基于精益建造理論的工程項目工藝優(yōu)化及措施優(yōu)化探討

張愛環(huán) 國向云 沈沁瑤

（南通職業(yè)大學(xué)，江蘇 南通 226000）

1 引言

精益建造的理念源于工業(yè)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)，旨在應(yīng)用先進(jìn)的管理模式最大限度滿足客戶需求、節(jié)約資源、縮短工期、提高一次成優(yōu)率，實(shí)現(xiàn)效益最大化，為建筑業(yè)創(chuàng)造更大價值。

施工工藝和施工措施是影響建筑施工質(zhì)量、工期和安全的重要因素。引入精益建造思想，工藝優(yōu)化可提高一次成優(yōu)率，減少質(zhì)量缺陷；措施優(yōu)化可提高施工安全可靠性，減少多余施工措施的投入，提高效率和施工便捷性。

2 工藝優(yōu)化探討

以保證成品質(zhì)量為前提的工藝優(yōu)化，從簡化升級傳統(tǒng)施工工藝入手，強(qiáng)調(diào)流程化、標(biāo)準(zhǔn)化的工藝改進(jìn)，減少返工造成的浪費(fèi)或減少冗余的施工步驟。

2.1 構(gòu)件預(yù)制工藝

近些年，裝配式工程發(fā)展迅速，梁、板、柱、墻、樓梯等結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化的生產(chǎn)模式生產(chǎn)制作，構(gòu)件預(yù)制稱為新興生產(chǎn)方式。構(gòu)件在工廠預(yù)制，現(xiàn)場吊裝，不僅節(jié)約材料、降低施工成本、減少現(xiàn)場作業(yè)，同時，大大提高工作效率，符合節(jié)能減排的綠色施工理念。

2.1.1 預(yù)制外墻

在進(jìn)行深化設(shè)計時，建筑外墻采用集成保溫、門窗、貼磚或涂料于一體的預(yù)制外墻，集中吊運(yùn)安裝，僅需后期進(jìn)行些許收尾工作，降低外墻滲漏隱患，大大減少現(xiàn)場作業(yè)步驟，提高工作效率及成效。

2.1.2 預(yù)制凸窗

凸窗的制作采用預(yù)制構(gòu)件，預(yù)埋鋁合金窗框，后期僅需進(jìn)行玻璃安裝，窗頂部設(shè)置滴水線，解決防水問題。

2.1.3 預(yù)制樓板

在易出現(xiàn)滲水問題的衛(wèi)生間、陽臺等部位的樓板采用工廠預(yù)制樓板，制作過程中可將管道預(yù)留洞口一次澆筑預(yù)留成型，大大降低滲水隱患。

2.1.4 預(yù)制樓梯

樓梯、樓梯間隔墻采用預(yù)制構(gòu)件，取消整個樓梯間濕作業(yè)，預(yù)制樓梯間隔墻中預(yù)埋扶手欄桿連接件，避免安裝欄桿時開孔。

2.1.5 預(yù)制道路、電纜溝

項目臨時道路施工時，采用預(yù)制道路拼裝，節(jié)省現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度等待時間，后期直接調(diào)運(yùn)周轉(zhuǎn)，提高預(yù)制道路使用率，且避免建筑材料浪費(fèi)及環(huán)境污染。

2.2 建筑專業(yè)工藝優(yōu)化

建筑裝飾專業(yè)工程如砌筑、抹灰、膩?zhàn)?、欄桿、防水、涂料、保溫、門窗等施工工藝的優(yōu)化，采取工藝標(biāo)準(zhǔn)化流程，可以減少資源消耗，提高工效。

2.2.1 砌體工程標(biāo)準(zhǔn)化管理

利用BIM技術(shù)對砌體墻進(jìn)行三維深化排磚布置。砌筑前，用砌體深化設(shè)計三維圖對工人進(jìn)行交底并將排版圖張貼到待砌筑單元墻上，指導(dǎo)工人砌筑。

2.2.2 滴水線優(yōu)化

現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)工程提倡在結(jié)構(gòu)施工時預(yù)留滴水線槽。如主體結(jié)構(gòu)飄窗板在支模時，應(yīng)在模板板邊50mm內(nèi)釘半圓形PVC模具，使滴水槽一次成型，簡化滴水線工序，提高工效。

2.2.3 陽臺欄桿杯口

在鋁模深化設(shè)計時，根據(jù)欄桿立桿的間距壓槽，壓槽長×寬×深為6cm×6cm×3cm，避免后期切割開洞。

2.3 結(jié)構(gòu)專業(yè)工藝優(yōu)化

結(jié)構(gòu)工程的工藝優(yōu)化從混凝土、鋼筋、模板等施工工藝考慮，使工藝流程標(biāo)準(zhǔn)化，減少資源消耗，提高施工效率。

2.3.1 鋁模、塑料模板深化

利用BIM模型對模板設(shè)計中的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深化，如K板節(jié)點(diǎn)、降板吊模、窗臺節(jié)點(diǎn)、外墻線條、洞口節(jié)點(diǎn)、電梯井節(jié)點(diǎn)。

