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装配式建筑的应用与思考

在水一方 发表于 2018-01-31 【BIM资讯】
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(一)装配式建筑的再认识

要跟风么?

在政策红利的驱使下,装配式行业正处于难得的机遇期,不同利益主体纷纷加入装配式行列试图分得一份市场,施工单位、开发商、设计院、构件生产厂商以及产业链条上下游其他相关企业根据自己的特点,纷纷抢占技术高地,抓紧市场布局。

但是由于前期投资较大,市场还在培育期,所以盲目跟风必将引起市场秩序混乱,企业还需理性投资,切勿一哄而上,避免资源过剩,政府应合理管控、通盘考虑,助力行业健康发展。

 

真的适合么?

装配式建筑包括装配式混凝土结构、钢结构和木结构,不同的结构又包含有不同的技术体系,各自有其特有的优势特点及适用范围,只有将适宜的技术体系应用于适宜采用装配式的项目中,才能最大限度发挥其优势,体现装配式的社会和经济效益。

 

质量真的优吗?

预制构件精度从现浇结构的厘米级提高到了毫米级,在控制构件安装质量的基础上,装配式确实能够提高工程质量。

但我们往往忽略了现场施工环节,构件安装质量控制难度较大,如果安装质量控制不到位,精度出现偏差,则随着构件的进一步吊装,误差会成倍放大,且出现误差基本无法调整,最终的结果就是高品质的构件没有安装在正确的位置,无法真正体现装配式建筑质量的优越性。

 

速度真的快吗?

装配式建筑可以缩短工期,但单就主体结构施工而言快不了多少,如果雇用技术不熟练的新组建劳务班组,初期的施工速度是更慢的,就算达到熟练程度以后最多也是与现浇持平。

装配式施工速度快主要体现在了流水作业上,上层结构施工,中间安装门窗、底层可以精装,就整体工期而言,装配式建筑可大大节省工期。

 

造价真的高吗?

推进装配式建筑的最大瓶颈就是“装配式成本太高”,就现阶段来说这是个事实,但从长远来说这是一个伪命题,我国目前处于装配式起步阶段,必然会有一段高成本运行期,但随着技术的成熟、标准化程度的提高、大规模推广应用之后,成本会很快降下来,同时随着我国劳动力成本的不断上升,成本也会相对下降。

 

(二)案例剖析

一、项目概况

陕西省首栋装配整体式混凝土框架结构多层民用公共建筑(学生食堂),建筑高度15.9m,总建筑面积8323.76㎡,其中地上三层建筑面积6243.61㎡,地下一层建筑面积2080.15㎡。

地下一层全部采用现浇结构,地上一~三层部分主体为预制装配整体式混凝土框架结构,预制构件类型有:预制框架柱、预制框架梁、预制次梁、预制叠合板、预制楼梯和预制女儿墙。预制构件涉及型号110种,构件总数达347件。

 

二、存在的问题

设计

该项目是由第一家设计院按照常规现浇混凝土结构设计完成之后,再交由第二家设计院进行拆分设计、构件设计和细部构造设计。

这也是目前装配式建筑设计中普遍存在的问题,前期设计阶段未引入装配式设计理念,缺乏标准化设计思维,很难提高构件的标准化程度。

同时,由于两家设计院沟通不畅,深化设计单位对原设计意图的理解存在偏差,不能有效组织各专业间的协调,导致后期施工过程中出现诸多问题,尤其机电线管、线盒预埋问题突出。

装配式建筑设计就是建筑、结构、水暖电等各专业紧密合作与互动的过程,同时也需要设计人员与构件生产厂家、装配施工单位密切的沟通。

一个项目要搞装配式,一定要从方案阶段就引入装配式理念,否则一定会出现项目成本增加、设计周期延长、构件生产复杂、装配施工难度大等问题,这样就失去使用装配式的意义了。

 

生产

构件自身的质量是整个工程质量的关键,但因预制构件生产行业发展速度快、专业人员和产业技术工人匮乏、产业配套不成熟等因素,在预制构件生产过程中,预制构件质量通病时有发生,影响预制构件的外观质量和使用安全。

