裝配式建筑的工程項(xiàng)目管理研究

文／費(fèi)智強(qiáng) 中工國際工程股份有限公司 北京 100000

引言：

現(xiàn)階段我國建筑行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入到發(fā)展的新階段，需要改變傳統(tǒng)粗放的生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)建筑工程的精細(xì)化與集約化管理，這對(duì)工程項(xiàng)目管理方法提出了更嚴(yán)格的要求。裝配式建筑物近幾年在我國發(fā)展速度較快，與常規(guī)建筑物相比，此類型建筑物的優(yōu)勢(shì)顯著，包括施工效率高、實(shí)現(xiàn)模塊化加工、施工質(zhì)量易于控制等，但是作為一種新的建筑形式，裝配式建筑物在施工中容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，對(duì)工程項(xiàng)目管理的要求更為嚴(yán)格。所以為滿足大范圍推廣裝配式建筑物的發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)尋找一種與之相對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目管理方法，這也是本文研究的主要目的。

1、工程案例簡(jiǎn)介

該裝配式建筑物包括一座地上11 層、地下1 層，其中地上建筑面積為5420．9m2，結(jié)構(gòu)形式為裝配式整體剪力墻結(jié)構(gòu)，主要裝配式構(gòu)件包括預(yù)制疊合樓板、預(yù)制剪力墻、預(yù)制樓梯、預(yù)制陽臺(tái)板等。該建筑物的高度為32．35m，抗震等級(jí)為3 級(jí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年。在該項(xiàng)目中因?yàn)閷?duì)施工進(jìn)度的要求較為嚴(yán)格，因此項(xiàng)目施工管理的整體難度偏高。

2、建筑工程的組織集成與管理要素集成管理

2．1 組織管理結(jié)構(gòu)

為滿足案例裝配式建筑物項(xiàng)目管理的要求，該項(xiàng)目采取了“設(shè)計(jì)-制造-裝配式施工一體化管理”的管理模式，項(xiàng)目組織管理的基本架構(gòu)如圖1所示。

圖1 裝配式建筑物的組織管理結(jié)構(gòu)

2．2 管理要素集成管理

與常規(guī)建筑物相比，案例裝配式建筑物的管理難度更大，尤其是預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸、吊裝等步驟都需要優(yōu)化項(xiàng)目管理方法。

2．2．1 多維度的計(jì)劃管控

在案例工程項(xiàng)目的計(jì)劃管控中，為確保裝配式建筑施工正常進(jìn)行，相關(guān)人員改變了傳統(tǒng)現(xiàn)澆項(xiàng)目的計(jì)劃性管理模式，從預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)等幾個(gè)角度入手進(jìn)行了全方位的項(xiàng)目管理工作，確保其供給充足。期間考慮到構(gòu)件的供給能力直接影響現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度，因此在多維度計(jì)劃管控中，工作人員先深入廠家了解預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)情況，根據(jù)廠家生產(chǎn)能力制定進(jìn)度計(jì)劃，并將預(yù)制構(gòu)件信息以及施工組織進(jìn)度計(jì)劃表等內(nèi)容納入到數(shù)據(jù)庫中[1]。

2．2．2 嚴(yán)格把控建筑工程的質(zhì)量與成本

在施工質(zhì)量監(jiān)控中，要求工作人員能從項(xiàng)目前期開始監(jiān)督，堅(jiān)持從圖紙深化開始，再將項(xiàng)目管理等工作內(nèi)容涵蓋到預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)以及現(xiàn)場(chǎng)施工安裝等各個(gè)環(huán)節(jié)，嚴(yán)控質(zhì)量關(guān)。案例工程項(xiàng)目中所采取的措施包括：

（1）借助建筑實(shí)體確定施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；（2）在建筑工程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置土建加工區(qū)，該功能區(qū)的作用是切割砌塊以及修復(fù)受損構(gòu)件等；（3）配合監(jiān)理等部門，從圖紙深化設(shè)計(jì)入手，打造涵蓋全過程的項(xiàng)目質(zhì)量管理架構(gòu)，即涵蓋“深化設(shè)計(jì)→構(gòu)件制作→現(xiàn)場(chǎng)施工→建筑物施工質(zhì)量驗(yàn)收”的管理結(jié)構(gòu)；（4）在成本管控中，通過工程咨詢單位盡早借助裝配式清單以及定額等計(jì)算工程量并提供成本數(shù)據(jù)；在施工開始后需隨時(shí)監(jiān)控成本的變化，期間預(yù)算預(yù)制構(gòu)件的材料費(fèi)用以及構(gòu)件運(yùn)輸、吊裝等施工環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的費(fèi)用等，將費(fèi)用信息上傳至系統(tǒng)后，對(duì)比預(yù)算成本與實(shí)際成本，避免因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)因素導(dǎo)致工程項(xiàng)目總成本超額。

