裝配式建筑施工技術(shù)在建筑工程施工管理中的應(yīng)用

李斌斌

(甘肅第四建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 蘭州 730000)

1 裝配式建筑及其施工技術(shù)概述

1.1 裝配式建筑概念及發(fā)展

裝配式建筑是指利用現(xiàn)成的建筑構(gòu)建在施工現(xiàn)場裝配而成的建筑。與其他建造方式不同的是,裝配式建筑在建造過程中將整體建筑分解成各類構(gòu)件和配套設(shè)施,并將這些構(gòu)件和配套設(shè)施的加工制作任務(wù)委托給專業(yè)的構(gòu)件制造工廠。工廠利用專業(yè)設(shè)備統(tǒng)一規(guī)?；a(chǎn)加工完成后,將構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,由施工人員在施工現(xiàn)場對成品、半成品構(gòu)件進(jìn)行組裝,進(jìn)而完成建筑建造工程。在裝配式建筑的建造過程中,傳統(tǒng)施工現(xiàn)場中的大量作業(yè)被轉(zhuǎn)移到了相關(guān)構(gòu)件制造工廠。

裝配式建筑在中國的發(fā)展與上世紀(jì)五十年代的建筑工業(yè)化發(fā)展幾乎同步開始。在“一五”計(jì)劃的指導(dǎo)下,我國借鑒國外建筑行業(yè)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),引進(jìn)了裝配式建筑,裝配式建筑技術(shù)在此后的幾十年間被應(yīng)用于我國各大城市的住宅房建設(shè)之中。20世紀(jì)末,裝配式建筑技術(shù)發(fā)展緩慢,裝配式建筑由于抗震性能差、防水隔音等質(zhì)量問題不被看好。進(jìn)入21世紀(jì)以后,建筑科學(xué)持續(xù)發(fā)展,建筑技術(shù)得到改進(jìn),裝配式建筑節(jié)省成本、環(huán)保經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢愈發(fā)凸顯,加之國家政策的引導(dǎo),裝配式建筑產(chǎn)業(yè)逐步進(jìn)入高速發(fā)展期。

1.2 裝配式建筑施工技術(shù)及其特點(diǎn)

裝配式建筑施工技術(shù),顧名思義,是指在裝配式建筑施工過程中應(yīng)用的建造及相關(guān)管理技術(shù)。在裝配式建筑的施工建造中,主要的流程圍繞主體建筑構(gòu)件可分為構(gòu)件制造、運(yùn)輸、安裝、澆筑、管線與配套設(shè)施安裝、質(zhì)檢與維修等環(huán)節(jié)。

從表面看,裝配式建筑施工采用預(yù)制的成品、半成品構(gòu)件,對施工及管理技術(shù)要求似乎更為簡單,但實(shí)際上,表面“減省”了大部分存在于傳統(tǒng)建筑方式施工現(xiàn)場的工程作業(yè)的同時(shí),裝配式建筑施工建造對施工的協(xié)作性、整體性有了更高的要求。這種要求主要體現(xiàn)在三大方面:

(1)對施工全程環(huán)節(jié)的把控要求,強(qiáng)調(diào)裝配式建筑從構(gòu)件制造、運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場裝配、灌漿、連接以及后續(xù)質(zhì)檢與維護(hù)的有效管控。

(2)對建筑整體結(jié)構(gòu)的把控要求,是裝配式建筑的建造重點(diǎn),裝配式建筑是由構(gòu)件“拼接”成的建筑,工廠在規(guī)?；a(chǎn)制造時(shí)無法基于單個(gè)建筑整體對構(gòu)件進(jìn)行改進(jìn)。

(3)對建筑質(zhì)量的要求,則是指裝配式建筑構(gòu)件之間、構(gòu)件與配套設(shè)施之間在施工時(shí)能否有效組合以實(shí)現(xiàn)預(yù)期建筑質(zhì)量的問題。

2 裝配式建筑施工技術(shù)在施工管理中的優(yōu)勢分析

裝配式建筑施工技術(shù)利用工廠規(guī)?；圃斓臉?gòu)件進(jìn)行建筑建造,得益于工業(yè)化發(fā)展時(shí)代背景下社會(huì)分工合作的實(shí)現(xiàn)。在工程施工管理中,裝配式建筑施工技術(shù)在提高工程施工效率、節(jié)能環(huán)保和推動(dòng)施工管理模式創(chuàng)新具有顯著優(yōu)勢。

