裝配式建筑智能化施工技術(shù)在建筑 工程施工管理中的應(yīng)用

褚力源

【摘要】時(shí)代在發(fā)展，社會(huì)在進(jìn)步，建筑領(lǐng)域也在蓬勃發(fā)展，一系列嶄新的建筑方式與建筑理念層出不窮，給傳統(tǒng)建筑工程注入了新的生機(jī)與活力，這對(duì)廣大建筑單位來說是機(jī)遇，與此同時(shí)，社會(huì)的進(jìn)步促使社會(huì)大眾的觀念發(fā)生了變化，對(duì)于建筑物的要求不再僅僅局限于“遮風(fēng)擋雨”，而是要求其兼具實(shí)力與顏值，使建筑單位面臨巨大的挑戰(zhàn)。如何抓住市場(chǎng)機(jī)遇，應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，是建筑單位必須面臨的話題?；诖?，對(duì)裝配式建筑智能化施工技術(shù)在建筑工程施工管理中的應(yīng)用進(jìn)行研究，以供參考。

【關(guān)鍵詞】裝配式建筑;智能施工技術(shù);施工管理;應(yīng)用途徑

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.02.057

引言：

隨著建筑工程的不斷發(fā)展和進(jìn)步，目前裝配式建筑施工受到了建筑企業(yè)的青睞，并且已經(jīng)得到了廣泛的普及和應(yīng)用，裝配式建筑施工技術(shù)的應(yīng)用成本相對(duì)較低，技術(shù)水平相對(duì)較高。開展裝配式建筑施工作業(yè)的時(shí)候，需要提前預(yù)制相關(guān)構(gòu)配件，之后在施工現(xiàn)場(chǎng)開展施工安裝工作，從而形成一種新的建筑結(jié)構(gòu)形式。

1、裝配式建筑是什么

現(xiàn)如今，我國建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展，城市建設(shè)中出現(xiàn)了一種新型建筑工程模型，即預(yù)制建筑工程模型。這種建筑模型區(qū)別于傳統(tǒng)的建筑模型，需要先將材料和設(shè)備運(yùn)輸?shù)绞┕?chǎng)地，在施工場(chǎng)地進(jìn)行混合、澆筑、砌筑等一系列的處理流程，最后完成建筑結(jié)構(gòu)的組建。這樣的施工方法會(huì)使施工周期增加，并且施工過程中的工作量也會(huì)隨之增加，工人數(shù)和機(jī)械設(shè)備等都會(huì)增加，繼而加大了工程的成本預(yù)算。裝配式建筑的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比較高，因?yàn)樵谘b配式建筑施工過程中常常會(huì)使用通用的構(gòu)建，對(duì)這些通用構(gòu)件的質(zhì)量把控、安裝之后的成品效果都有很嚴(yán)格的要求。裝配式建筑的施工過程中，工程管理信息化十分明顯，施工所用到的構(gòu)件信息、施工過程的技術(shù)信息、施工的質(zhì)量信息等信息內(nèi)容都是通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)匯總傳輸和管理的，可見工程管理信息化的程度極高，這種管理方法也讓施工過程更加的規(guī)范和科學(xué)。裝配式建筑的這種預(yù)制建筑模式十分新穎，且優(yōu)點(diǎn)很多，所以在如今的建筑行業(yè)當(dāng)中，社會(huì)和有關(guān)建筑部門對(duì)這種模式的評(píng)價(jià)極高，在高呼聲下，裝配式建筑模式也得到了更大的推廣和應(yīng)用。