2．2．3 創(chuàng)建安全與綠色的施工管理氛圍

裝配式建筑符合綠色施工的要求，但是為強(qiáng)化管理效果，相關(guān)人員還需要關(guān)注以下幾方面內(nèi)容：（1）應(yīng)警惕預(yù)制構(gòu)件所引發(fā)的安全問題。這是因?yàn)轭A(yù)制構(gòu)件普遍有體積大、重量大的特征，在運(yùn)輸以及吊裝、臨時(shí)支撐等環(huán)節(jié)可能引發(fā)安全事件。所以為實(shí)現(xiàn)安全管理目標(biāo)，在項(xiàng)目管理中應(yīng)整合與施工安全相關(guān)的數(shù)據(jù)資料，做好預(yù)防。例如在案例裝配式建筑物管理中，為了避免安全事件發(fā)生，整個(gè)項(xiàng)目均采用橫梁起吊的方法，確保構(gòu)件上吊位置的受力均勻；同時(shí)在無特殊施工要求的情況下，現(xiàn)場(chǎng)均使用PC構(gòu)件加工而成的型鋼扁擔(dān)[2]；（2）案例工程在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置安全示范區(qū)，全體參與現(xiàn)場(chǎng)施工的一線人員均接受集體安全教育，最終提升其安全意識(shí)。

2．3 項(xiàng)目全壽命周期的集成管理

2．3．1 決策與設(shè)計(jì)階段集成

案例項(xiàng)目在前期決策階段就充分考慮各種可能出現(xiàn)的問題，并提出了預(yù)制相關(guān)的項(xiàng)目管理總目標(biāo)，例如項(xiàng)目選址以及周邊地理環(huán)境等都是重點(diǎn)考慮的因素。在施工前編制項(xiàng)目可行性研究報(bào)告，重點(diǎn)評(píng)估本次項(xiàng)目的技術(shù)可行性、投資必要性等。結(jié)合該項(xiàng)目實(shí)際情況可以發(fā)現(xiàn)，項(xiàng)目所在地的地質(zhì)條件良好，滿足裝配式建筑物施工的要求，因此證明該項(xiàng)目的施工具有技術(shù)可行性。

同時(shí)鑒于裝配式建筑物與傳統(tǒng)現(xiàn)澆項(xiàng)目之間的區(qū)別，該工程在預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計(jì)中提出了嚴(yán)格的技術(shù)要求規(guī)范，主要集中在以下幾方面：（1）在生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件前展開深化設(shè)計(jì)，期間需嚴(yán)格按照施工圖設(shè)計(jì)文件、生產(chǎn)制作工藝等編制預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖等；（2）深化設(shè)計(jì)中所提交的文件均應(yīng)接受相關(guān)部門的審查，在獲得書面批準(zhǔn)后才能生產(chǎn)。同時(shí)為保證質(zhì)量，在設(shè)計(jì)文件中還需要增加構(gòu)件配筋圖、預(yù)埋件構(gòu)造圖、吊裝承載力計(jì)算書等關(guān)鍵資料。

2．3．2 工廠生產(chǎn)、運(yùn)輸與現(xiàn)場(chǎng)裝配階段管理

（1）工廠生產(chǎn)階段

案例項(xiàng)目中所使用的預(yù)制構(gòu)件均為有資質(zhì)的工廠生產(chǎn)的，而考慮到預(yù)制構(gòu)件性能與裝配式建筑物的施工結(jié)果息息相關(guān)，因此該項(xiàng)目在工廠生產(chǎn)前就實(shí)現(xiàn)PC 構(gòu)件信息集成，并依此形成了完整的構(gòu)件信息管理體系，避免因?yàn)闃?gòu)件性能影響項(xiàng)目管理效果[3]。例如該項(xiàng)目在構(gòu)件加工中，針對(duì)構(gòu)件的數(shù)據(jù)偏差做出了嚴(yán)格規(guī)定（詳細(xì)資料如表1所示），并要求企業(yè)在加工過程中嚴(yán)格按照表1的數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差控制。

