摘要：装配式建筑的质量控制是近期大家非常关注的问题，而超高层装配式建筑质量更是关注的重中之重。润府三期是现今全国最高装配式混凝土结构建筑项目。本文将通过对装配式建筑的项目管理、一体化设计、生产运输、安装施工等多方位的解读，来分析预制装配技术在超高层建筑中的可靠应用以及项目的有效质量控制，希望能够对我国装配式建筑的质量控制提供一定的借鉴价值。

　　关键词：超高层装配式建筑，预制装配技术，质量控制

　　1、引言

　　关于装配式建筑的质量和安全的争论就没停止过，其实没有一种体系或工法是十全十美的，现浇和装配各有各自的优缺点，现浇结构在我国发展了几十年还是有众多的质量通病问题没有解决，所以我们针对装配式建筑出现的问题也应该以辩证的观点去分析。首先我们应该认识什么是装配式建筑，《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014中装配式建筑定义为“由预制混凝土构件通过可靠的连接方式装配而成的混凝土结构”，《装配式混凝土建筑技术标准》GBT 51231-2016中装配式建筑定义为“结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统的主要部分采用预制部品部件集成的建筑”。根据国家标准的定义演变，可以看到随着装配式建筑的不断发展，行业对于装配式建筑的内涵也在不断地更新。

　　在我国现阶段，装配式建筑还处于初级阶段，开发、设计、生产、施工、质检、部品部件等各个环节都还没有熟练掌握装配式建筑技术，管理人员、技术人员、专业工人还极其短缺。因此现阶段的装配式建筑绝对不能搞“唯预制化”，如在装配式建筑市场还未成熟之际，一味地追求高预制率必然会给项目带来很难预测的质量安全隐患。

　　深圳市的装配式建筑从产业市场、人才培育、技术发展、质量管控等方面稳步推进、持续发展，尤其以万科、华阳国际等单位为代表的企业，坚持在确保结构安全前提下实现提高质量、提高效率、减少人工、节能减排的“两提两减”的装配式建筑初心和目标。深圳市建设主管单位对于装配式建筑的开发，要求在项目设计阶段进行“装配式建筑技术认定”，在施工期间组织专家巡查组对项目现场进行“施工质量巡查”，通过前期评审和施工过程监督的管理机制，确保装配式建筑项目的质量安全。建筑项目的质量安全是一个综合性问题，下面笔者将结合润府三期项目管理、设计、生产运输、施工安装等方面多方位地解读整体开发建设过程中装配式建筑技术安全及质量控制的相关措施，从而为我国的装配式建筑的质量控制提供一定的借鉴价值。

　　2、工程概况

　　润府三期项目是我国现今最高的装配式混凝土结构建筑，位于深圳市南山区高新技术产业园区中部，总建筑面积约为30.3万m2，由高度为120~180m的1栋超高层公寓和6栋超高层住宅塔楼组成。

　　图1 润府三期效果图

　　3、建立装配式建筑项目工作机制

　　装配式建筑项目在项目方案阶段就应进行项目的整体管理策划和技术策划，根据装配式建筑工程的特点，建立团队来总体协调项目的设计、采购、生产、施工、验收等全面管理工作，提前确定相关合作单位或专业配合单位，从而做到“管理前移、技术前置”，确保项目的整体把控与质量控制。

　　3.1 建立项目团队及协同工作平台

　　润府三期项目在方案阶段建立了由项目经理带队的管理团队，其成员包含开发、设计、工程、生产、采购等部门或单位。项目管理从串联模式调整为并联模式，建立协同工作平台机制，提升问题解决效率和质量。外饰、内装、生产、施工、部品等部门在设计阶段全部介入，确保施工图综合考虑各方条件内容，构件深化设计落实各专业、各单位的综合条件，从而确保设计整体质量可控，以及设计内容可以在施工中顺利落地实施。本项目团队配备了对装配式建筑具有丰富经验的设计及顾问团队，为项目的顺利实施保驾护航。

　　3.2 建立质量验收制度

　　项目的质量控制一定是过程控制，仅依靠后期的抽检很难有效控制项目质量，而且如果在抽检时发现质量事故则很难处理，从而给项目留下质量安全隐患。装配式建筑项目要求构造、工法、构件、部品、模具、安装等各方面均需遵循“样板先行”制度，通过样板联合验收和标准确立、施工前样板示范和专业培训、中期质量监督和联合飞行检查等制度来确保装配式建筑的质量安全。