2、裝配式建筑施工技術(shù)特點(diǎn)有哪些

2.1有效縮短施工周期

隨著裝配式建筑施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在開展施工技術(shù)管理工作的時(shí)候，如果良好地采用裝配式建筑施工技術(shù)，在各個(gè)部門進(jìn)行制造和加工的過程中，可以對(duì)各個(gè)部分的生產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制。如果能夠良好地采用裝配式建筑施工技術(shù)，不但可以讓施工效率得到有效提升，縮短施工周期，與傳統(tǒng)施工技術(shù)相比，從建筑物的基礎(chǔ)施工到結(jié)構(gòu)的主體完工，需要大約兩個(gè)月的時(shí)間，完成這些工程之后，需要做好房屋的防水工作，這種情況下就需要采用到裝配式建筑施工技術(shù)，之后再去完成屋頂結(jié)構(gòu)的安裝施工。因此，裝配式建筑施工技術(shù)可以給施工作業(yè)節(jié)省大量時(shí)間，不但可以給施工人員提供一個(gè)良好的施工環(huán)境，同時(shí)還能給后續(xù)室內(nèi)裝修的開展打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并且在后續(xù)工作中采用裝配式建筑施工技術(shù)，可以對(duì)外墻和凸窗提前預(yù)制，對(duì)于裝飾層和保溫層也可以提前進(jìn)行預(yù)制，這樣可以縮短裝飾施工周期，從而讓建筑項(xiàng)目的整體施工時(shí)間得到了極大的縮短。

2.2提升施工效率

在傳統(tǒng)工程建設(shè)當(dāng)中，都需要能夠按照流程逐步施工，在施工當(dāng)中，相關(guān)工序都具有先后、銜接的特點(diǎn)，要想保證施工同步性存在困難。而在裝配式施工當(dāng)中，則能夠有效提升工程施工效率。首先，在裝配式施工技術(shù)當(dāng)中，其一項(xiàng)重點(diǎn)特征即模塊化，能夠?qū)⒐こ虅澐譃槎鄠€(gè)模塊，在不同車間當(dāng)中，則將以同步的方式對(duì)不同模塊進(jìn)行加工，以此對(duì)施工時(shí)間進(jìn)行有效的縮減。其次，在相關(guān)構(gòu)件施工完成后，工作人員僅僅根據(jù)設(shè)計(jì)框架組裝搭配構(gòu)件即可，以此在保證整體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程施工進(jìn)度的推進(jìn)。

2.3減少建筑垃圾，有利于保護(hù)環(huán)境

近年來，綠色環(huán)保概念成為建筑業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn)話題，國家也出臺(tái)了相關(guān)的政策限制建筑垃圾的排放。相比于傳統(tǒng)的建筑工程，裝配式建筑具有更高的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，對(duì)于工廠的生產(chǎn)管理工作更容易實(shí)施，工廠的批量式生產(chǎn)也能夠充分提高建筑材料的使用效率，進(jìn)而達(dá)到減少建筑垃圾以及噪聲污染等的產(chǎn)生。另外，施工現(xiàn)場(chǎng)的流程簡化，也能在很大程度上減少建筑垃圾的產(chǎn)生，從根源上解決了建筑垃圾問題，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。

3、裝配式建筑智能施工技術(shù)在建筑工程施工管理中的應(yīng)用

3.1提高構(gòu)件精準(zhǔn)程度，確保建筑工程的連貫性

在裝配式建筑中，會(huì)使用到大量構(gòu)件，例如，陽臺(tái)、樓梯、門窗等，在這些構(gòu)件拆分的過程中，可以借助BIM技術(shù)可視化以及可模擬的優(yōu)勢(shì)。首先，單個(gè)外墻構(gòu)件的幾何屬性經(jīng)過可視化分析，可以對(duì)預(yù)制外墻板的類型數(shù)量進(jìn)行優(yōu)化，減少預(yù)制構(gòu)件的類型和數(shù)量。其次，通過BIM技術(shù)精確掌握本次施工需要運(yùn)用到的構(gòu)件尺寸，并在已有設(shè)計(jì)模型的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)，合理匹配各構(gòu)件，確保建筑工程的連貫性。

3.2儲(chǔ)存和運(yùn)送預(yù)制構(gòu)件的注意要點(diǎn)

