装配式预制构件的全生命周期管控技术

杨明志唐玉照丁文张亚东

（1.山东明珠建筑工程有限公司，山东济宁 272000；

2.济宁港航建设有限公司，山东济宁 272000）

建筑业作为能耗的主要领域，在推动“碳达峰、碳中和”目标和建设美丽中国的进程中，发展绿色建筑显得尤为关键。“制造+建造”模式作为推进新型建筑工业化和实现建筑领域“双碳”目标的重要手段，其优势在于通过工业化生产提高建筑构件的质量和精度，减少现场施工的误差和浪费，同时降低能源消耗和环境污染。这种模式的实施需要充分利用现代制造技术，将建筑设计、构件生产、施工安装等环节紧密衔接，形成高效、环保的建筑产业链。

工业4.0的兴起为建筑业带来了革命性的变革。智能制造技术的广泛应用，使得建筑构件的生产更加精确、高效，同时也提高了生产过程的自动化和智能化水平。PC构件作为装配式建筑的重要组成部分，其全生命周期的质量管控技术对于确保装配式建筑的整体质量至关重要。在新一代信息技术的加持下，建筑业的生产过程更加智能化、标准化、集成化和规模化。通过应用物联网、大数据、人工智能等技术，可以实现对建筑构件生产、运输、安装等环节的实时监控和精确管理，提高生产效率和质量。同时，这些技术还可以帮助建筑业实现精细化管理，优化资源配置，降低运营成本，提高市场竞争力。装配式建筑作为新质生产力在建筑领域的体现，不仅提高了生产效率和质量，还推动了相关产业的发展和创新，为建筑行业的转型升级和可持续发展提供了有力支撑。

PC构件（预制混凝土构件）的全生命周期质量管控是确保装配式建筑项目施工质量的核心要素。结合ISO9001质量管理体系的要求和项目实践经验，对PC构件在设计、生产、储存、运输和现场安装步骤进行不断完善和优化质量管控措施，可以推动PC构件全过程的质量管控水平不断提升，为装配式建筑项目的施工质量提供有力保障。PC构件的全生命周期质量管控涉及多个阶段和多个方面，需要各环节紧密配合、协同工作。

1、设计阶段

设计阶段的质量管控是PC构件全生命周期质量管控的重要环节。通过确保设计符合标准和规范、考虑施工可行性和安全性、注重协调性和稳定性以及推动优化和创新，可以为装配式建筑项目的施工质量奠定坚实的基础。设计师需要充分理解项目需求，并运用专业知识进行精细化设计。此外，还需进行必要的结构分析和模拟，以确保设计的准确性和可靠性。

PC构件设计作为装配式建筑的重要一环，对后期各生命周期的质量控制具有关键影响。合理的PC构件设计能够确保构件在生产、储存、运输和安装过程中的稳定性和安全性，从而提高整体建筑的质量。当前环境下的PC构件设计流程体现了专业化和协同化的特点。首先，建筑设计单位提供建筑图纸，为PC构件的设计提供了基础依据。随后，预制构件的图纸拆分和深化是关键步骤，需要专业的设计团队根据建筑图纸进行精确的拆分和深化设计，确保构件的尺寸、形状和连接方式等符合实际需求。

设计单位图纸审核签发是确保设计质量的重要环节。通过审核，可以发现并纠正设计中可能存在的问题，确保设计的准确性和可行性。生产单位按图生产施工则是将设计转化为实际产品的过程，需要严格按照设计图纸进行生产，确保构件的质量符合设计要求。通过评审，可以发现并解决可能存在的技术难题和协调问题，提高设计的可行性和实用性。

2、生产阶段

在生产阶段，应严格按照设计图纸和技术要求进行生产，确保构件的尺寸、精度和质量符合标准要求。生产过程中应建立完善的质量管理体系，对原材料、生产设备、工艺流程等进行严格控制。同时，加强质量检测和监控，及时发现并处理生产过程中的问题。

