淺析施工總承包單位的施工圖設計優(yōu)化及技術創(chuàng)效

李濤

中建三局第三建工程有限責任公司廈門分公司 福建 廈門 361000

引言

自從2016年以來，建筑材料、勞動力單價大幅上漲，建筑成本增加，建筑企業(yè)壓力上行。同時，民用建筑施工行業(yè)市場需求減少，建筑產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過剩。這些問題都嚴重困擾了施工企業(yè)和建筑從業(yè)人員的生存狀況。

因此，在這種情況下，運用各種合理合規(guī)的手段提高企業(yè)效益，加強企業(yè)管理，提高企業(yè)競爭力就顯得額外重要。其中對施工圖紙進行設計優(yōu)化和技術創(chuàng)效是一個比較關鍵且重要的途徑。

1 施工圖在施工過程中設計的優(yōu)化原則

①施工圖第二次深化設計必須保證使用功能不更改，且符合國家法律、法規(guī)的相關規(guī)定。②施工圖深化設計必須保證材料功能一致，甚至超前。③施工圖深化設計必須保證施工過程中工序優(yōu)化，成本優(yōu)化[1]。

2 造成施工圖紙問題的主要原因

2.1 專業(yè)技術人員技術知識不扎實

現(xiàn)在的設計院掛靠現(xiàn)象相當嚴重，畫圖員可能還只是應屆畢業(yè)生，缺乏深厚的功底，最終畫出的圖紙就會出現(xiàn)很多問題，給施工帶來難度。例如設計圖紙前后矛盾、尺寸剖立面不符合規(guī)格、缺少部分節(jié)點等。據(jù)統(tǒng)計，在實際施工中，由于漏項與設計變更造成的費用增加，在超預算的各個因素中名列前茅。同時，由于缺乏扎實的知識，在施工在中出現(xiàn)的問題層出不窮，甚至出現(xiàn)施工圖無法指導現(xiàn)場施工的現(xiàn)象。

以泉州的某工程為例，工程建筑面積20萬平方米，建筑屬于33層的高層復式建筑，建筑本身存在補板送面積的設計方案。最終，設計報規(guī)出現(xiàn)了衛(wèi)生間處于廚房樓上的現(xiàn)象，導致業(yè)主用戶的大為不滿。此項目本身設計是出于能補板送面積，送業(yè)主優(yōu)惠的考慮，但是由于設計人員的考量不到位，最終導致廚房設計在衛(wèi)生間下方的方案，對于品牌的深遠影響是得不償失的。

2.2 設計院專業(yè)人員之間配合不到位

專業(yè)人員之間的配合不到位。比如在暖通空調(diào)方案確定后，沒有給結(jié)構專業(yè)提供設備基礎的荷載和尺寸，導致結(jié)構設計的剪力墻中沒有預留孔洞，給施工帶來了困難。

以泉州地區(qū)為例，現(xiàn)今泉州的燃氣設計、電力設計、水務供水都是單獨由燃氣公司、電力公司、自來水供水局出圖設計。這就導致業(yè)主雇傭的設計院在施工圖階段都沒有考慮到燃氣管對外立面的影響，電力設備尺寸是否能裝入指定的設備間。由此，最終產(chǎn)生巨大的返工，增加了施工成本。

2.3 設計人員設計思維過于保守或者過于開放

首先，“思想保守”體現(xiàn)在結(jié)構設計方面比較多。例如很多高層住宅剪力墻過厚，梁高過高，不僅導致施工不便，外觀還不好看。同時由于結(jié)構保守會導致剛度過大，相對側(cè)移過小，遠遠小于規(guī)范取值，一來不利于抗震，二來施工成本很高。

其次，設計的保守體現(xiàn)在鋼筋構件的考慮上。建筑物在施工時，需要增加塔吊附著預埋件、懸挑工字鋼木盒、鋼管、鋼絲繩倒拉環(huán)等。但是由于建筑物鋼筋密度過大，鋼筋排放過緊，預埋后鋼筋最小間距不符合要求，導致混凝土澆筑時，出現(xiàn)振搗不密實的現(xiàn)象，建筑物蜂窩麻面甚至出現(xiàn)空洞，最終質(zhì)量不合格。