2.1 提高工程施工效率

裝配式建筑施工技術(shù)具有提供工程施工效率的優(yōu)勢。由于將原本在施工現(xiàn)場進(jìn)行的大量作業(yè)轉(zhuǎn)移到了專業(yè)的構(gòu)件制作工廠中,工廠通過規(guī)?；纳a(chǎn)極大地縮短了構(gòu)件制造時(shí)間,裝配式建筑在現(xiàn)場施工中的工序和工作量相對減少,工期縮短,工程進(jìn)度加快。另一方面,相對于傳統(tǒng)施工技術(shù),裝配式建筑施工現(xiàn)場不再需要大量的建筑工人,用工需求相對較低。

2.2 節(jié)能環(huán)保

裝配式建筑施工技術(shù)使用制造完成的成品、半成品構(gòu)件進(jìn)行建筑建造,建筑構(gòu)件的數(shù)量、品類以及相應(yīng)的配件根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行定制,能夠最大程度上做到建筑材料盡其所用,提高建筑資源利用率,避免造成資源浪費(fèi)。同時(shí),裝配式建筑施工技術(shù)在施工現(xiàn)場產(chǎn)生的建筑垃圾較少,施工過程中造成的環(huán)境污染程度也相對較輕。通過構(gòu)件定制,裝配式建筑利用工廠大規(guī)模化、統(tǒng)一生產(chǎn)的優(yōu)勢,生產(chǎn)能耗低于單個(gè)建筑在現(xiàn)場施工建造的能耗,生產(chǎn)成本也相對降低。

2.3 推動(dòng)施工管理模式創(chuàng)新

在裝配式建筑建造過程中,裝配式建筑施工技術(shù)在施工管理的應(yīng)用對傳統(tǒng)施工過程中的勘察、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、監(jiān)理、竣工驗(yàn)收和工程決算等主要環(huán)節(jié)提出了新的要求,迎合裝配式建筑的建造需求,各個(gè)環(huán)節(jié)都需要做出相應(yīng)的改進(jìn)。如在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,裝配式建筑對構(gòu)件、配件等的生產(chǎn)需求增加,需要與生產(chǎn)工廠進(jìn)行更深入的合作。同時(shí)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,需要對建筑模塊進(jìn)行更為精細(xì)、準(zhǔn)確的分解,做好構(gòu)件預(yù)算。工廠生產(chǎn)完構(gòu)件后,還要通過運(yùn)輸將構(gòu)件送至施工現(xiàn)場,運(yùn)輸過程中如何確保構(gòu)件安全、完整也是一個(gè)管理要點(diǎn)。

3 裝配式建筑施工技術(shù)在建筑工程施工管理中的具體應(yīng)用

3.1 裝配式建筑在施工管理中的技術(shù)要點(diǎn)

根據(jù)裝配式建筑主體結(jié)構(gòu)材料的不同,當(dāng)前我國的裝配式建筑主要有預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑等,相應(yīng)的裝配建筑施工技術(shù)也可大致分為裝配式混凝土構(gòu)件施工技術(shù)、裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)和裝配式木結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。以主流的預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)為例,主要包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件預(yù)制、安裝連接和混凝土澆筑三個(gè)要點(diǎn)。

結(jié)構(gòu)構(gòu)件預(yù)制如剪力墻預(yù)制、窗體預(yù)制、疊層板預(yù)制等。在剪力墻預(yù)制安裝中,要結(jié)合建筑整體和設(shè)計(jì)要求合理選擇連接方式,確保連接后剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。窗體預(yù)制和安裝中除要注意連接方式符合建筑設(shè)計(jì)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),在預(yù)制時(shí)要從窗體通風(fēng)透光的功能屬性出發(fā)結(jié)合設(shè)計(jì)方案對窗體大小、位置及數(shù)量等進(jìn)行全面考慮。疊層板預(yù)制時(shí)主要應(yīng)關(guān)注制造精準(zhǔn)度和安裝嚴(yán)合性。