　　4、一体化设计

　　为现阶段的常规项目设计基本是设计院中各专业间的一体化设计，后期会出现很多设计修改，而且由于我国设计规范和施工规范的脱节，单靠设计师很难保证设计质量。装配式建筑采用全产业链一体化设计模式，其设计内容不但包含常规的建筑、结构、机电各专业，还包含装修、生产、运输、安装等各方面内容，因此设计成果更具有可操作性、可实施性。

　　4.1 建筑设计

　　标准化设计是装配式建筑的基本要求，通过标准化设计才可以做到预制构件、部品部件的大批量工厂生产，从而达到提高质量、提高效率、降低建设成本的目的。润府三期30多万m2建筑采用6种标准户型组合成3个标准楼栋，尽量降低预制构件模具种类以及装修部品的复杂化程度。

　　外墙渗水尤其是窗边渗水问题是现浇项目的质量通病之一，其问题很难得到有效处理，且处理起来也比较困难，后期维修成本占比较高。在装配式建筑项目中结合预制外墙板设计为全混凝土外墙、预埋窗框（副框）等技术措施，基本解决了外墙渗漏问题。根据2009年入住的万科第五寓项目、2013年入住的龙悦居三期项目后期跟踪调查，其外墙渗水率基本为零。润府三期项目采用了预制外挂墙板+现浇混凝土外墙的全混凝土外墙设计理念，预制外挂墙板接缝采用材料（密封胶）、构造（高低企口）、结构（混凝土反坎）3道防水相结合设计方式，充分保证外墙的防水效果。

　　4.2 结构设计

　　结构设计是装配式建筑结构安全的关键因素，项目在方案初期需要针对项目特点、外部因素等条件进行系统分析，在确保结构安全的前提下，合理选择预制构件部位。我们从整体概念分级预制合理部位选择、构件类型对主体结构的不利影响分析以及构件自身的可靠连接等多方位分析研究来确保结构主体安全。

　　润府三期项目位于7度抗震设防区，设计地震分组为第一组。根据《装配式混凝土建筑技术标准》GBT 51231-2016、《装配式混凝土建筑结构技术规程》DBJ-15-107-2016 相关规定，7度地区剪力墙预制的结构高度限值为110m，本项目塔楼高度均超过此限值，因此确定本项目剪力墙不采用预制装配技术，塔楼的结构体系均为剪力墙结构体系。结合建筑平面及结构布置图，本项目优选预制楼梯标准化程度最高的构件，其次选择预制墙板构件来解决外墙渗水问题，再选择能够体现预制之美的预制阳台构件，最后根据预制率计算情况选择楼板受力相对较小部位做预制叠合楼板。下面将通过各类预制构件的节点构造及注意事项来保证结构的主体安全，具体预构件分布情况详见图2。  

　　图2 预制构件分布示意图

　　（1）预制楼梯板设计：预制梯板采用上端固定、下端滑动的连接形式，有效消除梯板的斜撑作用，考虑到剪刀梯跨度较大，如果采用板式楼梯板则重量将在5t左右，可能会对塔吊型号影响加大，所以本项目采用梁式梯板。具体构造节点如图3、图4。

　　图3 预制梯板上端连接构造 

　　图4 预制梯板下端连接构造

　　对于有些项目楼梯间部位整体连接非常薄弱时，应在楼梯板之间设置剪力墙，楼梯板采用板式结构并且梯板两侧应伸出钢筋锚入梯板两侧剪力墙内，以提供足够的连接面保证水平力的可靠传递，此时考虑到预制楼梯板的施工难度问题，则梯板宜采用现浇法施工。

　　经过现场试验检测，试验过程中楼梯板没有发现裂缝和其它异常情况产生，楼梯板在正常使用试验荷载3.5KN/m2作用下的跨中挠度实测值为0.30mm；考虑支座、荷载短期效应等综合因素，在长期荷载作用下楼梯板的跨中挠度值应为1.31mm，远小于规范规定的允许值L/200=5200/200=26mm。试验结论：所试验的楼梯在正常使用极限状态试验荷载（活荷载标准值）3.5KN/m2作用下，跨中挠度值在规范规定的允许范围内，在承载力极限状态试验荷载7.75KN/m2作用下，楼梯板构件无裂缝出现。

　　（2）预制外墙板：本项目预制外墙板采用结构梁外侧悬挂的连接形式，相比现浇凸窗则梁外侧设置75mm厚外皮代替施工模板，由于外皮在梁高度范围内与梁连接，则会对梁刚度有一定影响。参考深圳市《预制装配钢筋混凝土外墙技术规程》SJG24-2012的相关规定，整体结构计算时，将与外墙板相连的梁刚度放大系数增加0.2～0.3，以确保主体结构安全。外墙板通过材料+构造的三道防水措施即外侧密封胶、高低企口、现浇反坎来解决建筑防水问题。首预制层及标准层预制外墙板连接构造节点详见图5。