2.1材料管控

PC构件的原材料是确保构件质量和性能的基础，其严格的管理和质量控制对于整个装配式建筑项目的成功至关重要。混凝土、钢筋、套筒、预埋件及保温材料等主要原材料的选择和使用，必须遵循国家相关规范，确保材料的质量和性能达到标准。对于拥有预拌混凝土搅拌站的PC工厂来说，骨料的管理尤为重要。砂、石、水泥、掺合料及外加剂等骨料作为混凝土的主要组成部分，其质量直接影响到混凝土的强度和耐久性。

PC构件的设计必须符合国家和行业的标准与规范。这包括结构设计的合理性、材料选择的合规性以及构件尺寸的精确性。设计团队应深入了解并严格遵守这些标准，以确保构件在结构安全和使用功能上的达标。设计团队为了确保原材料和混凝土试块的质量符合相关规定和标准，为构件的质量提供有力保障。PC构件制作厂家应建立完备的质量管理体系认证，来确保生产过程的稳定性和产品质量的一致性。智能配料设备的应用可以提高生产效率和配料精度，为构件的质量提供技术保障。

2.2生产制作

在生产阶段，生产部门的管理和调度对于确保PC构件的质量和供应至关重要。根据地盘施工进度，生产部门需要精准地安排生产计划，确保生产进度与施工需求相匹配。适时调整生产计划有助于应对可能的突发情况，确保生产过程的稳定受控。这不仅可以避免生产资源的浪费，还可以确保施工现场的顺利进行。通过完善施工工艺，可以提高生产效率和产品质量，降低生产成本，为装配式建筑项目的顺利实施提供有力保障。随着信息技术的快速发展，在生产过程中可实现生产过程的自动化、智能化和精细化。这不仅提高了生产效率，还降低了人为错误的风险，为装配式建筑行业的发展注入了新的活力。

2.3质量检验

成品验收是确保PC构件质量的关键环节，质量管理部门在这一阶段扮演着至关重要的角色。他们负责对构件进行最终验收，确保每一项指标都符合规定要求。通过严格执行这些检验标准，可以确保PC构件的质量符合设计要求，为装配式建筑项目的顺利进行提供有力保障。同时，也有助于提高建筑行业的整体质量水平，推动装配式建筑技术的持续发展。

通过引入智能设备，验收过程变得更加高效和准确。一旦成品验收合格，智能设备会自动加盖验收合格印章，这不仅提高了工作效率，还避免了人为错误的可能性。对于PC构件的不合格品管理，应坚持严格、细致、科学的原则，确保每一件构件都符合质量标准，为装配式建筑项目的顺利进行提供有力保障。

在PC构件的生产、储存和运输过程中，还需要特别关注其对安全性的影响。构件的重量和吊装方式直接影响到施工现场的安全性。因此，在选择吊装方式时，应充分考虑构件的重量、形状和尺寸，确保吊装过程稳定可靠。此外，储存和运输的便利性也是需要考虑的因素。通过优化储存和运输方案，可以节约资源和空间，降低运输成本，同时确保构件在运输过程中不受损坏。

与此同时，产品保护要求也是不容忽视的。在构件的生产、储存、运输和安装过程中，应采取必要的保护措施，避免构件受到损坏或污染。例如，在储存过程中可以采取防尘、防潮等措施；在运输过程中可以使用专用运输车辆和包装材料；在安装过程中应确保操作规范，避免对构件造成损坏。

3、存储运输

3.1存储阶段

在装配式建筑项目中，PC构件的储备和管理对于地盘施工至关重要。如图1所示，为了确保施工顺利进行，通过引入生产管理系统建立构件信息化管控流程，可以实现PC构件储备的合理规划和高效管理。这不仅有助于提高管理效率，还能够确保库存构件的精准定位和快速出货，为装配式建筑项目的顺利施工提供有力保障，为施工现场提供了及时、准确的构件供应。

在存放PC构件时，应根据产品类型、场地资源和堆放安全性等因素选择合适的存储形式。水平构件，如楼板、梁等，一般采用水平存放的方式。这种存放方式有利于保持构件的平面稳定性，防止其因自重或其他外力作用而发生变形。竖向构件，如墙板、柱子等，则通常采用立放的方式进行存放。立放可以节省存放空间，同时也有利于保持构件的垂直稳定性和完整性。同时，垫木的选择和放置位置应经过精确计算，以确保构件在存放期间的稳定性和安全性。