2.4 技術設計要素處置不當

通常上來說，部分建筑物由于客觀的條件限制，一般會采取特殊的措施處理。比如：建筑物很長的時候需要設置變形縫或者沉降縫，但設計師把變形縫設置于房間門口或者房間內(nèi)部，這就導致房間既不便于使用，也不好看。同理，由于各個省市地區(qū)的驗收標準不一樣，施工圖后澆帶的劃分就變得尤為重要，一個好的分區(qū)將會減少驗收次數(shù)，節(jié)約人力成本和工期。

2.5 業(yè)主單位在設計管理階段，多家深化單位介入后與設計院脫鉤

如今是建筑設計多方位、多專業(yè)設計并行的時代，但基本上沒有任何一家設計院有資質(zhì)，能同時完成建筑物所有的設計。于是業(yè)主為了解決該問題，就會招標多家設計單位：建筑設計、室內(nèi)設計、門窗設計、鋼構設計、石材設計等等。由于深化設計單位較多，因此很容易出現(xiàn)圖紙沖突、材料矛盾、質(zhì)量不符合國標驗收要求等問題[2]。

3 施工圖在施工時具體的優(yōu)化措施

3.1 加強交流合作，最好能在項目前期有完備的模型溝通，建立完備的數(shù)字模型體系

只有真正實現(xiàn)好的交流通道，才能讓經(jīng)驗和知識互通有無，才能將各個崗位的人才發(fā)揮出重要作用。同時，溝通又需要好的媒介，這時候出現(xiàn)了一個全新的技術——BIM（建筑信息模型，英文Building Information Modeling）。當所有專業(yè)能投入到一個可視化的模型中去討論的時候，建筑物的溝通就有了媒介。因此，在施工階段也要做好信息模型的采集。不僅接收設計院出具的藍圖，也應該接收設計院的各專業(yè)模型：結(jié)構計算模型、建筑效果圖模型、造價模型、通風設備模型、節(jié)能模型等。由此，在完整的了解項目各項信息的情況下，二次的施工圖深化才能真正達到各專業(yè)技術與藝術的優(yōu)化。

3.2 嚴格把控施工放線，對柱墻現(xiàn)場編號，以便于施工查驗

在建筑圖紙優(yōu)化設計的過程中，如果發(fā)現(xiàn)存在技術問題必須要得到足夠的重視，例如結(jié)構編號改進、柱子改進等等。在現(xiàn)場施工的時候，要對圖紙精細化負責，才能及時地發(fā)現(xiàn)問題。因此最好采用日式放線法，在墻柱施工時放好每一個房間的30控制線，并給柱子填寫圖紙上適當?shù)臉颂?，由此才能對設計方面的細節(jié)一一改進，真正做好圖紙的優(yōu)化工作。

3.3 提高施工技術人員的素質(zhì)，加強關于圖集的培訓

人才是工作的最終主導者，因此，提高施工人員素質(zhì)與技術員素質(zhì)，才是從根源上解決施工圖優(yōu)化的方法。

目前，我國的建筑市場內(nèi)存在人員素質(zhì)參差不齊的狀況，真正具備高素質(zhì)的、高綜合能力的技術員、施工員并不多。因此，在當前環(huán)境下要提高圖紙優(yōu)化程度，節(jié)約施工成本，除了靠外界幫助外，企業(yè)還應該加強對工作人員各項規(guī)范的培訓、各種經(jīng)驗的交流，從根本上提高企業(yè)的業(yè)務能力[3]。

4 技術創(chuàng)效的原則

與圖紙優(yōu)化能同樣節(jié)約施工成本的就是技術優(yōu)化了，其創(chuàng)效類型主要分為四個類型：施工方案技術優(yōu)化、新工藝新設備創(chuàng)效、綠色施工技術創(chuàng)效和其他技術創(chuàng)效。