　　图5  预制外墙板连接构造

　　（3）预制阳台板：预制阳台板一般情况下属于悬挑构件，其安全性分为施工期间和使用期间两个阶段。由于阳台的外侧反坎一般为预制，因此预制阳台在施工期间应特别注意阳台板的倾覆问题，其底部支撑应采取可靠的悬挑端支撑和支撑体系的内外拉接措施，确保支撑体系的整体安全性。在使用阶段的安全性主要是依靠结构设计节点中阳台板（或悬挑梁）的面筋在主梁或剪力墙内的有效锚固长度以及施工质量来控制。

　　（4）预制叠合楼板：叠合楼板现浇部分考虑楼板整体性要求以及管线预埋、面筋铺设、施工误差等因素设计为80mm，叠合板预制部分最小厚度需考虑了脱模、吊装、运输、施工等因素设计为70mm。另外为了增加预制板的整体刚度和连接性能在预制板内均设置了桁架钢筋。在叠合楼板设计中如果设计厚度取规范的60mm，则应特别注意后浇混凝土的施工质量；预制部分厚度的取值主要和板跨及运输情况有关，关键就是控制构件在安装前的裂缝问题。

　　叠合楼板底筋在考虑施工方便的基础上考虑两侧深处钢筋，未伸出底筋一侧采用间接搭接方式，而且搭接长度全部采用受力搭接长度，以保证楼板的传力可靠性。叠合板和叠合板交接节点考虑减少冷缝出现几率，采取50mm窄缝的构造方式，其底筋间接搭接长度也按照受力搭接长度设计，其钢筋面积按照拼缝部位的弯矩和计算现浇厚度(80mm)的条件进行受力计算，以确保楼板的结构安全和降低裂缝的出现可能性。叠合楼板节点详见图6、图7。 

　　图6 叠合板端部连接构造图 

　　图7 叠合板拼缝连接构造

　　4.3 机电与装修设计协同设计

　　在装配式建筑项目中装修设计一般应和土建设计同步进行，在施工图设计阶段，机电、装修专业需同时完成深化设计，确保所有配合问题在设计阶段解决处理，该预埋的准确预埋，减少后期打凿对建筑质量安全的影响。润府三期项目均确保机电管线及点位预留、预埋到位，如：预制外墙预留预埋线盒、设备管线、空调留洞、预制楼板预留电气线盒、预制叠合阳台预埋线盒、预留立管留洞、预埋地漏等内容。

　　4.4 构件生产及安装方案协同设计

　　装配式建筑其主要特点就是技术前置、管理前移。在设计阶段，设计师在构件拆分时需要综合考虑构件生产、运输以及安装的相关问题。通过协同设计，来实现装配式建筑的全过程质量管控。

　　而现阶段制约装配式建筑发展的一大问题就是设计师不懂装配式建筑、不懂构件生产和施工，从而造成主体结构设计和构件深化设计分离。如在深化设计单位不懂结构安全的情况下进行构件设计，而主体结构设计人员对构件深化设计图审核不严或根本不审核，则会为主体结构的整体安全性留下一定的隐患。从项目经济型及安全性考虑，建议主体结构设计和深化设计为同一单位人员完成。

　　5、构件生产与运输质量控制

　　预制构件生产技术负责人应结合现场施工情况和构件深化图纸，编制详细的构件生产方案和构件运输方案。预制构件生产企业应从生产前期准备、模具制作、原材料质量控制、构件制作工艺、预制构件标识成品及保护措施、预制构件验收制度、预制构件运输线路选择及运输方式等全过程、全方位地控制构件的质量。我们在设计要求中，对预制构件的生产质量提出了更加严格的验收要求，构件的精度、尺寸误差值远小于规范要求的限值，构件误差基本控制在3mm以内，尤其对于钢筋定位、构件拼缝等位置严格控制。

　　构件生产技术人员完全熟悉构件深化图纸、了解图纸意图，根据构件特点采取针对性生产工艺。模具制作精度应满足设计或相关规范要求，材料必须按照相关规定进行原材料检验，在构件生产期间应着重注意振捣、拆模和养护措施的具体操作要求。对于预制构件的强度不满足要求或不合格产品应严禁出厂，构件在施工场地进场时应再次检查验收，确保不合格产品严禁进场。

