PC建筑物開發(fā)流程簡介、施工創(chuàng)新技術(shù)分析及應(yīng)用

【摘要】裝配式建筑在國家城市工作會議和未來建筑五年規(guī)劃中多次重點強調(diào)，目前在全國各地大面積推廣。上海地處國內(nèi)建筑變革發(fā)展的前沿，在裝配式建筑領(lǐng)域有著得天獨厚的技術(shù)優(yōu)勢和發(fā)展規(guī)模，筆者結(jié)合自身工作項目對裝配式建筑全過程給大家做了一次全面的介紹，包括國家及上海地方的政策解讀、裝配式建筑一體化設(shè)計、PC構(gòu)件的生產(chǎn)、裝配式建筑施工創(chuàng)新技術(shù)等方面。

【關(guān)鍵詞】PC建筑物；開發(fā)流程；施工創(chuàng)新技術(shù)

對國家及地方的政策解讀，可以讓大家了解到國家和地方對建筑變革的決心和指導(dǎo)思想，讓大家感覺到時代給我?guī)淼奈C和機遇；裝配式建筑一體化設(shè)計統(tǒng)領(lǐng)了建筑設(shè)計各個專業(yè)，前期的策劃設(shè)計決策，將直接影響到項目后期的成??；PC構(gòu)件的生產(chǎn)流水系統(tǒng)進(jìn)行講解；裝配式建筑的施工創(chuàng)新技術(shù)方面，讓大家對現(xiàn)場管控開辟新思路。

1、政策解讀

1.1國家政策

國發(fā)辦【2013】1號，《國務(wù)院辦公廳關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)展改革委住房城鄉(xiāng)建設(shè)部綠色建筑行動方案的通知》（國務(wù)院辦公廳2013年1月1日）確定指導(dǎo)思想、主要目標(biāo)和基本原則，重點任務(wù)（10條），保障措施（8條）。2015年12月20日，中央城市工作會議，《中共中央國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強城市規(guī)劃管理工作的若干意見》。時隔37年的中央城市工作會議重新召開，確定10年目標(biāo)（裝配式建筑達(dá)到新建建筑面積的30%）。為落實會議精神，住建部將“全面推廣裝配式建筑”作為2016年重點工作，并提出四節(jié)一環(huán)的綠色施工理念。

1.2上海地方政策

滬府辦【2013】52號，《上海市人民政府辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)建設(shè)交通委等五部門關(guān)于本市進(jìn)一步推進(jìn)裝配式建筑發(fā)展若干意見的通知》（2013.08.15印發(fā)～有效期2016.12.31）外墻采用預(yù)制墻體面積不應(yīng)低于50%，并宜采用預(yù)制夾心保溫墻體；明確2016年起，單體預(yù)制率不低于40%；提出裝配式建筑外墻采用預(yù)制夾心保溫墻體的，其預(yù)制夾心保溫墻體面積可不計入容積率，但其建筑面積不應(yīng)超過總建筑面積的3%；本實施細(xì)則從2015.01.01起實施。裝配式建筑夾心保溫板3%不計容面積獎勵申請流程。滬建建材聯(lián)【2016】432號，《關(guān)于印發(fā)<上海市建筑節(jié)能和綠色建筑示范項目專項扶持辦法>的通知》（2016.06.03印發(fā)），居住建筑使用裝配整體式建筑示范項目，面積在3萬平方米以上，單體預(yù)制率不得低于45%，或裝配率不得低于65%，且具有兩項以上的創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用的，可獲得100元/平米的獎勵，單個項目不得大于1000萬；滬建建材【2016】688號，《上海市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)管理文員會關(guān)于進(jìn)一步加強本市新建全裝修住宅建設(shè)管理的通知》（2016年8月18日）2017年1月1日起出讓土地的，外化內(nèi)100%全裝修；除奉賢區(qū)、金山區(qū)、崇明區(qū)為30%外，其他區(qū)全裝修比例50%，保障房、公租房的全裝修比例應(yīng)為100%，實施全裝修工程的單位以“棟號”為計量單位。

2、裝配式建筑一體化設(shè)計

統(tǒng)籌建筑結(jié)構(gòu)、機電設(shè)備、部品部件、裝配施工、裝飾裝修，推行裝配式建筑一體化集成設(shè)計。推廣通用化、模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計方式，積極應(yīng)用建筑信息模型技術(shù)，提高建筑領(lǐng)域各專業(yè)協(xié)同設(shè)計能力，加強裝配式建筑建設(shè)全過程的指導(dǎo)和服務(wù)。

