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

文／褚力源 棗莊市山亭區(qū)房建建筑工程有限公司 山東棗莊 277200

引言：

隨著建筑工程的不斷發(fā)展和進步，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)用成本相對較低，技術(shù)水平相對較高。開展裝配式建筑施工作業(yè)的時候，需要提前預(yù)制相關(guān)構(gòu)配件，之后在施工現(xiàn)場開展施工安裝工作，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)備運輸?shù)绞┕龅?，在施工場地進行混合、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。這樣的施工方法會使施工周期增加，并且施工過程中的工作量也會隨之增加，工人數(shù)和機械設(shè)備等都會增加，繼而加大了工程的成本預(yù)算。裝配式建筑的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)比較高，因為在裝配式建筑施工過程中常常會使用通用的構(gòu)建，對這些通用構(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)點很多，所以在如今的建筑行業(yè)當(dāng)中，社會和有關(guān)建筑部門對這種模式的評價極高，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)管理工作的時候，如果良好地采用裝配式建筑施工技術(shù)，在各個部門進行制造和加工的過程中，可以對各個部分的生產(chǎn)指標(biāo)進行嚴格控制。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，需要大約兩個月的時間，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)省大量時間，不但可以給施工人員提供一個良好的施工環(huán)境，同時還能給后續(xù)室內(nèi)裝修的開展打好堅實的基礎(chǔ)，并且在后續(xù)工作中采用裝配式建筑施工技術(shù)，可以對外墻和凸窗提前預(yù)制，對于裝飾層和保溫層也可以提前進行預(yù)制，這樣可以縮短裝飾施工周期，從而讓建筑項目的整體施工時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，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，其一項重點特征即模塊化，能夠?qū)⒐こ虅澐譃槎鄠€模塊，在不同車間當(dāng)中，則將以同步的方式對不同模塊進行加工，以此對施工時間進行有效的縮減。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)計框架組裝搭配構(gòu)件即可，以此在保證整體設(shè)計的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對工程施工進度的推進。

2.3 減少建筑垃圾，有利于保護環(huán)境

近年來，綠色環(huán)保概念成為建筑業(yè)的一個熱點話題，國家也出臺了相關(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，對于工廠的生產(chǎn)管理工作更容易實施，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，進而達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，達到保護環(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，會使用到大量構(gòu)件，例如，陽臺、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。首先，單個外墻構(gòu)件的幾何屬性經(jīng)過可視化分析，可以對預(yù)制外墻板的類型數(shù)量進行優(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用到的構(gòu)件尺寸，并在已有設(shè)計模型的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化建筑設(shè)計，合理匹配各構(gòu)件，確保建筑工程的連貫性。

3.2 儲存和運送預(yù)制構(gòu)件的注意要點

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)件的運送，在運輸預(yù)制構(gòu)件的時候，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)件的運輸工具發(fā)生摩擦碰撞，便會造成預(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預(yù)制構(gòu)件的運輸問題。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)該提前了解實際的運輸環(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)化的運輸路線，以最大化降低預(yù)制構(gòu)件的運輸損壞程度。

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，需要對預(yù)制工程設(shè)備進行檢查，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，對工作人員的工作效率進行檢查，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，加強預(yù)埋件安裝的合理性，讓密封和固定操作不會受到其他因素的影響；需要做好混凝土的澆筑工作，對于表面存在的一些不平整等問題還需進行全面消除。在上述工作完成之后，工作人員還需對管道開展全面的檢查工作，查看管道是否存在著堵塞問題。對于生產(chǎn)預(yù)制梁工作開展之前，還需對模具進行清洗，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)件進場時需要能夠做好檢查，將無法使用、受損的構(gòu)件進行退回，做好構(gòu)件證明文件的檢查；第二，要做好現(xiàn)場人員的管理，保證能夠嚴格按照計劃開展工作；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，確認是否合格。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與保存。在此當(dāng)中，要做好以下內(nèi)容的把握：第一，對于連接裝飾瓷磚構(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。對此，則需要能夠強化整體把控，在確定不存在問題后再進行吊裝；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，需要能夠在施工中做好剪刀板的定位與糾正處理，同時保證臨時支撐效果。

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，進一步掌握施工現(xiàn)場設(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)的平整度檢測及工序檢查。

