diǎn)是預(yù)埋吊環(huán))、預(yù)留孔洞位置進(jìn)行復(fù)核;對(duì)構(gòu)件混凝土澆筑及雙T板預(yù)應(yīng)力施加進(jìn)行旁站;對(duì)預(yù)制構(gòu)件出廠前進(jìn)行檢查，構(gòu)件強(qiáng)度須滿足設(shè)計(jì)要求，如存在缺棱掉角或灌漿孔堵塞等質(zhì)量問(wèn)題，則在預(yù)制場(chǎng)整改完畢再行出廠;及時(shí)將預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)和發(fā)貨信息反饋到項(xiàng)目監(jiān)理部。通過(guò)上述一系列的監(jiān)理措施，保證預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量，對(duì)預(yù)制混凝土裝配置建筑的施工質(zhì)量、安全、進(jìn)度都有積極作用。
四、預(yù)制構(gòu)件吊裝階段監(jiān)理控制要點(diǎn)及措施
(一)參與安全技術(shù)交底會(huì)議，提出監(jiān)理要求
預(yù)制構(gòu)件吊裝前，參與施工單位項(xiàng)目部對(duì)相關(guān)作業(yè)班組(如塔吊操作人員、吊裝班組)的安全技術(shù)交底會(huì)議。交底的內(nèi)容應(yīng)包括結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、吊裝工藝、質(zhì)保和安保措施、應(yīng)急預(yù)案等。同時(shí)可明確監(jiān)理控制要點(diǎn)和措施。
(二)審核構(gòu)件吊裝條件，簽署吊裝令
預(yù)制構(gòu)件吊裝之前，審核吊裝條件是否具備。專項(xiàng)施工方案須審核通過(guò)、作業(yè)人員及管理人員應(yīng)到位、塔吊及吊具(鋼絲繩、卡環(huán)、起重螺栓等應(yīng)滿足吊裝專項(xiàng)施工方案的要求)等吊裝配件須滿足吊裝要求、相關(guān)構(gòu)件及材料須驗(yàn)收合格、須有安全技術(shù)交底記錄、測(cè)量放樣須復(fù)核合格等。具備吊裝條件后，施工單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和總監(jiān)理工程師簽署吊裝令，方可實(shí)施吊裝。
(三)預(yù)制柱吊裝及灌漿控制要點(diǎn)
1、預(yù)制柱吊裝
(1)預(yù)制柱吊裝之前監(jiān)理人員對(duì)預(yù)留插筋長(zhǎng)度、位置及柱底基層進(jìn)行檢查驗(yàn)收，確保預(yù)留插筋長(zhǎng)度、位置(可用定位鋼板對(duì)預(yù)留插筋進(jìn)行定位)(如圖1所示)符合設(shè)計(jì)要求;預(yù)留插筋表面的水泥漿清理干凈;柱底干凈整潔(如圖2所示)。
(2)預(yù)制柱吊裝過(guò)程中，監(jiān)理人員需對(duì)柱底標(biāo)高和預(yù)制柱的安裝位置進(jìn)行復(fù)核，確保符合設(shè)計(jì)要求。預(yù)制柱校核完成后，監(jiān)理人員需對(duì)柱子的垂直度進(jìn)行抽查，抽查合格方可固定;固定后隨即進(jìn)行坐漿施工(為了不影響預(yù)制柱整體強(qiáng)度，優(yōu)先選用構(gòu)件外坐漿;如坐漿料深入柱內(nèi)，則需做坐漿料進(jìn)行見(jiàn)證取樣送檢復(fù)試，強(qiáng)度應(yīng)高于預(yù)制柱)。待坐漿料形成強(qiáng)度后進(jìn)行柱底注漿(如圖3所示)。
2、預(yù)制柱灌漿
作為承重構(gòu)件，預(yù)制柱的灌漿是保證整體結(jié)構(gòu)安全的最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，控制預(yù)制柱的灌漿質(zhì)量是監(jiān)理工作的重中之重。
(1)灌漿施工前，檢查接頭試件形式檢驗(yàn)報(bào)告及鋼筋套筒灌漿接頭工藝檢驗(yàn)應(yīng)合格;灌漿料與鋼筋套筒應(yīng)匹配，灌漿料應(yīng)經(jīng)監(jiān)理人員見(jiàn)證取樣送檢復(fù)試合格。過(guò)程中同一批號(hào)、同一類型、同一規(guī)格每1000個(gè)灌漿套筒制作一組對(duì)中連接接頭試件做抗拉強(qiáng)度檢測(cè)(如圖4所示)。
(2)灌漿前，審核施工單位報(bào)送的灌漿機(jī)壓力參數(shù)，使之與灌漿料特性想匹配。
(3)灌漿前再次檢查注漿孔、溢漿孔是否堵塞，保證暢通。施工單位對(duì)灌漿孔進(jìn)行編號(hào)，方便記錄。
(4)實(shí)行灌漿令制度。每層預(yù)制柱灌漿前，監(jiān)理單位和施工單位聯(lián)合對(duì)灌漿準(zhǔn)備工作、實(shí)施條件、安全措施等進(jìn)行全面檢查，具備條件簽署灌漿令，無(wú)灌漿令不得進(jìn)行灌漿施工。
(5)項(xiàng)目監(jiān)理部安排專人對(duì)柱子灌漿施工進(jìn)行全程旁站并做好旁站記錄。旁站過(guò)程中重點(diǎn)檢查灌漿料配合比計(jì)量應(yīng)滿足使用說(shuō)明要求;灌漿人員應(yīng)持證上崗;管理人員應(yīng)到位;每個(gè)預(yù)制柱做為一個(gè)倉(cāng)位連續(xù)進(jìn)行灌漿，直到所有溢漿孔均勻溢漿。