預(yù)制構(gòu)件的存放方式有著規(guī)定的要求，堆垛架是剪力墻堆垛和存放的基本配置要求，這就需要在預(yù)制作堆垛架的時(shí)候，保障它的最大承載力。PC墻板不能作為建筑物的高效支撐面，這種墻板外墻的側(cè)向度太低，所以必須要高效保護(hù)并且合理存放施工所需的預(yù)制構(gòu)件，這樣才能使PC剪力墻的質(zhì)量得到提高;關(guān)于預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)送，在運(yùn)輸預(yù)制構(gòu)件的時(shí)候，由于諸多外界因素的影響，預(yù)制構(gòu)件很容易和載放預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸工具發(fā)生摩擦碰撞，便會(huì)造成預(yù)制構(gòu)件大小不同并且無法預(yù)料的損壞情況，這就需要我們特殊注意對(duì)預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸問題。正常情況下，供應(yīng)商和安裝預(yù)制構(gòu)件的具體位置有著一定的距離，為了把運(yùn)送預(yù)制構(gòu)件過程中的磨損情況降到最低，應(yīng)該提前了解實(shí)際的運(yùn)輸環(huán)境和路況，例如路線距離、地理位置、天氣情況等，選擇最適宜、最優(yōu)化的運(yùn)輸路線，以最大化降低預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸損壞程度。

3.3在預(yù)制梁和預(yù)制柱生產(chǎn)過程中的應(yīng)用分析

首先，需要對(duì)預(yù)制工程設(shè)備進(jìn)行檢查，查看相關(guān)設(shè)備的質(zhì)量和性能是否符合相關(guān)的要求和標(biāo)準(zhǔn);其次，對(duì)工作人員的工作效率進(jìn)行檢查，查看操作等是否符合相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。具體的內(nèi)容可以如下開展：工作人員需提前準(zhǔn)備好模板，并且還需把模板放到合理的位置上，之后還需進(jìn)行清洗工作，避免模板的表面上存在一些雜物;工作人員還需把模具和套筒連接器有效地連接到一起，并且需要放在鋼筋孔的內(nèi)部;需要采用有效的方式，加強(qiáng)預(yù)埋件安裝的合理性，讓密封和固定操作不會(huì)受到其他因素的影響;需要做好混凝土的澆筑工作，對(duì)于表面存在的一些不平整等問題還需進(jìn)行全面消除。在上述工作完成之后，工作人員還需對(duì)管道開展全面的檢查工作，查看管道是否存在著堵塞問題。對(duì)于生產(chǎn)預(yù)制梁工作開展之前，還需對(duì)模具進(jìn)行清洗，并做好側(cè)模定位工作。

3.4工程施工管理

在施工過程當(dāng)中，需要做好多方面的管理：第一，在構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)時(shí)需要能夠做好檢查，將無法使用、受損的構(gòu)件進(jìn)行退回，做好構(gòu)件證明文件的檢查;第二，要做好現(xiàn)場(chǎng)人員的管理，保證能夠嚴(yán)格按照計(jì)劃開展工作;第三，要做好專門檢查小組的成立，使其能夠在工作當(dāng)中專門做好施工技術(shù)的監(jiān)測(cè)，確認(rèn)是否合格。在管理當(dāng)中，也需要能夠做好相關(guān)情況的記錄，通過照片、文字等方式做好表達(dá)與保存。在此當(dāng)中，要做好以下內(nèi)容的把握：第一，對(duì)于連接裝飾瓷磚構(gòu)件，需要保證其在完整性方面具有好的表現(xiàn)，保證外觀良好;第二，在構(gòu)件組裝前，需要檢查套管，保證構(gòu)件在連接方面具有較好的匹配性;第三，在吊裝完成之后，則無法更改鋼筋等材料的規(guī)格與型號(hào)。對(duì)此，則需要能夠強(qiáng)化整體把控，在確定不存在問題后再進(jìn)行吊裝;第四，在吊裝當(dāng)中，需要能夠控制好構(gòu)件的中心，保證中心線的一致性。同時(shí)，需要能夠在施工中做好剪刀板的定位與糾正處理，同時(shí)保證臨時(shí)支撐效果。