其技術創(chuàng)效的原則為：確保工程安全、質(zhì)量及施工進度的前提下，降低綜合施工成本。

4.1 技術創(chuàng)效的具體例證

（1）施工方案技術優(yōu)化創(chuàng)效。技術方案的優(yōu)化主要是為了縮短工期，降低直接成本，從而有效地降低綜合施工成本。比如以下例子：

案例1：在塔吊施工時，給塔吊基礎混凝土添加早強劑，加快混凝土強度提升，盡早安裝塔吊設備。通過此手段，雖然增加了混凝土成本，但是總體上減少了汽車吊的費用以及塔吊設備的管理費。

（2）施工工序創(chuàng)效。施工時工序能達到一個合理的流水節(jié)拍，是節(jié)約勞動力成本的最好途徑。但是實際施工時由于不同原因的限制，我們往往無法按照理論施工進度進行施工。因此，施工工序及時、合理地優(yōu)化就是一個重要的步驟。

案例1：我們都知道墻面抹灰和打點的步驟，往往是按墻面清理→澆水潤濕墻面→吊垂直、套方、抹灰餅、充筋→彈灰層控制線→基層處理→抹底層砂漿→彈線分格→粘分格條→抹罩面灰→起條、勾縫→養(yǎng)護的步驟進行，即正常工序是先打點再甩漿。但是，如果我們在打點的人員不能就位的時候，我們能不能先甩漿再打點，保證工程的進度開展呢？答案是可以的。

先打點的目的是為了確保墻體平整，不需要打爆，在打點后還要貼上透明膠做好保護，防止甩上墻的砂漿黏結(jié)在灰餅上，影響抹灰的平整度。那如果我們在確定基層墻體無誤的情況下，當然就可以先甩漿再打點了，由此還省去了貼透明膠保護的工序，加快了現(xiàn)場節(jié)奏。

（3）新設備創(chuàng)效。先進的機械設備是能夠達到提升質(zhì)量、提高效率的目的。以某工程外墻抹灰為例，采用機械噴漿（泵送水泥砂漿噴涂機 ：YXL-1 ）和人工甩漿對比：

噴漿機成本約為1.8萬元左右，但噴漿機效率約為5平方米/每分鐘，即300平方米/小時，以一天8小時計算，每天能完成外墻噴漿約2400平方米；成本計算式為：成本金額=材料成本+人工成本+噴漿機成本=材料成本+300×1×天數(shù)+18000

工人人工甩漿效率約為每天（8小時制計算）800平方米，即要達到機器同等效率需要三個工投入，比機器操作工人額外增加2名，工人成本以每個大工300元/天計算，則成本為：成本金額=材料成本+人工成本=材料成本+300×3×天數(shù)

如果達到噴漿機成本收支平衡，則只需要面積達到：72000平方米。計算式：天數(shù)=18000/600=30天，即施工面積超過30×2400=72000平方米時，選用機械噴漿反而降低了綜合成本。

（4）新工藝創(chuàng)效。任何一個時代，技術的革新總是帶動成本的降低和傳統(tǒng)崗位的淘汰，施工技術上新工藝尤為如此。以傳統(tǒng)木模板施工與新興的鋁合金模板施工為例，我們來一一論述新工藝的進步：

傳統(tǒng)木模板存在周轉(zhuǎn)次數(shù)的限制，基本上每塊模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)不會超過5次。同時，模板在使用期間進場會遭到破壞，帶來材料損耗。以33層的高層為例，標準層木模板約周轉(zhuǎn)6次。鋁合金模板的租賃價格約為木模板的3～4倍，但可以一直周轉(zhuǎn)使用。加設木模板的成本是固定值x，鋁模為3x，當周轉(zhuǎn)次數(shù)達到平衡時，即為15（預估為：15層/5層一次更換）個標準層。由于鋁模無法制造非標準層，而往往建筑存在底層商鋪等。因此，當建筑物的標準層達到20層以上時，建筑物使用鋁合金模板的直接成本是降低的。