　　预制构件在运输、堆放和吊装的过程应注意成品保护措施，构件的堆放和运输应采用针对构件自身的专用钢架等辅助措施，确保构件不被损坏。对于不影响结构安全和建筑效果的损坏位置应采取针对性的修补方案。

　　6、安装与施工质量控制

　　装配式建筑的质量和预制构件的安装与主体结构施工息息相关，在项目施工前期应根据项目计划制定完善的整体施工方案，对每一类预制构件的安装技术进行详细推敲并制定可实操的安装方案，关键部位建议进行前期的施工模拟操作，如采取搭建实验楼检验节点构造和施工工艺的样板先行制度。综合考虑外架、现浇部分模板、塔吊等施工设施以及现浇与预制构件连接、预制与预制连接对装配式建筑设计及施工操作的影响。

　　在项目施工中，技术工人必须经过三级教育及安全生产知识考试合格，并且接受安全技术交底。对于现在大家关注的灌浆套筒的施工工人，必须要经过专业培训、持证上岗，并且在灌注浆过程中采取旁站监理和录像记录，以确保施工质量满足要求。工人每日进入施工现场前必须进行班组班前会，对当日的作业内容进行详细交底，明确质量控制点位和安全注意事项。当收到如强台风等恶劣天气预报时，项目部应马上启动恶劣天气应急预案措施，增加预制构件侧向支撑或者拉索结构，保证构件稳定性，特殊情况下也可以将刚安装的PC构建拆除。

　　装配式建筑最难以控制的位置就是现浇接预制的交界面，在项目操作中我们严格要求设置钢筋定位板，浇注面标高严格控制，另外设计的连接节点必须考虑施工的现场安装实际情况，预留足够的施工误差和施工操作空间，从而在控制质量的前提下保证现场的顺利安装施工。

　　7、 技术认定和项目巡查

　　为保证装配式建筑质量，除项目团队自身的技术、管理控制以外，在深圳市我们还采取了初步设计完成后的技术认定要求和施工期间组织对装配式建筑经验丰富专家的施工现场巡查工作。

　　技术认定一般要求组织包含开发、设计、生产、施工、咨询或者监理等各链条的专家参加评审，以此保证在项目前期综合把控项目的可实施行、技术合理性和经济性、构件生产和安装方案可操作性等关键内容。在项目施工期间由深圳市促进中心或建筑产业化协会联合质检部门对现场的构件质量和构件安装方案及实操进行现场巡查和指导，通过过程质量监督来实现项目的整体质量管控。

　　8、结束语

　　装配式建筑作为现阶段我国建设领域积极推广的一种建设方式，其主要目的就是提高质量、提高效率、减少人工、节能减排。装配式建筑项目应注重前期统筹规划、中期技术落地、施工过程质量监控，通过管理前移、技术前置来适应装配式建筑的开发特点。合理选择适合预制的位置采用装配式技术，坚决反对一刀切的“唯主体结构预制论”。对于2018年2月1日刚刚发布实施的《装配式建筑评价标准》GBT51129-2017我们需要辨证地去看待其中存在的问题，其中对于评级中规定的竖向构件预制比例的强制要求，笔者认为在现阶段还不是一种合适的引导方向，各地政府在具体执行标准时能够充分结合本地装配市场的实际情况制定具体实施细则。在装配式建筑开发过程中，通过系统的策划管理、精细化的设计、严格的质量监督、完善的规范标准体系以及逐步成熟的装配式建筑方面的管理人员、技术人员、专业工人，我们必定能做到发展装配式建筑的初心“两提两减”。

　　根据我国社会实际情况以及发达国家的建筑业发展历史，我们应该坚信推广装配式建筑肯定是我国建筑业发展的必然方向。现阶段装配式建筑出现很多问题，正是我代建筑人去共同努力解决的时机，我们应争作建筑时代的弄潮儿、不做建筑时代的绊脚石，努力为我国的建筑事业贡献一份自己的力量。

　　参考文献:

　　[1]  SJG 24-2012 《预制装配钢筋混凝土外墙技术规程》， 深圳市住房和建设局, 2012.

　　[2]  GBT 51231-2016《装配式混凝土建筑技术标准》，北京：中国建筑工业出版社, 2016.

　　[3]  JGJ1-2014《装配式混凝土结构技术规程》，北京：中国建筑工业出版社, 2014.

　　[4]  赵晓龙，预制装配技术在超高层建筑中的应用，《新营造》2018年7月刊、总第505期.

来源：建筑技术

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