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装配式混凝土结构施工验收的主要规范规定
王晓锋中国建筑科学研究院
蒋勤俭北京预制建筑工程研究院
赵勇同济大学)
装配式混凝土结构近年来在国内快速发展。各单位在借鉴国外(境外)技术及工程经验基础上,从应用预制外墙板开始,成功开发了具有中国特色的装配剪力墙高层住宅结构体系,并以此为基础带动了新一轮的“住宅产业化”发展热潮。在发展过程中,多个观点均认为“技术标准落后”是制约我国装配式住宅发展的瓶颈之一。在近5年完成的新一轮标准规范制修订中,针对装配式混凝土结构已完成多项工作,本文主要介绍表1中4本主要标准在施工验收方面的规定。
1《验收规范》内容
2002版《验收规范》是在《建筑工程质量检验评定标准》GBJ301-88中第五章、《预制混凝土构件质量检验评定标准》GBJ321-90、《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-92的基础上合并修订的。在2002版规范施行的早期,由于当时装配式混凝土结构行业发展“不温不火”,规范存在的问题并不明显;近年来,随着各种新型装配式混凝土结构在我国的不断发展,2002版规范已很难适应工程实践需要,存在的问题主要为:1)对预制构件生产过程的控
6)其他:完善了预制构件缺陷及尺寸偏差处理的规定;细化了尺寸偏差指标要求;增加了预制构件的粗糙面、键槽的验收要求;将预制构件临时固定措施的安装质量列为主控项目。
2《施工规范》与《装配规程》内容
虽然《装配规程》是在《装配式大板居住建筑设计和施工规程》JGJ1-91的基础上修订的,但原规范内容保留很少。在施工验收方面,《装配规程》包括构件制作与运输、结构施工、工程验收等三章,《施工规范》第九章包括一般规定、施工验算、构件制作、运输与堆放、安装与连接、质量检查等六节。《装配规程》与《施工规范》在预制构件制作、运输与堆放、安装与连接等过程施工操作与质量控制的主要依据,其主要技术内容如下:
1)对构件制作生产方案、专项施工方案、施工组织设计等提出了原则性规定。
2)提出了预制构件脱模、翻转、吊运、运输、安装等环节及预埋吊件、临时支撑的施工验算规定,提出了作用计算方法及设计目标要求,补充了国家现行相关标准的空白。
3)针对预制构件制作的各环节,按不同构件类型提出了详细的操作要求。
4)提出了预制构件运输与堆放的要求。
5)对预制构件的吊运提出了基本要求。
6)针对装配式结构安装与连接的各环节,提出了详细的施工要求。
7)对构件制作与装配施工全过程中的质量检查提出了要求。
在构件检验、现场工程验收方面,《装配规程》与《验收规范》将配合使用。《装配规程》[5]除引用《验收规范》]外,尚在子分部工程验收的文件与记录规定、剪力墙底部接缝座浆强度、接缝防水性能等方面补充了验收规定。
3预制构件进场结构性能检验
预制构件进场的结构性能检验是《验收规范》修订的重点内容,也是工程中普遍关注的问题。
2002版《验收规范》“预制构件应进行结构性能检验。结构性能检验不合格的预制构件不得用于混凝土结构”,此规定是适用于构件
“出厂”还是“进场”,规范并未明确。考虑到GBJ321-90规范的并入及工程****惯,工程界多认为结构性能检验仅在工厂进行,在预制构件进场时提供合格检验报告即可。但随着装配式混凝土结构工程的增多,此条执行中遇到的问题越来越多。
预制构件作为一个半成品,但其生产过程与施工现场的质量监管方式不同,房建工程中以往均没有监理(或建设方代表)参与监督。预制构件进场时,仅核对预制构件外观而不进行检验(或无法进行检验而又不采取其他措施),不符合《建设工程质量管理条例》的有关规定,缺少足够的依据。
《验收规范》修订主要解决了三个主要问题:提出专业企业生产预制构件在进场时应进行结构性能检验的基本要求;提出了什么构件做、怎么做以及什么情况可以少做、免做的规定;不做结构性能检验的构件,提出了加强质量控制的技术要求。具体分解如下:
1)考虑构件特点及加载检验条件,《验收规范》。常见的有预制梁、预制板、预制楼梯等。