2.3.2 樓地面高精整平收面工藝

樓地面高精整平收面主要步驟如下：①激光掃描儀架設(shè)。②塔尺接收器調(diào)整固定。③混凝土攤平、塔尺跟進(jìn)測量。④人工補(bǔ)平混凝土面。⑤機(jī)械圓盤壓實(shí)提漿。⑥機(jī)械收光。⑦水平尺檢查平整度。⑧人工局部修補(bǔ)填平。

2.3.3 精細(xì)化放線工藝

放線過程中，通過不同顏色，將主體結(jié)構(gòu)、內(nèi)裝墻體、水暖電氣安裝等施工用線全部投射到施工面，增加各專業(yè)的施工操作便利性和精準(zhǔn)度，降低質(zhì)量風(fēng)險，減少返工及修補(bǔ)浪費(fèi)。

2.4 機(jī)電專業(yè)工藝優(yōu)化

機(jī)電工程如電梯、智能化、通風(fēng)與空調(diào)、電氣、管道等施工工藝的優(yōu)化，使工藝流程標(biāo)準(zhǔn)化，減少資源消耗，提高施工效率。

2.4.1 線盒預(yù)留預(yù)埋

線盒采用的預(yù)埋方式盡量避免打鑿修補(bǔ)，避免結(jié)構(gòu)破壞與重復(fù)用工。①預(yù)埋剪力墻結(jié)構(gòu)時，可先用A6鋼筋將底盒連體組裝固定，然后與墻體鋼筋焊接定位；②預(yù)埋砌體結(jié)構(gòu)時，依據(jù)線管及強(qiáng)電盒和弱電盒位置對砌體進(jìn)行排磚深化設(shè)計，線盒穿過的砌塊可采用廠家定制的砌塊砌筑。

2.4.2 止水節(jié)

陽臺、衛(wèi)生間給排水管等易滲水部位，可采用預(yù)埋止水節(jié)的方式，提高防水性能，避免后期的二次吊洞。止水節(jié)預(yù)埋需注意定位準(zhǔn)確，且加固到位，上口用膠帶封堵，做好成品保護(hù)措施。

2.4.3 電箱預(yù)埋、強(qiáng)弱電配電殼預(yù)埋

電箱采用提前預(yù)埋的方式，需注意預(yù)埋前在電箱四周加角鋼固定，然后，將電箱通過角鋼焊接在鋼筋上。強(qiáng)弱電配電箱施工通常為結(jié)構(gòu)預(yù)留孔洞或在砌體墻二次開洞，此種施工相對繁瑣，且不易進(jìn)行施工成品保護(hù)。因此，在施工時，將強(qiáng)弱電配電箱殼隨主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)埋。

2.4.4 室內(nèi)水管埋設(shè)

設(shè)計找平層覆蓋室內(nèi)給水管的項目，可以在現(xiàn)澆層預(yù)留管槽，即在樓板混凝土初凝前，按照給水管布置走向，使用條形DN50PVC管在地面上預(yù)留管槽，深度約10mm，待后續(xù)給水管配管布置并試壓完畢后，進(jìn)行地面恢復(fù)找平工作。對于可以在頂板下裝給水管的項目，在現(xiàn)澆層預(yù)留卡槽或穿梁套管，通過改變水管走向，從地面轉(zhuǎn)移至上層板底裝飾層中，可以避免對樓面開槽。

2.4.5 管道井套管一次預(yù)埋工藝

優(yōu)化管道井管道排列，確定組合套管位置，組合式套管采用定型模具，工廠集中加工，穿樓板預(yù)留洞精準(zhǔn)，一次施工到位，無需吊洞修補(bǔ)，提高效率。

3 措施優(yōu)化

措施優(yōu)化以保證施工安全、可行為前提，從永臨結(jié)合、優(yōu)化措施方案、開發(fā)實(shí)用工具等方面，減少臨時施工措施投入，消除多余輔助措施資源浪費(fèi)。

3.1 永臨結(jié)合

永臨結(jié)合是將工程施工中的臨時設(shè)施與永久設(shè)施相結(jié)合進(jìn)行一次施工，讓部分永久設(shè)施在施工中能夠直接使用，以達(dá)到節(jié)約成本的目的。同時，在施工階段發(fā)揮臨時使用功能，代替施工措施投入，起到減小消耗、綠色建造的作用。

3.1.1 道路永臨結(jié)合

施工平面布置時，將施工現(xiàn)場所需臨時道路與永久道路相結(jié)合，達(dá)到永久道路代替臨時道路。

3.1.2 臨電永臨結(jié)合

提前與安裝專業(yè)融合，減少臨時電纜的使用，提前介入地下車庫和樓梯間永久電路工程，施工過程中的工程照明利用永久電纜而非臨時電纜，減少資源浪費(fèi)。

3.1.3 地下室風(fēng)機(jī)、地下室水泵永臨結(jié)合

在取得業(yè)主同意的前提下，地下室后澆帶封閉可提前與安裝專業(yè)融合，將地下室永久風(fēng)機(jī)提前介入施工，從而減少地下室施工過程中設(shè)備的投入，達(dá)到節(jié)約成本的目的。地下室清理干凈，集水井施工完成，可以提前與安裝專業(yè)融合，利用永久水泵代替臨時水泵抽排地下室積水，減少機(jī)械投入，節(jié)約施工成本。