構(gòu)件安裝連接是裝配式建筑施工技術(shù)中的重中之重,對裝配式建筑的穩(wěn)固性和安全性能有直接的影響作用。常見的連接方式可分為濕式連接和干式連接兩大類,濕式連接是指利用澆注混凝土的方式實(shí)現(xiàn)連接,干式連接則不利用混凝土澆筑,通過螺栓或焊接等方式進(jìn)行連接。在進(jìn)行連接操作時(shí)要注意連接的緊密性。

混凝土澆筑工序發(fā)生在預(yù)制構(gòu)件安裝完成以后,通過泵送管道將混凝土灌注到構(gòu)件中。在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí),要提前做好預(yù)制構(gòu)件的防腐蝕處理,確保預(yù)制構(gòu)件與混凝土接觸后不會(huì)產(chǎn)生銹蝕等問題。澆筑時(shí),要注意控制澆筑速度,不要過快導(dǎo)致構(gòu)件受沖擊出現(xiàn)錯(cuò)位。

3.2 裝配式建筑施工技術(shù)在施工管理應(yīng)用中的質(zhì)量控制分析

裝配式建筑的建造施工圍繞構(gòu)件進(jìn)行,在進(jìn)行質(zhì)量控制時(shí),構(gòu)件的生產(chǎn)制造、運(yùn)輸、連接與安裝,以及構(gòu)件建筑中管線、配套設(shè)施的安裝施工都是值得注意的環(huán)節(jié)。

3.2.1 構(gòu)件制造與運(yùn)輸問題

裝配式建筑將構(gòu)件制造轉(zhuǎn)移至專業(yè)工廠,為確保構(gòu)件符合建筑使用要求,應(yīng)積極尋找合適的生產(chǎn)廠家,并就需求進(jìn)行詳細(xì)確認(rèn),避免后續(xù)施工中因制造的構(gòu)件尺寸、形制誤差或質(zhì)量問題等導(dǎo)致構(gòu)件不能正常投入使用,造成材料浪費(fèi)和工程拖延。構(gòu)件生產(chǎn)完成以后,需要從生產(chǎn)地運(yùn)輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場,在構(gòu)件運(yùn)輸中,為避免發(fā)生事故,確保構(gòu)件安全性,要提前制定好運(yùn)輸方案,對包括運(yùn)輸時(shí)間、路線,運(yùn)輸方式在內(nèi)的內(nèi)容做好計(jì)劃。根據(jù)運(yùn)輸過程中構(gòu)件放置方式不同,運(yùn)輸方式又可分為立式運(yùn)輸和平層疊放運(yùn)輸。立式運(yùn)輸是將構(gòu)件放置在運(yùn)輸架上的運(yùn)輸方式,需要提前制作或采購相應(yīng)的運(yùn)輸架。平層疊放運(yùn)輸是指將構(gòu)件平放在運(yùn)輸車上,并將多個(gè)構(gòu)件依次疊放的運(yùn)輸方式。為保證運(yùn)輸過程中構(gòu)件不會(huì)因撞擊、疊壓等產(chǎn)生損壞,在運(yùn)輸前需要對構(gòu)件強(qiáng)度進(jìn)行檢測,根據(jù)構(gòu)件具體情況選擇運(yùn)輸方式。

3.2.2 構(gòu)件連接與安裝問題

構(gòu)件連接與安裝是裝配式施工現(xiàn)場的主要工作內(nèi)容之一。在施工中,構(gòu)件連接與安裝首要要求精準(zhǔn)性和穩(wěn)固性。精確性要求在構(gòu)件連接安裝過程中構(gòu)件與構(gòu)件之間實(shí)現(xiàn)最大程度的有效接合,減少安裝中的尺寸誤差。穩(wěn)固性則是在精確性要求的基礎(chǔ)上,對連接固定程度的要求。采用濕式連接時(shí),要確?；炷翝仓轿?澆筑過程中不要造成構(gòu)件位移導(dǎo)致連接安裝產(chǎn)生誤差;采用干式連接時(shí),確保螺栓緊固或焊接到位,不要出現(xiàn)螺栓松動(dòng)、焊縫過大或焊條位置不當(dāng)?shù)膯栴}。

