0 引言

　　装配式建筑是用预制部品部件在工地装配而成的建筑，具有设计标准化、生产工厂化、施工装配化、装修一体化、管理信息化、应用智能化等特征。装配式建筑结构类型主要包括装配式混凝土结构、钢结构、木结构及组合结构等，目前以混凝土结构为主。

　　随着国家政策的推动，发展装配式建筑已成为推进我国建筑业转型升级的国家战略。装配式建筑示范城市纷纷出台了一系列技术与经济政策，制定了明确的发展规划和目标，规划进而建成了大批装配式建筑示范项目，带动装配式建筑行业快速发展，建设了大量预制构件工厂。以北京市为主的京津冀地区和以上海市为主的长三角地区，装配式建筑应用规模及技术装备水平居我国前列;东北部、中部地区和珠三角地区基本处于第二梯队位置;西部地区发展较慢，技术装备水平较低，人才相对欠缺。

　　现行规范GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》基本不再包括对混凝土结构施工阶段的工艺要求及对相关检验评定的规定，但明确了预制构件的商品属性，按进场产品对预制构件进行验收，未对预制构件生产过程中的质量控制提出具体要求，缺乏统一的构件生产与出厂质量合格控制标准。为此，通过课题研究，结合大量预制构件厂及施工现场资料调研与统计分析，明确我国装配式构件尺寸偏差现状，通过理论分析，研究尺寸偏差对结构性能的影响，明确适合我国施工技术水平的尺寸偏差控制要求及预制构件生产过程中的质量控制要求与标准。

　　1 调研概况

　　共调研北京、陕西、山东、四川、湖北、福建等9个省市8家混凝土预制构件生产厂家，涉及我国六大地区，数据代表性较强。共测量叠合板、外墙板、内墙板、楼梯、空调板、阳台板、预制梁、预制柱等14种混凝土预制构件尺寸偏差，获得15 000多个测量数据，根据不同构件类型对测量数据进行整理。

　　2 调研结果统计分析

　　2.1 调研结果

　　1)不合格率

　　构件尺寸偏差不合格率统计结果如表1～3所示，其中不合格率1参考《混凝土结构工程施工质量验收规范》给出，不合格率2参考JGJ 1—2014《装配式混凝土结构技术规程》给出，不合格率3参考GB/T 51231—2016《装配式混凝土建筑技术标准》给出。

　　表1 叠合板尺寸偏差不合格率 

　　表1 叠合板尺寸偏差不合格率

　　表2 外墙板尺寸偏差不合格率 

　　表2 外墙板尺寸偏差不合格率

　　表3 内墙板尺寸偏差不合格率 

　　表3 内墙板尺寸偏差不合格率

　　2)尺寸偏差分布情况

　　采用MATLAB软件对构件尺寸偏差分布情况进行拟合，结果如图1～5所示。

　　将一般正态分布曲线转化为标准正态分布曲线，取接受概率为80%，通过查表、计算得出偏差区间，并与《混凝土结构工程施工质量验收规范》《装配式混凝土结构技术规程》《装配式混凝土建筑技术标准》中规定的限值进行对比，结果如表4所示。

　　图1 叠合板尺寸偏差分布情况  

　　图2 外叶墙外墙板尺寸偏差分布情况  

　　图3 内叶墙外墙板尺寸偏差分布情况  

　　图4 内墙板尺寸偏差分布情况  

　　2.2 结果分析

　　1)由表1～3可知，除内外墙板预埋件位置平面高差、套筒位置和套筒钢筋位置不合格率较大外，其他尺寸偏差项目不合格率基本<20%，即基本符合规范要求。预埋件均埋设于内外墙板人工成型面，人工成型面尺寸偏差对预埋件位置平面高差偏差控制产生一定影响。为保证钢筋套筒连接质量，现行规范对套筒与套筒钢筋位置偏差的控制要求较高，大部分构件生产厂家虽使用了专门的定位工具，但由于定位工具使用原理、材质和安装紧固程度不同，造成定位效果存在一定差距，需进行专门控制。

　　图5 外墙门窗洞口尺寸偏差分布情况  

　　表4 尺寸偏差区间及与规范限值的对比 

　　表4 尺寸偏差区间及与规范限值的对比

　　2)由表4可知，叠合板、外墙板及内墙板尺寸偏差区间均符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》的要求，外墙板外叶墙厚度和内墙板厚度略超过《装配式混凝土建筑技术标准》的要求，外墙板外叶墙高度和厚度、外墙板内叶墙高度、内墙板高度和厚度、门窗洞口宽度略超过《装配式混凝土结构技术规程》的要求，可知叠合板尺寸偏差控制优于内外墙板，外墙板尺寸偏差控制略优于内墙板，门窗洞口尺寸偏差控制较好。这是因为叠合板结构简单，便于尺寸控制，且规范对墙类构件尺寸偏差的要求较板类构件严格;厚度偏差对内墙板使用性能的影响相对较小，实际生产过程中的检查和控制力度相对放宽;《装配式混凝土结构技术规程》对内外墙板大部分尺寸偏差的要求较高，这也是造成超过该规范限值要求项目较多的主要原因。