除了直接成本降低以外，鋁合金模板還具有間接降低成本的優(yōu)勢。由于鋁合金模板統(tǒng)一優(yōu)化，統(tǒng)一設計，因此能直接深化完成磚墻下掛梁和構造柱的設計，避免了二次結(jié)構施工時增加木工的費用。首先，鋁合金模板具有墻面平整、成型好的優(yōu)點，在混凝土澆筑后能有效地減少的打爆的工作量，降低整改成本；其次，由于墻面平整，垂直度好，墻體抹灰施工時，可以直接采用薄抹灰技術，減少抹灰材料的投入。

（5）微創(chuàng)新創(chuàng)效。小的創(chuàng)新同樣會帶來效益的積累，積少成多終會匯聚成汪洋大河。以中建三局項目為例，根據(jù)項目的不同，各個工地對于各個節(jié)點都成功總結(jié)了一點點行之有效、用之皆宜的微創(chuàng)新，諸如：鋁模止水節(jié)低損快拆安裝技術、地下室外墻后澆帶提前封閉技術、梯封閉式木模組合拼裝技術、預制空調(diào)洞砌塊模塊化施工技術、可調(diào)踏步樓梯定型鋼模架技術、衛(wèi)生間止水坎預制及安裝技術、廚衛(wèi)止水導墻隨結(jié)構板一體澆筑技術、U型砌塊圈梁和構造柱免拆模施工技術等等。

（6）綠色施工，材料節(jié)約創(chuàng)效。綠色施工技術就是通過施工技術措施，最大限度地節(jié)約資源，減少對環(huán)境的負面影響，從而降低施工成本。比如節(jié)約用水，二次收集施工用水沖洗地面；比如排磚圖設計，最大限度地減少半磚；比如廢舊模板重復利用制作設備基礎等等。

（7）其他方面創(chuàng)效。其他方面的創(chuàng)效主要在于研究合同文件，做出恰當?shù)募夹g舉措。比如：開源、節(jié)流、甩包袱等方面。

開源：根據(jù)合同條件，努力爭取合同中沒有提到的問題。比如場地內(nèi)存在高壓電線，但是合同中沒有提出涉及高壓線路的防護措施。由于高壓線路確實會造成安全隱患，我們可以通過報告等形式向建設單位（監(jiān)理單位）提出增加相關的安全費用。

節(jié)流：項目的實施過程中出了開源的方式以外，還要研究總包對分包的合同內(nèi)容。通過合理的劃分界面，達到資源合理配置，從而減少成本。比如：通常上來說，二次結(jié)構混凝土澆筑費用遠遠大于一次結(jié)構。那么在施工過程中，我們是否能把本應該是二次結(jié)構的構件在一次結(jié)構澆筑時成型。諸如：剪力墻上100mm門垛、門窗上口的過梁做成下掛梁、節(jié)點上的構造柱、首層擋水的混凝土反坎等等。通過界面的轉(zhuǎn)化，達到節(jié)約資金的目的。

轉(zhuǎn)換：通過對于合同和圖紙的研究，努力溝通，合理地減去施工時成本虧損的清單項。或采取不同的施工工藝，把虧損的清單項目用其他的手法實現(xiàn)，達到扭虧為盈的目的。另外，還能通過部分技術手段減少后期通病，由此節(jié)約維修費用等等。

5 結(jié)束語

科學技術是第一生產(chǎn)力，因此，設計上的優(yōu)化和技術措施的合理運用，是企業(yè)加強自身競爭力的核心。建筑企業(yè)應在施工過程中加強對圖紙優(yōu)化和技術創(chuàng)效的應用，并且在實施過程中總結(jié)，通過具體的控制最終達到成本節(jié)約、企業(yè)共贏和提升企業(yè)競爭力的目的。