3、PC構(gòu)件生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)流程

PC構(gòu)件模具生產(chǎn)車間應(yīng)具備技術(shù)先進(jìn)，專業(yè)配套，管理規(guī)范，服務(wù)積極，產(chǎn)能充足等綜合實力能力。（模具制作）（鋼筋綁扎）（工裝安裝）（砼機械振搗）（構(gòu)件蒸汽養(yǎng)護(hù)）（構(gòu)件出廠）如圖2。

4、裝配式建筑施工創(chuàng)新技術(shù)

4.1基于BIM技術(shù)裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)輔助技術(shù)

利用BIM技術(shù)前期進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件預(yù)拼裝、孔洞預(yù)埋、斜支撐桿件碰撞、塔吊及人貨電梯附墻件進(jìn)行預(yù)埋定位。

利用BIM技術(shù)能有效提高裝配式建筑的生產(chǎn)效率和工程質(zhì)量，真正實現(xiàn)以信息化促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化。特別是在三維模型及鋼筋的參數(shù)化設(shè)計、4D模擬技術(shù)方面，大幅度提高了修改圖紙生成的效率、設(shè)計鋼筋的準(zhǔn)確性以及施工現(xiàn)場管理的水平，解決了傳統(tǒng)的拆分設(shè)計中，因為大量的圖紙和難以修改而產(chǎn)生的問題、施工性也大大加強、縮短了施工的工期、并減少了成本。因此，BIM技術(shù)的使用能夠為裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)施工提供了有效幫助，使得裝配式工程精細(xì)化這一特點更為容易實現(xiàn)，進(jìn)而推動現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

4.2基于RFID技術(shù)的精益建造可視化管理系統(tǒng)

4.2.1裝配式建筑現(xiàn)場預(yù)制構(gòu)件管理難題

預(yù)制裝配建筑中，構(gòu)件在整條供應(yīng)鏈上要經(jīng)過許多階段，從前期的設(shè)計、物流產(chǎn)品計劃、訂單到中期生產(chǎn)、運輸、施工現(xiàn)場的監(jiān)督和管控、現(xiàn)場堆放、安裝以及到后期的維護(hù)等階段，各個階段都會面臨未知的變數(shù)。所以，我們需要及時收集、分析構(gòu)件的數(shù)據(jù)狀態(tài)，更新項目進(jìn)度的計劃，達(dá)到質(zhì)量驗收的要求，以確保建造的過程順利進(jìn)行。但是，目前現(xiàn)有的傳統(tǒng)技術(shù)及管理方法對于實現(xiàn)在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)過程中和整條的構(gòu)件供應(yīng)鏈上進(jìn)行相應(yīng)的追蹤和管理，裝配整體式建筑和建造產(chǎn)業(yè)鏈雙方在管理的過程中都出現(xiàn)了困難：

（1）建設(shè)單位管理的難點是“難以掌控構(gòu)件深化進(jìn)度、無法把控構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量”。建設(shè)單位難以及時掌控構(gòu)件深化的設(shè)計、生產(chǎn)、運送和施工過程等信息的進(jìn)度節(jié)點，而且在構(gòu)件的生產(chǎn)過程中無法有效控制質(zhì)量。

（2）構(gòu)件生產(chǎn)單位管理的難點是“構(gòu)件生產(chǎn)信息多樣、信息化程度較低”。構(gòu)件生產(chǎn)單位項目繁多，構(gòu)件品種各式各樣，圖紙深化程度的不同以及生產(chǎn)線管理方面，信息化程度較低。所以，在生產(chǎn)過程中很容易造成錯誤。而且構(gòu)件生產(chǎn)的質(zhì)量直接影響構(gòu)件生產(chǎn)的單位質(zhì)量管控的能力，無法根據(jù)規(guī)范要求，真正的做到對每個構(gòu)件都進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量驗收，并形成有效的、可追述的記錄。

（3）總承包單位管理的難點是“施工現(xiàn)場無法落實精細(xì)化管理”。雖然每個構(gòu)件都和設(shè)計圖中的相應(yīng)結(jié)構(gòu)一一對應(yīng)，并且還根據(jù)生產(chǎn)編號加以區(qū)分，但在外觀上大量構(gòu)件非常相似，導(dǎo)致在施工現(xiàn)場，因為區(qū)分構(gòu)件種類而占用大量的堆放場地。同時，在安裝的過程中，迅速并準(zhǔn)確在堆場中找到對應(yīng)的構(gòu)件是非常困難的，并且構(gòu)件吊裝位置很容易出現(xiàn)錯誤。不但極大地降低了裝配化建設(shè)的效率、浪費大量的人力財力，從而在建造過程中出現(xiàn)停滯的情況。