无论是水平存放还是立放，都需要确保构件的存放环境干燥、通风，避免阳光直射和雨水侵蚀。同时，还需要建立完善的构件管理制度和档案，对构件的存放、使用和维护情况进行详细记录，以便于追溯和管理。此外，生产厂家还应加强构件的信息化管理，通过采用先进的仓储管理系统和物联网技术，实现构件从生产到存放、从出库到运输的全程可追溯。这有助于生产厂家及时了解构件的状态和位置，为施工现场提供准确、及时的构件信息。同时，也有助于生产厂家优化生产计划和库存管理，提高生产效率和资源利用率。

3.2运输阶段

如图1所示，在运输阶段，应选择合适的运输方式和工具，确保PC构件在运输过程中不受损坏。运输前应对构件进行必要的包装和保护，避免在运输过程中发生碰撞或摩擦。同时，加强运输过程中的监控和管理，确保构件安全到达目的地。在预制构件装车前，要对装车过程的安全性进行严格把控。这些措施能够确保构件在运输前处于良好的状态，为后续的安全运输提供基础保障。

在PC构件的运输过程中，公路运输是常见的选择。为了确保运输的安全和效率，引入RFID系统进行智能识别管控是十分必要的。这一系统能够实时追踪构件的位置和状态，为运输管理提供强大的数据支持。同时，提前做好路线规划也是不可或缺的一环。在规划路线时，必须充分考虑道路宽度、回转半径、架空设施等因素，确保运输车辆能够安全、顺畅地行驶。此外，向路政部门提前申请道路运输许可也是非常重要的步骤。这能够确保运输过程符合相关法规和规定，避免不必要的麻烦和延误。

PC构件的运输应使用专用运输架，这能够确保构件在运输过程中的稳定性和安全性。在放置构件时，需要充分考虑安全吊装的需求以及运输路线上可能存在的限制，如桥梁的承重限制、道路的转弯半径等。

4、施工安装

施工现场的吊机选型与安装对于确保构件的安全吊装至关重要。在选型过程中，需要综合考虑构件的重量、尺寸以及吊装高度等因素，选择适合的吊机型号。安装过程中，应确保吊机的稳定性和安全性，遵循相关安装规范，并进行严格的检查与测试。在PC构件灌浆完成后，斜向支撑的撤除需要根据灌浆料强度增长情况来适时进行。撤除过早可能导致构件稳定性不足，而撤除过晚则可能影响施工进度。因此，需要制定详细的撤除计划，并严格按照计划执行。

智能生产车间与智慧工地的深度融合是实现智能化建造运营的关键。智能决策瞬态支持能够为管理层提供实时、准确的数据支持和决策依据。通过大数据分析和人工智能算法，可以对生产数据进行深度挖掘和预测分析，帮助管理层做出科学、合理的决策，推动企业的持续发展和创新。

在预制件智能装配方面，通过采用先进的装配技术和设备，可以提高装配精度和效率，降低人为错误的风险。工人智能考勤系统可以实时记录工人的出勤情况，为项目管理提供数据支持。生产智能监控系统可以实时监控生产过程中的各项参数，确保生产过程的稳定性和安全性。进度智能管控系统可以实时掌握施工进度，为项目决策提供有力支持。材料智能分配系统可以优化材料的使用和分配，降低材料浪费和成本。环境智能保护系统可以实时监测施工环境，确保施工活动对环境的影响最小化。

这些智能化手段的运用能够全面提升生产过程的自动化、智能化和高效化水平，从而确保PC构件的质量得到严格控制，为装配式建筑项目的高质量施工提供有力保障。

5、结语

PC构件全生命周期的质量管控涉及多个阶段和多个方面。通过结合多个项目的现场施工经验及质量管理体系要求，对这些要点进行概括总结，有助于推动PC构件全过程的质量管控，保障装配式建筑项目施工质量。在实际项目中，应根据具体情况制定相应的质量管控措施，确保每个环节都得到有效的控制和管理。

发展绿色建筑和推进“制造+建造”模式是建筑业实现可持续发展的重要途径。通过充分利用工业4.0和新一代信息技术的优势，可以推动建筑业向更加高效、环保、智能的方向发展，为建设美丽中国和实现“双碳”目标作出积极贡献。