2)对于其他预制构件,如常用的墙板、预制柱,由于很难通过结构性能检验确定构件受力性能,故规范规定除设计有专门要求外,进场时可不做结构性能检验。此类构件如需检验,需要设计提出详细的检验要求与试验加载方法。
3)对于用于叠合板、叠合梁的梁板类受弯预制构件(叠合底板、底梁),是否进行结构性能检验、结构性能检验的方式应根据设计要求确定。
1)结构性能检验通常应在构件进场时进行,但考虑检验方便,工程中多在各方参与下在预制构件生产场地进行。
2)对多个工程共同使用的同类型预制构件,也可在多个工程的施工、监理单位见证下共同委托进行结构性能检验,其结果对多个工程共同有效。
3)对大型构件及有可靠应用经验的构件,可只进行裂缝宽度、抗裂和挠度检验。大型构件一般指跨度大于18m的构件;可靠应用经验指该单位生产的标准构件在其他工程已多次应用,如预制楼梯、预制空心板、预制双T板等。
4)对使用数量较少的构件,当能提供可靠依据时,可不进行结构性能检验。使用数量较少一般指数量在50件以内,近期完成的合格结构性能检验报告可作为可靠依据。
5)对于有产品标准的标准预制构件(如空心板、屋面板等),工程施工中专业企业可以提供合格结构性能检验报告来代替进场结构性能检验,如还有不妥可以在产品结构性能检验时派施工和监理人员一并参加旁站。
6)《验收规范》附录B给出了受弯预制构件的抗裂、变形及承载力性能的检验要求和检验方法。
7)钢筋混凝土构件和允许出现裂缝的预应力混凝土构件应进行承载力、挠度和裂缝宽度检验;不允许出现裂缝的预应力混凝土构件应进行承载力、挠度和抗裂检验。
对于不做结构性能检验的构件(包括无法做和满足各种条件可不做的情况),可通过施工单位或监理单位代表驻厂监督制作过程的方式代替。当无驻厂监督时,预制构件进场时应对预制构件主要受力钢筋数量、规格、间距及混凝土强度、混凝土保护层厚度等进行实体检验,具体可按以下原则执行:
1)实体检验宜采用非破损方法,也可采用破损方法。
2)检查数量可根据工程情况由各方商定。一般情况下,可为不超过500个同类型预制构件为一批,每批抽取构件数量的2%且不少于5个构件。
3)检查方法可参考《验收规范》附录D、附录E的有关规定。
以上规定适用于所有情况的预制构件进场结构性能检验要求。对于可以做结构性能检验的预制构件,今后的结构性能检验主要以构件进场为主,除有专门规定(如投产型式检验)外,出厂一般不再进行结构性能检验。
需要说明的是,结构性能检验的目的是通过加载试验检验预制构件的混凝土强度、钢筋质量(强度、位置、数量)、预应力损失等是否符合设计要求,对混凝土构件检验的是其可以承受的弯矩、剪力,根据弯矩、剪力与加载方式就可确定加载荷载。对跨高比较大的叠合底板、底梁由于刚度较小,且板类构件强度与混凝土强度相关性不大,笔者认为一般可不进行结构性能检验;如确需进行检验,也应通过选择检验跨度而合理确定加载荷载;采用与施工现场支
架一致的支撑形式并取施工荷载对叠合底板加载的结构性能检验方式是不正确的,因为这样根本无法对底板的实际受力能力进行检验,不合格的构件也可能被检验为“合格”。
4《套筒灌浆规程》内容
钢筋套筒灌浆连接是目前我国装配式混凝土结构住宅的最常用的竖向钢筋连接方式。《套筒灌浆规程》是唯一系统规定钢筋套筒灌浆连接设计、施工及验收的标准规范,其重要技术内容如下。
1)灌浆套筒与灌浆料的性能分别符合现行行业标准《钢筋连接用灌浆套筒》JG/T398、《钢筋连接用套筒灌浆料》JG/T408的有关规定。《套筒灌浆规程》虽未规定二者必须采用一个供应单位的产品,但笔者建议应配套使用且施工中不得随意更换;否则应重新完成接头型式检验、灌浆套筒与灌浆料进场检验、工艺检验等的检验项目。
2)钢筋套筒灌浆连接接头的抗拉强度不应小于连接钢筋抗拉强度标准值,且破坏时应断于钢筋。此规定高于《钢筋机械连接应用技术规程》JGJ107—2010对钢筋I级接头的要求。。
接头性能要求的规定应引起足够的注意,《套筒灌浆规程》实施后所有检测报告都应以此为依据。