3.5高精度快拆組合式的模板施工

在管理人員及施工人員深入熟悉了解施工圖紙的情況下，進(jìn)一步掌握施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備設(shè)施搭設(shè)工序，從而在建筑物外墻板內(nèi)側(cè)進(jìn)行高精度的快拆組合式模板施工，其構(gòu)件主要材質(zhì)為鋁合金。在具體施工過程中主要采用構(gòu)件預(yù)埋等較為直觀方式進(jìn)行，定向固定接駁器與五段螺桿，此舉能夠在節(jié)省木材使用成本等方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用。將預(yù)制裝配式建筑的特性應(yīng)用于深化模板的過程中，則應(yīng)選取三維建模方法模擬板體構(gòu)件，并在整體工序中合理配置單支頂、鋼背楞及三角斜撐的部件。鋁膜的最終施工流程則是指以墻柱定位為前提，開展安裝墻體的標(biāo)高抄平，且按照已安裝的大梁模板開展相關(guān)的平整度檢測(cè)及工序檢查。

3.6優(yōu)化圖紙?jiān)O(shè)計(jì)

施工圖紙是建筑工程建設(shè)的基礎(chǔ)，只有圖紙?jiān)O(shè)計(jì)準(zhǔn)確無誤才能保證建筑工程的質(zhì)量。尤其對(duì)于裝配式建筑施工來說，對(duì)圖紙精準(zhǔn)度的要求更應(yīng)該嚴(yán)之又嚴(yán)，防止預(yù)制構(gòu)件與施工建筑主體不匹配的情況出現(xiàn)。一般情況下，對(duì)建筑圖紙的深化內(nèi)容主要包括以下幾方面，如配筋圖紙、預(yù)埋構(gòu)件細(xì)節(jié)圖紙、構(gòu)件加工圖紙、預(yù)制構(gòu)件承重能力、變形系數(shù)等，進(jìn)而保證圖紙具有較強(qiáng)的應(yīng)用性能。在進(jìn)行構(gòu)件加工部分的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)構(gòu)件本身以及裝配過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行準(zhǔn)確估算，依據(jù)估算結(jié)果確定固定連接點(diǎn)的埋設(shè)、加固安裝措施、吊點(diǎn)位置等內(nèi)容，從而使施工過程更為順利。在進(jìn)行現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)預(yù)想現(xiàn)場(chǎng)施工情況，可通過BIM技術(shù)深化墻板豎向縫、水平縫的施工，提升設(shè)計(jì)內(nèi)容的有效性。除此之外，在設(shè)計(jì)施工圖紙時(shí)，還需考慮到施工人員對(duì)施工設(shè)備及防護(hù)措施的使用，尤其是高層電梯連接埋件的設(shè)置更應(yīng)考慮此問題。

3.7重視加強(qiáng)技術(shù)的完善和交流

混凝土裝配式施工技術(shù)形成時(shí)間較短，部分技術(shù)仍處于發(fā)展階段，在我國的建筑業(yè)中國應(yīng)用相對(duì)較少。多數(shù)建筑企業(yè)對(duì)于該技術(shù)的使用尚處于摸索階段，只有少數(shù)企業(yè)應(yīng)用此技術(shù)較多，具有一定的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。所以說，要推動(dòng)我國混凝土裝配式施工技術(shù)的發(fā)展，需要這部分少數(shù)企業(yè)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分享和幫帶。首先需要具有經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)之間進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流，而后形成相對(duì)成熟的應(yīng)用辦法，最后將應(yīng)用辦法在整個(gè)建筑行業(yè)內(nèi)進(jìn)行推廣，最終制定出行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作規(guī)范。形成標(biāo)準(zhǔn)化工作規(guī)范之后，要在實(shí)際的工程項(xiàng)目中應(yīng)用規(guī)范，對(duì)于規(guī)范中存在的問題及時(shí)修正，迭代式形成新的工作規(guī)范。對(duì)于各企業(yè)來說，要做的是在實(shí)際工程中，積極向其他企業(yè)取經(jīng)，借鑒他人的成熟經(jīng)驗(yàn)，彌補(bǔ)自身的不足。企業(yè)之間的交流即是一個(gè)分享經(jīng)驗(yàn)的過程，更是一個(gè)提升行業(yè)整體水平的過程。

3.8加強(qiáng)人員專業(yè)能力培養(yǎng)