3.2.3 管線及配套設(shè)施施工問題

預(yù)制式裝配建筑的施工工序及施工方式對于整體建筑結(jié)構(gòu)中管線與配套設(shè)施的安裝施工要求較高,不僅需要考慮管線與配套設(shè)施本身的施工安裝操作,還要考慮管線與配套設(shè)施在構(gòu)件建筑中與各個(gè)模塊構(gòu)件的協(xié)調(diào)性。由于組成建筑主體的構(gòu)件本身是在工廠規(guī)?；a(chǎn)中制作的,在制作時(shí)較少考慮到相應(yīng)的管線安裝問題,在構(gòu)件的連接和安裝施工過程中,就需要結(jié)合建筑設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)與管線、配套設(shè)施的安裝的協(xié)調(diào)。在實(shí)際施工中,管線和部分配套設(shè)施的安裝可能在構(gòu)件安裝之前,也可能在構(gòu)件安裝之后。在構(gòu)件安裝之前安裝的管線和相關(guān)設(shè)施要尤其注意施工防護(hù),避免在后續(xù)的構(gòu)件安裝中造成磨損、毀壞;在構(gòu)架安裝之后安裝管線和相關(guān)設(shè)施時(shí),構(gòu)件安裝就要考慮為管線以及相關(guān)設(shè)施安裝時(shí)提供預(yù)留空間,避免安裝管線時(shí)出現(xiàn)安裝位置不足、空洞尺寸不符等問題。

4 裝配式建筑施工技術(shù)的在建筑施工管理應(yīng)用中的優(yōu)化策略

4.1 加強(qiáng)施工管控

裝配式建筑對施工安裝各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性要求較高,若存在某一環(huán)節(jié)安裝出現(xiàn)失誤,或沒有考慮到不同構(gòu)件、構(gòu)件與管線等各類設(shè)施安裝之間的配合和協(xié)調(diào),則容易導(dǎo)致建筑出現(xiàn)質(zhì)量問題,返工又會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失,拖延工程整體進(jìn)度。因此,加強(qiáng)施工管控對于裝配式建筑施工管理具有重要意義。加強(qiáng)施工管控,就要從整體流程管理、現(xiàn)場施工監(jiān)督和收工評(píng)估上多下功夫。整體流程管理要求相關(guān)管理人員、技術(shù)人員對整體流程有細(xì)致的了解和把控,在裝配式建筑的施工建造中,初期的建造設(shè)計(jì)必須精準(zhǔn)詳細(xì),且符合現(xiàn)實(shí)要求,施工現(xiàn)場要嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)進(jìn)行。

4.2 建立完善裝配式建筑工程技術(shù)行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

裝配式建筑發(fā)展時(shí)間較短,應(yīng)用卻較為廣泛。進(jìn)入二十一世紀(jì)以來,受國家政策和房地產(chǎn)市場影響,裝配式建筑施工技術(shù)得到了較為快速的發(fā)展,建筑行業(yè)相關(guān)企業(yè)單位等都對裝配式建筑施工技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和應(yīng)用。然而,在實(shí)際的裝配式建筑施工管理中,裝配式建筑施工技術(shù)尚缺乏同一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范,不同建造公司、設(shè)計(jì)單位、房地產(chǎn)企業(yè)等在建造中的施工技術(shù)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工藝呈現(xiàn)各不相同,不利于裝配式建筑的長久發(fā)展。因此,建立和完善裝配式建筑工程技術(shù)行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)十分必要。相關(guān)科研院校、設(shè)計(jì)單位以及企業(yè)應(yīng)通過協(xié)作研究,制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,推動(dòng)裝配式建筑建造發(fā)展進(jìn)入正軌。

5 結(jié)語

在當(dāng)前政策積極鼓勵(lì)、環(huán)保理念受重視的國內(nèi)形式下,裝配式建筑因此經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性而受到建筑市場和行業(yè)的青睞,并得到了行業(yè)相關(guān)學(xué)者、技術(shù)人才的關(guān)注,獲得了較為快速的發(fā)展。研究裝配式建筑施工技術(shù),提高裝配式建筑施工管理水平,對于推動(dòng)裝配式建筑進(jìn)一步發(fā)展具有重要的積極意義。