所以，在建筑裝配化的生產(chǎn)條件下，如何對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行全壽命的周期管理，對其實現(xiàn)實時定位、追蹤以及監(jiān)控，從而可以及時獲得構(gòu)件的基本狀態(tài)、使用情況以及地理位置方位等信息，以及可追溯構(gòu)件生產(chǎn)、制作和施工過程中相關(guān)的質(zhì)量信息，并形成信息處理的記錄，這些關(guān)鍵因素都會影響裝配式住宅的發(fā)展。

4.2.2適應(yīng)裝配式建筑的精益建造可視化管理平臺

適應(yīng)PC建造的精益建造可視化管理平臺是面向PC構(gòu)件全生命周期質(zhì)量控制的信息化管理工具。該平臺基于構(gòu)件供應(yīng)鏈管理理念，融合了“BIM+物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)，通過協(xié)同平臺、RFID芯片、BIM模型和手機APP，可以準(zhǔn)確安排各層構(gòu)件安裝的進(jìn)度和相應(yīng)供貨計劃、構(gòu)件狀態(tài)的信息可以實時進(jìn)行追蹤和反饋，構(gòu)件所有的設(shè)計、施工的信息都可以被快速地進(jìn)行查驗、及構(gòu)件狀態(tài)的可視化查詢……該平臺可以幫助政府、甲方和總包實現(xiàn)工業(yè)化建筑建造全過程的高效精準(zhǔn)管理?！叭缤罱艘粭l看不見的流水線，實現(xiàn)成千上萬塊預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、儲運、安裝、驗收全過程的有條不紊，各環(huán)節(jié)的管理信息可追溯”。

4.3高精度自適應(yīng)斜支撐系統(tǒng)

4.3.1預(yù)制構(gòu)件垂直度調(diào)整現(xiàn)有問題

通常情況下裝配整體式墻體的臨時就位、校正依靠產(chǎn)業(yè)工人讀取靠尺（線錘）參數(shù)后對斜支撐固定桿件進(jìn)行手工操作調(diào)節(jié)，往往因為靠尺（線錘）人工讀取精度低、手工調(diào)節(jié)桿件伸縮速度慢、傳統(tǒng)斜支撐就位校正操作步驟多，而造成預(yù)制墻體就位精度無法保證、產(chǎn)業(yè)勞動力工效降低，而隨著裝配式建筑高度越來越高，垂直精度相應(yīng)要求不斷提升，操作過程中“人為因素”將成為影響項目總體質(zhì)量的關(guān)鍵問題。

4.3.2高精度自適應(yīng)支撐系統(tǒng)

高精度自適應(yīng)斜撐系統(tǒng)是適用于PC構(gòu)件快速、高效安裝就位的智能化裝備。該裝備集“姿態(tài)感應(yīng)、無線反饋、驅(qū)動調(diào)節(jié)、就位鎖定”等功能于一體，在預(yù)制墻體吊裝就位后，即可自動監(jiān)測并反饋墻體垂直度，并自動驅(qū)動伺服電機進(jìn)行構(gòu)件的姿態(tài)調(diào)整。整個過程只需要30秒即可完成，精度達(dá)到毫米級。

結(jié)語：

裝配式建筑通過BIM技術(shù)、RFID可視化管理系統(tǒng)、高精度自適應(yīng)支撐系統(tǒng)，有效提高建筑的生產(chǎn)效率和工程質(zhì)量，真正實現(xiàn)以信息化促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化。所以，裝配式建筑是現(xiàn)在的發(fā)展趨勢，通過對于各種實際案例的操作，結(jié)合裝配式建筑在實際操作過程中遇到的問題和情況，不斷地進(jìn)行改進(jìn)和加強。裝配式建筑在改變建筑業(yè)發(fā)展模式，推動現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展方面將會功不可沒。

參考文獻(xiàn)：

[1]齊寶庫，李長福.基于BIM的裝配式建筑全生命周期管理問題研究[J].施工技術(shù)，2014（15）：25-29.

[2]于景杰，吳俊喜.低碳節(jié)能裝配式建筑技術(shù)研究[J].建筑技術(shù)，2013，44（9）：792-794.