表1 裝配式建筑物構(gòu)件的允許偏差數(shù)據(jù)（單位：mm）

根據(jù)表1的相關(guān)數(shù)據(jù)，案例工程項(xiàng)目可以有效控制裝配式構(gòu)件加工過程，并逐一對(duì)構(gòu)件性能參數(shù)展開分析，成為提升裝配式項(xiàng)目施工質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)。

（2）現(xiàn)場(chǎng)裝配階段質(zhì)量管理

案例項(xiàng)目在現(xiàn)場(chǎng)裝配階段施工管理中，其裝配式構(gòu)件主要包括預(yù)制疊合板、預(yù)制樓梯等構(gòu)件，不同構(gòu)件在裝配過程中的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)存在明顯差異，詳細(xì)資料如表2所示。

表2 預(yù)制裝配構(gòu)件的參數(shù)要求

同時(shí)為確保施工質(zhì)量能達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，該項(xiàng)目在裝配式構(gòu)件施工過程中也提出了詳細(xì)的技術(shù)操作規(guī)范，具體內(nèi)容如下：1）所有預(yù)制構(gòu)件原材料表面應(yīng)做到光滑、整潔，針對(duì)表面伴有蜂窩等質(zhì)量問題的構(gòu)件嚴(yán)禁使用；針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的構(gòu)件一般性能問題，應(yīng)由加工企業(yè)修補(bǔ)；2）在每個(gè)項(xiàng)目施工中，其構(gòu)件安裝方案不同，因此需嚴(yán)格按照本次裝配式建筑施工技術(shù)規(guī)范展開施工管理；同時(shí)需落實(shí)構(gòu)件就位支撐固定措施，臨時(shí)固定后檢查穩(wěn)固程度；3）所有裝配式結(jié)構(gòu)的尺寸數(shù)據(jù)以及外觀質(zhì)量等都應(yīng)該符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定。

（3）預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸與存放的要求

根據(jù)案例項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，所有預(yù)制構(gòu)件在存放以及運(yùn)輸過程中應(yīng)落實(shí)成品保護(hù)對(duì)策，并且進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)前對(duì)構(gòu)件性能進(jìn)行檢查，針對(duì)存在質(zhì)量問題的構(gòu)件嚴(yán)禁進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。同時(shí)所有預(yù)制構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)存放時(shí)應(yīng)設(shè)置臨時(shí)固定以及保護(hù)裝置[4]。最后應(yīng)在構(gòu)件的顯著位置做好標(biāo)識(shí)，包括構(gòu)件的編號(hào)、使用部位等，并且存放期間指派專人負(fù)責(zé)裝配式構(gòu)件管理，避免出現(xiàn)構(gòu)件損壞等質(zhì)量問題。

3、基于BIM 技術(shù)的項(xiàng)目管理

由于裝配式建筑物的項(xiàng)目管理的特殊性，部分人員為提升管理效果通常會(huì)選擇運(yùn)用BIM 技術(shù)提升管理效能，這也成為提升管理水平的重要組成部分。

3．1 在預(yù)制構(gòu)件裝卸質(zhì)量管理中的應(yīng)用

通過BIM 技術(shù)可以制定詳細(xì)的裝配式構(gòu)件運(yùn)輸方案，在確定運(yùn)輸車輛的型號(hào)與數(shù)量后，規(guī)劃運(yùn)輸路線，理想的構(gòu)件運(yùn)輸應(yīng)選擇平整、堅(jiān)實(shí)的道路上，若運(yùn)輸線路不滿足該標(biāo)準(zhǔn)可以及時(shí)調(diào)整路線，確保構(gòu)件有充足的回轉(zhuǎn)半徑以及寬度等。工作人員利用BIM 技術(shù)可以仿真不同路線運(yùn)輸裝配式構(gòu)件的可行性。同時(shí)根據(jù)BIM 軟件仿真結(jié)果，工作人員也可以判斷不同構(gòu)件的裝卸順序以及注意事項(xiàng)。例如在某些長而重的構(gòu)件運(yùn)輸過程中可能會(huì)影響車輛轉(zhuǎn)向，根據(jù)BIM 仿真結(jié)果可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)這一問題并引導(dǎo)施工方盡早改進(jìn)施工場(chǎng)地條件。