(6)柱子灌漿料應(yīng)在監(jiān)理人員的見(jiàn)證下留置三組灌漿料標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d抗壓強(qiáng)度試塊(如圖5所示)，并應(yīng)留置同條件養(yǎng)護(hù)抗壓強(qiáng)度試塊。同條件養(yǎng)護(hù)試塊抗壓強(qiáng)度為達(dá)到35N/mm2，不得進(jìn)行柱子斜撐拆除。
3、預(yù)制柱防雷連接
預(yù)制柱吊裝時(shí)，注意查看柱子上防雷引下線的預(yù)留位置，使之和樓層預(yù)留防雷扁鐵一一對(duì)應(yīng)，并雙面焊接牢固。
(四)預(yù)制梁及雙T板吊裝控制要點(diǎn)
由于局部層高大于8米，大部分預(yù)制梁構(gòu)件在折算(雙T板荷載折算成梁荷載)后荷載超限，所以從安全角度上講，預(yù)制梁、雙T板吊裝及相關(guān)排架搭設(shè)屬于超出一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程，是本項(xiàng)目監(jiān)理控制的重點(diǎn)。
1、預(yù)制構(gòu)件吊裝方案及排架搭設(shè)方案需經(jīng)專家論證，監(jiān)理審核后實(shí)施。
2、監(jiān)理人員對(duì)預(yù)制梁、板的定位線進(jìn)行復(fù)核，關(guān)注梁的安裝方向，確保幕墻等預(yù)埋件位置正確;使雙T板安裝拼縫均勻，控制好累計(jì)誤差。
3、由于雙T板兩端是擱置在預(yù)制梁的牛腿上，根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供的雙T板允許承載力參數(shù)，理論上在梁底排架受力滿足要求的情況下，雙T板下可以不搭設(shè)排架。本項(xiàng)目折算后的混凝土梁最大截面積達(dá)1.89m2，要使預(yù)制梁下排架滿足要求，則梁底立桿需設(shè)置3排，沿梁方向間距400mm。為確保安全，在梁下排架受力滿足要求的情況下，雙T板下也搭設(shè)立桿間距1200mm×1200mm的排架。由于雙T板是預(yù)應(yīng)力構(gòu)件且設(shè)計(jì)要求起拱，在雙T板吊裝時(shí)，板肋不與板下排架水平桿接觸，確保雙T板荷載完全傳至梁上。待預(yù)制梁板安裝完成，疊合層澆筑之前，將雙T板底排架水平桿通過(guò)可調(diào)支托調(diào)至肋底，在澆筑疊合層時(shí)，使雙T板底排架承受部分荷載(如圖6所示)。
(五)梁柱節(jié)點(diǎn)施工控制要點(diǎn)
1、鋼筋綁扎質(zhì)量控制
梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋排布密集，尤其是一柱三梁或一柱四梁節(jié)點(diǎn)，需在預(yù)制構(gòu)件深化和生產(chǎn)環(huán)節(jié)處理好鋼筋碰撞的問(wèn)題(如圖7所示)，施工現(xiàn)場(chǎng)禁止隨意割除構(gòu)件受力鋼筋。監(jiān)理人員需對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋綁扎實(shí)施旁站監(jiān)理，確保鋼筋綁扎符合設(shè)計(jì)要求。
2、節(jié)點(diǎn)混凝土澆筑質(zhì)量控制要點(diǎn)
為保證結(jié)構(gòu)整體性，梁柱節(jié)點(diǎn)需采用后澆混凝土的形式。當(dāng)柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于梁板時(shí)，梁柱節(jié)點(diǎn)用鋼絲網(wǎng)做分隔處理(本項(xiàng)目為控制單件構(gòu)件重量，在保證預(yù)制率的情況下，預(yù)制梁的現(xiàn)澆段長(zhǎng)度較大)，先澆筑強(qiáng)度高的混凝土，后澆筑強(qiáng)度低的混凝土，監(jiān)理人員需見(jiàn)證不同強(qiáng)度的混凝土分別按規(guī)范要求留置試塊�；炷翝仓�(yīng)連續(xù)進(jìn)行，振搗密實(shí)。監(jiān)理人員對(duì)混凝土澆筑實(shí)施旁站監(jiān)理并做好旁站記錄。
(六)BIM的應(yīng)用
1、督促施工單位根據(jù)合同約定，成立BIM技術(shù)小組，對(duì)PC吊裝進(jìn)行全過(guò)程模擬。
2、定期召開(kāi)BIM工作小組會(huì)議，將模擬過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題(如梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋碰撞)形成書(shū)面報(bào)告，及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)單位進(jìn)行處理。
3、應(yīng)用BIM平臺(tái)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行信息化管理，如進(jìn)行通知發(fā)布、質(zhì)量和安全問(wèn)題追蹤管理、施工方案和進(jìn)度計(jì)劃審核等工作。
五、結(jié)語(yǔ)
本文通過(guò)實(shí)施成功的案例闡述了商業(yè)混凝土預(yù)制裝配式建筑在施工中普遍存在的難點(diǎn)和重點(diǎn)，并從監(jiān)理角度對(duì)前期準(zhǔn)備階段、構(gòu)件吊裝階段的控制要點(diǎn)和措施進(jìn)行分析和探討，重點(diǎn)明確，層次分明。但要保證工程質(zhì)量和施工過(guò)程中的安全，還需要廣大建設(shè)者和管理者的積極投入和不懈努力。