3.1.4 消防永臨結(jié)合

布置現(xiàn)場臨時消防給水系統(tǒng)時，將建筑物永久消防給水系統(tǒng)作為臨時消防設(shè)施，使用永久消防立管和消防栓、消防箱，既符合施工消防要求，又可以減少措施投入，優(yōu)化施工工序。

3.1.5 現(xiàn)場辦公永臨結(jié)合

利用工程配套功能用房，如售樓處、沿街商鋪、配套幼兒園等功能建筑，提前施工用于現(xiàn)場臨時辦公場所，減少現(xiàn)場臨建的投入。

3.2 施工措施優(yōu)化

施工措施方案優(yōu)化調(diào)整，在保證施工安全的前提下，通過優(yōu)化臨時資源投入，提高材料周轉(zhuǎn)，減少資源浪費(fèi)。

3.2.1 施工方案模擬

利用BIM技術(shù)，對項目的大型施工方案（如深基坑、高支模、群塔作業(yè)、大型設(shè)備吊裝、高空設(shè)備拆解等）進(jìn)行施工工藝模擬，保證施工作業(yè)安全。

3.2.2 樓層斷水措施

①電梯井道、樓梯間排水。模板邊角處開設(shè)預(yù)留洞，并在預(yù)留洞安裝臨時簡易地漏，地漏下連通PVC排水管。樓梯間休息平臺梁底和斜板底部安裝PVC排水管，將水引至下層斷水區(qū)的頂板面主排水管網(wǎng)中，再引至豎向主排水立管中排走。②衛(wèi)生間降板排水。廚衛(wèi)間內(nèi)預(yù)留一處管道洞，安裝臨時簡易地漏，地漏下連通PVC排水管，最終引至下層斷水區(qū)頂板面主排水管網(wǎng)中。

3.2.3 后澆帶處理措施

地下室外墻后澆帶保護(hù)層采用混凝土預(yù)料預(yù)制混凝土板。地下室頂板后澆帶優(yōu)化措施有三種：①混凝土構(gòu)造柱作梁板支撐。②可周轉(zhuǎn)型鋼柱作梁板支撐。③梁內(nèi)增加型鋼對撐取代底部豎向支撐。上述三種做法均需經(jīng)設(shè)計復(fù)核可行后組織實(shí)施。

3.2.4 塔吊布置措施優(yōu)化

塔吊布置措施優(yōu)化包括：①采用地庫結(jié)構(gòu)底板局部加強(qiáng)措施代替?zhèn)鹘y(tǒng)獨(dú)立塔吊基礎(chǔ)。②塔吊定位盡量避開結(jié)構(gòu)主梁、設(shè)備機(jī)房、消防水池等部位。③塔吊附墻位置選擇剪力墻、結(jié)構(gòu)梁等部位，并進(jìn)行荷載復(fù)核，必要時對結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部加強(qiáng)。④屋面吊進(jìn)行布設(shè)時，對其周邊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行荷載復(fù)核，必要時對局部做加強(qiáng)處理，增加配筋、改變結(jié)構(gòu)梁截面，隨同屋面結(jié)構(gòu)一次成型，降低施工成本。

3.3 實(shí)用工具應(yīng)用

采用操作簡便、提高工作效率的部分新型施工器具，利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少質(zhì)量缺陷。

3.3.1 瓷磚振動器

由于瓷磚與基層黏結(jié)劑結(jié)合不均勻，使用傳統(tǒng)的橡皮錘很難使氣泡快速溢出，故瓷磚易產(chǎn)生空鼓等質(zhì)量問題。為提高黏結(jié)強(qiáng)度和作業(yè)效率，使用便攜式振動設(shè)備可以使氣泡快速溢出，從而使磚體背面和基面黏結(jié)均勻，減少空鼓產(chǎn)生。

3.3.2 瓷磚開孔器

瓷磚開孔使用專用開孔器，開孔統(tǒng)一、切割圓潤，避免瓷磚破損影響觀感效果。

3.3.3 鋼筋快速綁扎機(jī)

操作非常簡單方便，單手操作可以提高工人作業(yè)時的安全系數(shù)，操作高效快捷，綁扎效率是人工捆扎效率的3～ 4倍，每分鐘可捆扎50～ 60個節(jié)。

3.3.4 墻體線管開槽機(jī)

砌體墻開槽推廣采用新型開槽機(jī)，附帶吸塵器，既能避免因人工開槽破壞砌體、提高開槽質(zhì)量，又能避免開槽過程產(chǎn)生粉塵。

4 結(jié)語

綜上所述，施工工藝和施工措施中采用精益建造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑施工中的精益建造，高質(zhì)量、高效率完成工程項目，具有較高經(jīng)濟(jì)效益。成功的范例決定其能在建筑業(yè)大力推廣，突破傳統(tǒng)施工的舊機(jī)制，達(dá)到效益最大化。