同時(shí)現(xiàn)階段隨著信息技術(shù)功能的完善，BIM 技術(shù)與RFID 技術(shù)的整合成為提升施工效果的關(guān)鍵點(diǎn)，這一技術(shù)創(chuàng)新也在案例工程中得到體現(xiàn)，通過BIM 技術(shù)可以檢查每個(gè)裝配式構(gòu)件的RFID 標(biāo)簽，在BIM 模型的基礎(chǔ)上能夠?qū)γ總€(gè)構(gòu)件進(jìn)行編碼，再在模型中將現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制信息逐一對(duì)應(yīng)起來并形成數(shù)據(jù)流，這樣系統(tǒng)通過記錄每個(gè)構(gòu)件的BIM 數(shù)據(jù)就可以指導(dǎo)后期的構(gòu)件運(yùn)輸以及驗(yàn)收等施工過程，可以用于構(gòu)件的運(yùn)輸以及驗(yàn)收等，有助于相關(guān)部門組織現(xiàn)場(chǎng)施工，降低了施工難度。

3．2 利用BIM 軟件開展吊裝作業(yè)質(zhì)量管理

BIM 技術(shù)的運(yùn)用可以降低吊裝作業(yè)的操作難度，其技術(shù)應(yīng)用方案主要包括以下幾方面：

（1）通過BIM 軟件可以驗(yàn)算吊裝設(shè)備的吊裝能力，根據(jù)模擬結(jié)果判斷吊裝起重設(shè)備的理想承載力，避免因?yàn)闃?gòu)件重量大而引發(fā)安全事件；

（2）制定吊裝計(jì)劃。通過BIM 軟件的仿真結(jié)果可以為裝配式建筑物構(gòu)件的吊裝制定定量表，詳細(xì)說明固定時(shí)間內(nèi)吊耳的數(shù)量、型號(hào)以及待吊構(gòu)件的相關(guān)數(shù)量等，解決傳統(tǒng)施工管理模式下的盲目施工問題。根據(jù)案例項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)也證實(shí)，在BIM 技術(shù)的支持下，該項(xiàng)目未發(fā)生吊眼超載等質(zhì)量問題，證明該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)顯著；

（3）可以規(guī)范起重機(jī)的使用方法。根據(jù)案例項(xiàng)目的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，利用BIM 技術(shù)能夠發(fā)現(xiàn)起重機(jī)使用過程中的相關(guān)質(zhì)量缺陷，對(duì)于提高施工質(zhì)量的意義重大。例如通過BIM 技術(shù)可以結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況模擬塔機(jī)的運(yùn)行過程，根據(jù)軟件結(jié)果可以判斷塔機(jī)的旋轉(zhuǎn)半徑以及施工路線等，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況可以觀察有無起重機(jī)無法覆蓋的位置[5]。同時(shí)BIM 軟件也可以借助現(xiàn)場(chǎng)模擬的方法觀察起重機(jī)的塔機(jī)在不同爬升速度下的運(yùn)行速度情況，完成碰撞檢測(cè)。案例項(xiàng)目根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算出塔機(jī)的活動(dòng)范圍，保障了現(xiàn)場(chǎng)施工順利進(jìn)行。

3．3 在安全管理中的應(yīng)用

結(jié)合案例工程項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)可知，在裝配式建筑物施工過程中存在大量預(yù)留孔以及結(jié)構(gòu)邊緣，在現(xiàn)場(chǎng)施工可能會(huì)因?yàn)槭д`而引發(fā)安全事故，導(dǎo)致墜落等安全事件頻發(fā)。通過BIM 技術(shù)可以提升工程項(xiàng)目的安全管理水平，通過構(gòu)件BIM 模型可以幫助全體人員觀察項(xiàng)目動(dòng)態(tài)施工過程，進(jìn)而排查可能存在的安全隱患，成為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目安全管理的重要組成部分。結(jié)合案例項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)目通過BIM 軟件仿真了外腳手架逐層搭設(shè)以及質(zhì)量管理的問題，根據(jù)模型仿真結(jié)果相關(guān)人員知曉理想的外腳手架施工參數(shù)要求，保證項(xiàng)目安全管理目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

4、強(qiáng)化裝配式建筑工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)策

在裝配式建筑工程項(xiàng)目中，風(fēng)險(xiǎn)可能存在于各個(gè)階段，因此案例工程項(xiàng)目為達(dá)到項(xiàng)目管理的目標(biāo)，針對(duì)不同環(huán)節(jié)制定了嚴(yán)格的項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理方案。