3.6 優(yōu)化圖紙設(shè)計

施工圖紙是建筑工程建設(shè)的基礎(chǔ)，只有圖紙設(shè)計準(zhǔn)確無誤才能保證建筑工程的質(zhì)量。尤其對于裝配式建筑施工來說，對圖紙精準(zhǔn)度的要求更應(yīng)該嚴之又嚴，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，進而保證圖紙具有較強的應(yīng)用性能。在進行構(gòu)件加工部分的圖紙設(shè)計時，設(shè)計人員需要對構(gòu)件本身以及裝配過程中的各個環(huán)節(jié)進行準(zhǔn)確估算，依據(jù)估算結(jié)果確定固定連接點的埋設(shè)、加固安裝措施、吊點位置等內(nèi)容，從而使施工過程更為順利。在進行現(xiàn)澆節(jié)點的細節(jié)設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)預(yù)想現(xiàn)場施工情況，可通過BIM 技術(shù)深化墻板豎向縫、水平縫的施工，提升設(shè)計內(nèi)容的有效性。除此之外，在設(shè)計施工圖紙時，還需考慮到施工人員對施工設(shè)備及防護措施的使用，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 重視加強技術(shù)的完善和交流

混凝土裝配式施工技術(shù)形成時間較短，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)用相對較少。多數(shù)建筑企業(yè)對于該技術(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踐經(jīng)驗。所以說，要推動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)進行經(jīng)驗分享和幫帶。首先需要具有經(jīng)驗的企業(yè)之間進行經(jīng)驗交流，而后形成相對成熟的應(yīng)用辦法，最后將應(yīng)用辦法在整個建筑行業(yè)內(nèi)進行推廣，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，要在實際的工程項目中應(yīng)用規(guī)范，對于規(guī)范中存在的問題及時修正，迭代式形成新的工作規(guī)范。對于各企業(yè)來說，要做的是在實際工程中，積極向其他企業(yè)取經(jīng)，借鑒他人的成熟經(jīng)驗，彌補自身的不足。企業(yè)之間的交流即是一個分享經(jīng)驗的過程，更是一個提升行業(yè)整體水平的過程。

3.8 加強人員專業(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)活動提高所有工作人員的技術(shù)水平和綜合素質(zhì)，并落實獎懲機制，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，在專業(yè)能力出色、責(zé)任意識較強的施工隊伍的支持下，嚴格落實裝配式建筑的施工計劃，并在監(jiān)理人員的專業(yè)指導(dǎo)下，處理好現(xiàn)場施工問題，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)，并在制作完成后運輸?shù)浆F(xiàn)場。在現(xiàn)場連接時，不同構(gòu)件在連接時則可能發(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，以此對構(gòu)件受到傷害的概率進行減少。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)場情況。首先，可以通過信息的方式上傳現(xiàn)場詳細情況，以此為基礎(chǔ)，從不同角度細致分析建筑施工情況，在尋找問題之后對其進行分類處理，做好對應(yīng)區(qū)域的標(biāo)記，根據(jù)實際做好問題難易程度的分析，保證現(xiàn)場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)進行分析，積極尋找問題的補救措施，在保證工程活動順利進行的基礎(chǔ)上保證建設(shè)質(zhì)量。

3.10 發(fā)展智能化，大量采用智能機器人

智能化主要體現(xiàn)在三個方面。①借助智能分析系統(tǒng)進行決策，或者輔助管理者進行決策。這是因為管理者在決策時難免會受到已有經(jīng)驗及主觀意識的影響，降低決策的科學(xué)性，但機器決策的應(yīng)變性又較低，必要時需要管理者做出快速決策。②要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的收集、整合與分析，建筑工程中會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進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)管理者采取改進措施。對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)庫等實現(xiàn)。③在作業(yè)層實現(xiàn)智能化，裝配式建筑雖然減少了對人工的需求，但施工依然需要大量的勞動力，為此，可以利用3D 打印機、機器人等減少人工量。

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)用進行了一定的研究。在實際工程建設(shè)當(dāng)中，需要能夠充分做好裝配式建筑技術(shù)應(yīng)用要點的把握，明確施工流程、強化施工管理，同時做好先進技術(shù)的應(yīng)用強化控制，最大程度保證工程的高質(zhì)量建設(shè)。