该项目构件生产、运输过程中出现叠合楼板开裂现象较为突出,原因可能由以下几方面导致:

①预制构件蒸汽养护过程中升温降温太快;②预制构件吊装、码放不当引起的裂缝;③预制构件在运输及堆放过程中支垫位置不对产生裂缝;④构件拆模过早,混凝土强度不足,使得构件在自重或施工荷载下产生裂缝。

 

施工

该项目施工技术方面并不存在太大难度,但是由于缺乏技术熟练的劳务班组,导致施工现场的劳动生产率提高不明显。

这也是整个装配式行业中存在的问题,工人队伍流动性较大,没有配套的产业化工人培训基地,施工队伍技术不熟练直接影响着工程进度及安装质量;

另外,该项目的劳务班组工种配备不齐全,由于关键节点等部位仍需绑扎钢筋、支模现浇,故劳务班组还应包含钢筋、模板及混凝土等工种,方便现场操作。

因此培养一支技术娴熟、工种全面的装配式施工团队,是装配式施工企业具有核心竞争力的重要前提。

 

管理

一直以来我们的重点放在了技术的完善与成熟方面,经过该项目的实践,我们认识到在保证技术先进与成熟的同时,必须要提升整个装配式施工过程的管理,管理可以让我们的技术要领得到可靠实施,管理可以让装配式的进度不落后与现浇,管理可以让装配式的成本增量适当降低。

就本项目的一些关键技术而言,比如转换层钢筋定位、梁柱节点箍筋绑扎、预制梁的安装位置、叠合板的拼缝等等,这些技术要求其实并不是很难实现,但我们做的却差强人意,归根到底还是我们现场的管理出现了问题,管理人员数量较少、素质欠缺、经验不足,缺乏科学组织管理,导致出现窝工、材料浪费、各工序发生冲突等现象,延误了工期,而这些问题我们只需要拥有一支训练有素的团队都可以解决。因此,管理才是装配式实施过程中的重点。

 

(三)思考与建议

BIM技术应用

装配式建筑的特点决定了构件一旦有问题,只有在现场安装时才能被发现,这样会造成极大损失。因此深化设计必须细致、深入、协同。

BIM技术是实现装配式建筑高效管理的首选工具,利用BIM技术进行建筑、结构、水暖电等各专业间的协同检测,可实现设计协同,避免“撞车”,同时设计、施工、管理、运营在一个平台集成,可形成集约效应。

建议利用BIM技术建立装配式户型库和装配式构件产品库,可以使装配式建筑户型标准化、构件规格化,能有效减少设计错误,尤其在预制构件制作和现场安装上大大提高工作效率。

 

技术、管理人才培养

装配式建筑从设计、施工到项目交付运营,与传统的项目管理相比都发生了很大的变化,传统的管理人员缺乏工业化的管理思维,对整个装配式建筑设计、生产、施工流程缺乏系统的认识,制约装配式的进一步发展。

建议企业加大对人员的培训力度,尤其是培养高水平的技术工人、优质管理人员及复合型人才,塑造一只素质过硬、技术全面、管理能力强的队伍。

 

质量控制

装配式建筑要求预制构件的生产及安装误差均为毫米级,一方面提高了建筑质量及精度,另一方面也对工人技术及组织管理水平提出了更高的要求,必须攻克关键技术、提高构件安装精度,增强技术工人的责任意识,加强现场的技术交底力度,完善质量监督管理体系,否则优势将转为劣势。

 

协同管理

装配式建筑产业链涉及单位及专业种类多,各专业各环节信息零碎化,容易形成“信息孤岛”,使信息无法整合共享,因此建议对产业链上下游进行协同管理,采用EPC总承包模式,有利于整个项目的统筹规划和协同运作,有效解决设计与施工的衔接问题、减少采购与施工的中间环节,同时将各参建方的目标统一到项目整体目标中,以整体成本最低为目标,从而降低成本。


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