3)系统规定了接头型式检验要求及报告内容。在传统机械连接接头9个试件基础上,增加3个偏置接头试件作单向拉伸试验;用于型式检验的套筒灌浆连接接头试件应在检验单位监督下由委托单位制作;规定了型式检验时的灌浆料的抗压强度范围(相当于规定了型式检验的时间),超出范围即为无效检验。
《套筒灌浆规程》实施后所有以往的型式检验报告均将作废,除非该批套筒已进厂(场)。
4)对灌浆套筒、外露钢筋的位置、长度提出了如表2的较高要求,此要求高于《验收规范》与《装配规程》的要求。
5)对安装与连接中的垫片设置、灌浆施工方式与构件安装、灌浆料使用、灌浆施工等提出了详细的要求。
6)提出了系统的工程验收规定,具体为以下8项:①型式检验报告核查。施工前及工程验收时均应核查型式检验报告:应由接头提供单位提交所有规格接头的有效型式检验报告;型式检验报告应在4年有效期内,可按灌浆套筒进厂(场)日期确定;型式检验报告的内容应符合《套筒灌浆规程》附录A的规定,并与现场灌浆套筒、灌浆料应用情况一致。②灌浆套筒进厂(场)外观质量、标识和尺寸偏差验收。③灌浆料进场验收。灌浆料进场时,应对灌浆料拌合物30min流动度、泌水率及3d抗压强度、28d抗压强度、3h竖向膨胀率、24h与3h竖向膨胀率差值进行检验。④接头工艺检验。灌浆施工前,应对不同钢筋生产企业的进场钢筋进行接头工艺检验:应模拟施工条件制作3个对中接头试件和不少于1组的灌浆料强度试件,接头试件及灌浆料试件均应标养28d;接头工艺检验的内容为接头试件的抗拉强度、屈服强度及残余变形,灌浆料抗压强度;工艺检验可复检。⑤灌浆套筒进厂(场)接头力学能能检验。灌浆套筒进厂(场)时,按不超过1000个灌浆套筒为一批,每批随机抽取3个灌浆套筒制作对中连接接头试件标养28d,并进行抗拉强度检验。此项检验不可复检。⑥预制构件进场验收。按《验收规范》第9章的有关规定执行。⑦灌浆施工中灌浆料按批检验。灌浆施工中,每工作班取样不得少于1次,每楼层取样不得少于3次,每次抽取1组试件标养28d后进行抗压强度试验。⑧灌浆质量检验。灌浆应密实饱满,所有出浆口均应出浆。
对于装配式混凝土结构,当灌浆套筒埋入预制构件时,以上2~5项检验应在预制构件生产前或生产过程中进行(其中第3项灌浆料进场为第一批),此时安装施工单位、监理单位应将部分监督及检验工作向前延伸到构件生产单位。第4、5项检验的接头试件可在预制构件生产地点制作,也可在灌浆施工现场制作,并宜由现场灌浆施工单位(队伍)完成。如工艺检验在构件生产地点完成,而接头不是由现场灌浆施工单位(队伍)制作完成,则在现场灌浆前应再次进行一次工艺检验。
5结语
在今后一段时间,以上4本规范将作为我国装配式混凝土结构施工与验收的主要技术依据。总结上述内容,对不同阶段装配式混凝土结构的验收要求总结如下:
1)质量证明文件包括产品合格证明书、混凝土强度检验报告及其他重要检验报告;
2)可以(需要)做结构性能检验的情况,应有检验报告;
3)没有做结构性能检验的情况:进场时的质量证明文件宜增加构件制作过程检查文件,如钢筋隐蔽工程验收记录、预应力筋张拉记录等;施工单位或监理单位代表驻厂监督时,此时构件进场的质量证明文件应经监督代表确认;无驻厂监督时,应有相应的实体检验报告。
4)埋入灌浆套筒的,尚应提供:套筒灌浆接头型式检验报告;套筒进场外观检验报告;第一批灌浆料进场检验报告;接头工艺检验报告;套筒进场接头力学性能检验报告。
施工过程验收记录;安装施工记录;套筒灌浆施工记录;后浇混凝土部位隐蔽验收记录;后浇混凝土、灌浆料、座浆料强度报告;等等。
装配式混凝土结构的结构位置与尺寸偏差检验同现浇混凝土结构,混凝土强度、钢筋保护层厚度检验可按下列规定执行:
1)连接预制构件的后浇混凝土部分同现浇混凝土结构;
2)进场时不进行结构性能检验、实体检验的预制构件,预制部分同现浇混凝土结构;
3)进场时按批次进行结构性能检验、实体检验的预制构件,预制部分可不做。
规范制修订工作主要以相关研究及已有工程实践经验为基础,并不能保证完全的先进及适用所有的工程情况。各位从业者在执行规范中遇到的问题可及时反馈给主编单位。在大家共同努力下,相信各规范会与工程技术发展相辅相成,共同进步。
本文部分内容引用自相关规范的报批文件,具体技术规定应以最终规范印刷版为准。