　　3)实测数据对比分析时参考的《装配式混凝土结构技术规程》较全面，对门窗洞口尺寸有明确要求，这是其他2本规范不具备的;《装配式混凝土建筑技术标准》对装配式构件尺寸允许偏差进行明确分类、总结，包括板类构件、墙类构件、预制梁柱，且对部分尺寸允许偏差的要求较高(如板类构件对角线偏差、内墙平整度等)。基于此，笔者认为目前对预制装配式构件尺寸允许偏差的规定存在以下不足:(1)未对相同检验项目形成统一的规定3本规范对于部分项目尺寸允许偏差的要求不同，如内叶墙厚度限值，《混凝土结构工程施工质量验收规范》要求为±4mm，而《装配式混凝土结构技术规程》与《装配式混凝土建筑技术标准》要求为±3mm，因此形成统一标准是有必要的。(2)检验项目划分不够细致、全面《装配式混凝土建筑技术标准》虽对不同类型构件进行了规定，但并不全面。部分规范缺乏对门窗洞口尺寸限值、线盒中心位置偏移、内侧平整度、套筒钢筋位置等的规定，因此，需补充完善，并进一步分类、细化。(3)部分检验项目限值的规定未考虑构件制作难度及使用要求对于部分预埋件，由于尺寸较小，中心位置难以做到准确控制，且对构件性能及使用要求的影响较小，因此可单独确定相对合理的偏差允许范围。对于尺寸较大的构件，如梁、墙等，可适当增加偏差允许范围。应严格要求墙厚等较小的尺寸项目，因其在生产制作过程中的控制难度相对较低。

　　3 偏差原因分析及控制措施

　　1)模具对构件尺寸偏差的影响体现在以下方面:(1)焊接加工变形大钢材切割下料边缘不整齐和焊接时产生的热胀冷缩均会造成模具出现变形和尺寸偏差，影响构件外形尺寸精度;(2)刚度不够

　　钢模台或侧边模等刚度不足，易发生变形，造成构件平整度不合格，出现扭翘和侧边不顺直等问题;(3)模具使用、维护不规范刚投入使用的新模具往往质量较好，随着使用次数的增加，出现变形、破损等问题，造成构件尺寸偏差较大。

　　针对上述问题采取以下控制措施:(1)模具设计时应充分考虑刚度问题，侧边采用拉杆等控制变形;(2)模具关键部位应进行高精度切割与加工，焊接时应控制环境温度和焊接顺序，以消除温差变形，提高焊接和拼接质量;(3)加强检查，应根据构件形式、使用次数、模具刚度等确定模具尺寸检查频率，并及时修理更换变形、破损的模具。

　　2)构件制作对尺寸偏差的影响体现在以下方面:(1)操作不规范模具组装、钢筋绑扎、预埋件安放、拆模等过程中的不合理操作或错误操作易造成构件偏差超过允许值，如模具组装时未按图纸核实长度、宽度、对角线等，从而使构件外形尺寸存在偏差;钢筋绑扎时未固定，使钢筋间距不合格、外露钢筋长短不一;套筒与套筒钢筋定位工具安装未达到要求，造成套筒与套筒钢筋位置偏差超过允许值;暴力拆模造成模具变形，减少了模具使用次数。(2)构件脱模强度低构件养护时间不够或未达到脱模强度时开始脱模、吊运，易造成构件变形。

　　针对上述问题采取以下控制措施:(1)加强操作人员培训及管理，严格按照操作规程进行构件制作;(2)控制构件脱模强度在一定范围内，避免构件脱模强度低，从而避免起吊时造成构件变形偏大。

　　3)构件存放方式不合理或薄板构件长时间存放易使构件产生较大变形，应采取合理的存储方式，薄板构件存储时须防止支撑块不在同一条直线上，避免造成构件受力不均，并控制存放时间。

　　4 结语

　　1)通过对我国装配式混凝土建筑构件尺寸偏差现状进行调研和统计分析，了解装配式混凝土建筑构件尺寸偏差情况，为有效提高预制构件质量、提出适合我国施工技术水平的合理偏差控制项目奠定基础。

　　2)参考《混凝土结构工程施工质量验收规范》《装配式混凝土结构技术规程》《装配式混凝土建筑技术标准》对尺寸偏差调研情况进行分析，结果表明我国装配式混凝土建筑构件尺寸偏差基本满足现行规范要求，超过规范要求的尺寸偏差项目反映出实际尺寸控制效果存在不足等问题。

　　3)对构件尺寸偏差原因进行分析，并提出有针对性的控制措施，包括模具设计时应充分考虑刚度问题、加强操作人员培训及管理、采取合理的构件存储方式等。