裝配式建筑施工中，管理人員和施工人員的整體素質(zhì)關(guān)系著施工質(zhì)量。因此，需要通過開展內(nèi)容專業(yè)培訓(xùn)活動(dòng)提高所有工作人員的技術(shù)水平和綜合素質(zhì)，并落實(shí)獎(jiǎng)懲機(jī)制，激發(fā)工作人員的積極性，從而提高裝配式施工作業(yè)的技術(shù)與管理水平。同時(shí)，在專業(yè)能力出色、責(zé)任意識(shí)較強(qiáng)的施工隊(duì)伍的支持下，嚴(yán)格落實(shí)裝配式建筑的施工計(jì)劃，并在監(jiān)理人員的專業(yè)指導(dǎo)下，處理好現(xiàn)場(chǎng)施工問題，為裝配式施工技術(shù)應(yīng)用水平的提升打下基礎(chǔ)。

3.9 BIM技術(shù)

在裝配式建筑工程施工當(dāng)中，大部分構(gòu)件都在工廠當(dāng)中統(tǒng)一生產(chǎn)，并在制作完成后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)。在現(xiàn)場(chǎng)連接時(shí)，不同構(gòu)件在連接時(shí)則可能發(fā)生碰撞問題，并因此導(dǎo)致?lián)p害問題的發(fā)生。在該情況下，則可以通過BIM技術(shù)的應(yīng)用科學(xué)協(xié)調(diào)不同構(gòu)件，避免發(fā)生碰撞問題，以此對(duì)構(gòu)件受到傷害的概率進(jìn)行減少。在具體BIM技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中，可以通過5D模型的建立有效模擬施工現(xiàn)場(chǎng)情況。首先，可以通過信息的方式上傳現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)情況，以此為基礎(chǔ)，從不同角度細(xì)致分析建筑施工情況，在尋找問題之后對(duì)其進(jìn)行分類處理，做好對(duì)應(yīng)區(qū)域的標(biāo)記，根據(jù)實(shí)際做好問題難易程度的分析，保證現(xiàn)場(chǎng)人員能夠充分重視存在的問題。此外，如果在施工當(dāng)中存在問題，也可以結(jié)合BIM技術(shù)進(jìn)行分析，積極尋找問題的補(bǔ)救措施，在保證工程活動(dòng)順利進(jìn)行的基礎(chǔ)上保證建設(shè)質(zhì)量。

3.10發(fā)展智能化，大量采用智能機(jī)器人

智能化主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。①借助智能分析系統(tǒng)進(jìn)行決策，或者輔助管理者進(jìn)行決策。這是因?yàn)楣芾碚咴跊Q策時(shí)難免會(huì)受到已有經(jīng)驗(yàn)及主觀意識(shí)的影響，降低決策的科學(xué)性，但機(jī)器決策的應(yīng)變性又較低，必要時(shí)需要管理者做出快速?zèng)Q策。②要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的收集、整合與分析，建筑工程中會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析不僅能夠幫助管理者了解當(dāng)前的施工全貌，而且透過數(shù)據(jù)，可以分析工作中存在的薄弱環(huán)節(jié)，引導(dǎo)管理者采取改進(jìn)措施。對(duì)裝配式建筑工程來說，保證數(shù)據(jù)精準(zhǔn)是非常必要的，可以通過搭建BIM數(shù)據(jù)庫、管理數(shù)據(jù)庫等實(shí)現(xiàn)。③在作業(yè)層實(shí)現(xiàn)智能化，裝配式建筑雖然減少了對(duì)人工的需求，但施工依然需要大量的勞動(dòng)力，為此，可以利用3D打印機(jī)、機(jī)器人等減少人工量。

結(jié)束語：

裝配式建筑近年來在我國建筑領(lǐng)域當(dāng)中獲得了快速的發(fā)展。在上文中，我們對(duì)裝配式建筑施工技術(shù)在建筑工程施工管理中的應(yīng)用進(jìn)行了一定的研究。在實(shí)際工程建設(shè)當(dāng)中，需要能夠充分做好裝配式建筑技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)的把握，明確施工流程、強(qiáng)化施工管理，同時(shí)做好先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用強(qiáng)化控制，最大程度保證工程的高質(zhì)量建設(shè)。

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