4．1 設(shè)計(jì)階段的管理方案

在案例項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段，相關(guān)人員嚴(yán)格按照政策標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行裝配式結(jié)構(gòu)的精細(xì)化設(shè)計(jì)。在該項(xiàng)目中，工作人員通過BIM 技術(shù)打造構(gòu)件產(chǎn)品庫，在該數(shù)據(jù)庫中對(duì)構(gòu)件數(shù)據(jù)資料進(jìn)行統(tǒng)一管理，并邀請(qǐng)生產(chǎn)方以及技術(shù)負(fù)責(zé)人參與到裝配式建筑物的早期管理中，做好各方的協(xié)調(diào)溝通，盡量避免因?yàn)楦鞣叫畔贤ú粫扯l(fā)質(zhì)量問題。發(fā)揮相關(guān)崗位的責(zé)任，強(qiáng)化設(shè)計(jì)階段的審查的生產(chǎn)管理，從構(gòu)件加工生產(chǎn)階段開始就對(duì)設(shè)計(jì)方案的合理性展開評(píng)估，最大限度上減少設(shè)計(jì)的不利現(xiàn)象發(fā)生。同時(shí)為適應(yīng)復(fù)雜條件下項(xiàng)目施工管理的要求，該項(xiàng)目中積極引進(jìn)高素質(zhì)的設(shè)計(jì)與技術(shù)人員，通過開展人才隊(duì)伍建設(shè)的方法消除潛在質(zhì)量隱患。

4．2 采購階段的風(fēng)險(xiǎn)管理

在裝配式建筑物的采購階段，全體工作人員嚴(yán)格按照設(shè)備材料清單的內(nèi)容展開采購，要求工作人員能夠?qū)⒉牧吓c產(chǎn)品性能、供貨周期、原材料價(jià)格等因素整合在一起，將采購階段可能遇到的特殊問題整合在一起，并針對(duì)供應(yīng)商、貨物供貨質(zhì)量等內(nèi)容形成統(tǒng)一規(guī)定。

同時(shí)要強(qiáng)化對(duì)采購人員的技能培訓(xùn)，案例項(xiàng)目中將培訓(xùn)方案的重點(diǎn)放在了設(shè)備以及原材料專業(yè)知識(shí)上，要求參與原材料采購的工作人員能夠知曉不同施工階段原材料或者施工方案的技術(shù)特征以及性能要求等，并圍繞質(zhì)量管理、易損易耗件管理等工作進(jìn)行采購，最終將其作為減少采購風(fēng)險(xiǎn)的重要組成部分[6]。

4．3 生產(chǎn)運(yùn)輸階段的風(fēng)險(xiǎn)管理

預(yù)制構(gòu)件是整個(gè)裝配式建筑項(xiàng)目的核心，其性能關(guān)乎最終施工結(jié)果。因此在該項(xiàng)目中，施工單位與設(shè)計(jì)單位借助BIM 平臺(tái)將構(gòu)件信息反饋給廠家后，由廠家按照生產(chǎn)信息完成加工；同時(shí)廠家實(shí)時(shí)分享構(gòu)件加工的進(jìn)度，方便施工方隨時(shí)了解原材料加工進(jìn)程，盡早制定施工準(zhǔn)備計(jì)劃等。

4．4 項(xiàng)目收尾階段的風(fēng)險(xiǎn)管理

在項(xiàng)目收尾階段，該項(xiàng)目的相關(guān)責(zé)任方進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收與質(zhì)檢；針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)難以解決的特殊問題，可組織召開專題會(huì)議展開研討，尋找問題的合理解決方案，避免在提交書面的工程尾項(xiàng)清單及整改方案時(shí)不能獲批，造成工程尾項(xiàng)不能完成，影響后續(xù)工作。

結(jié)語：

現(xiàn)階段裝配式建筑的工程項(xiàng)目管理已經(jīng)成為一項(xiàng)復(fù)雜工作，為了確保工程項(xiàng)目管理效果達(dá)到預(yù)期，則需要工作人員能從裝配式建筑物本身入手，認(rèn)識(shí)到各個(gè)環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)因素并做好預(yù)防，這樣才能最大限度上發(fā)揮裝配式建筑物的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，成為推動(dòng)建筑行業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。并且不容忽視的是，基于BIM 技術(shù)的項(xiàng)目工程管理以及項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理理念均滿足裝配式建筑物項(xiàng)目管理的相關(guān)要求，因此工作人員應(yīng)該在了解上述管理理念內(nèi)涵的基礎(chǔ)上做好創(chuàng)新，優(yōu)化項(xiàng)目管理流程，最終為全面提升裝配式建筑物的施工質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。