PC建筑物開發流程簡介、施工創新技術分析及應用

【摘要】裝配式建筑在國家城市工作會議和未來建筑五年規劃中多次重點強調，目前在全國各地大面積推廣。上海地處國內建筑變革發展的前沿，在裝配式建筑領域有著得天獨厚的技術優勢和發展規模，筆者結合自身工作項目對裝配式建筑全過程給大家做了一次全面的介紹，包括國家及上海地方的政策解讀、裝配式建筑一體化設計、PC構件的生產、裝配式建筑施工創新技術等方面。

【關鍵詞】PC建筑物；開發流程；施工創新技術

對國家及地方的政策解讀，可以讓大家了解到國家和地方對建筑變革的決心和指導思想，讓大家感覺到時代給我帶來的危機和機遇；裝配式建筑一體化設計統領了建筑設計各個專業，前期的策劃設計決策，將直接影響到項目后期的成敗；PC構件的生產流水系統進行講解；裝配式建筑的施工創新技術方面，讓大家對現場管控開辟新思路。

1、政策解讀

1.1國家政策

國發辦【2013】1號，《國務院辦公廳關于轉發發展改革委住房城鄉建設部綠色建筑行動方案的通知》（國務院辦公廳2013年1月1日）確定指導思想、主要目標和基本原則，重點任務（10條），保障措施（8條）。2015年12月20日，中央城市工作會議，《中共中央國務院關于進一步加強城市規劃管理工作的若干意見》。時隔37年的中央城市工作會議重新召開，確定10年目標（裝配式建筑達到新建建筑面積的30%）。為落實會議精神，住建部將“全面推廣裝配式建筑”作為2016年重點工作，并提出四節一環的綠色施工理念。

1.2上海地方政策

滬府辦【2013】52號，《上海市人民政府辦公廳轉發建設交通委等五部門關于本市進一步推進裝配式建筑發展若干意見的通知》（2013.08.15印發～有效期2016.12.31）外墻采用預制墻體面積不應低于50%，并宜采用預制夾心保溫墻體；明確2016年起，單體預制率不低于40%；提出裝配式建筑外墻采用預制夾心保溫墻體的，其預制夾心保溫墻體面積可不計入容積率，但其建筑面積不應超過總建筑面積的3%；本實施細則從2015.01.01起實施。裝配式建筑夾心保溫板3%不計容面積獎勵申請流程。滬建建材聯【2016】432號，《關于印發<上海市建筑節能和綠色建筑示范項目專項扶持辦法>的通知》（2016.06.03印發），居住建筑使用裝配整體式建筑示范項目，面積在3萬平方米以上，單體預制率不得低于45%，或裝配率不得低于65%，且具有兩項以上的創新技術應用的，可獲得100元/平米的獎勵，單個項目不得大于1000萬；滬建建材【2016】688號，《上海市住房和城鄉建設管理文員會關于進一步加強本市新建全裝修住宅建設管理的通知》（2016年8月18日）2017年1月1日起出讓土地的，外化內100%全裝修；除奉賢區、金山區、崇明區為30%外，其他區全裝修比例50%，保障房、公租房的全裝修比例應為100%，實施全裝修工程的單位以“棟號”為計量單位。

2、裝配式建筑一體化設計

統籌建筑結構、機電設備、部品部件、裝配施工、裝飾裝修，推行裝配式建筑一體化集成設計。推廣通用化、模數化、標準化設計方式，積極應用建筑信息模型技術，提高建筑領域各專業協同設計能力，加強裝配式建筑建設全過程的指導和服務。

3、PC構件生產標準流程

PC構件模具生產車間應具備技術先進，專業配套，管理規范，服務積極，產能充足等綜合實力能力。（模具制作）（鋼筋綁扎）（工裝安裝）（砼機械振搗）（構件蒸汽養護）（構件出廠）如圖2。

4、裝配式建筑施工創新技術

4.1基于BIM技術裝配整體式混凝土結構輔助技術

利用BIM技術前期進行預制構件預拼裝、孔洞預埋、斜支撐桿件碰撞、塔吊及人貨電梯附墻件進行預埋定位。

利用BIM技術能有效提高裝配式建筑的生產效率和工程質量，真正實現以信息化促進產業化。特別是在三維模型及鋼筋的參數化設計、4D模擬技術方面，大幅度提高了修改圖紙生成的效率、設計鋼筋的準確性以及施工現場管理的水平，解決了傳統的拆分設計中，因為大量的圖紙和難以修改而產生的問題、施工性也大大加強、縮短了施工的工期、并減少了成本。因此，BIM技術的使用能夠為裝配整體式混凝土結構施工提供了有效幫助，使得裝配式工程精細化這一特點更為容易實現，進而推動現代建筑產業化的發展。

4.2基于RFID技術的精益建造可視化管理系統

4.2.1裝配式建筑現場預制構件管理難題

預制裝配建筑中，構件在整條供應鏈上要經過許多階段，從前期的設計、物流產品計劃、訂單到中期生產、運輸、施工現場的監督和管控、現場堆放、安裝以及到后期的維護等階段，各個階段都會面臨未知的變數。所以，我們需要及時收集、分析構件的數據狀態，更新項目進度的計劃，達到質量驗收的要求，以確保建造的過程順利進行。但是，目前現有的傳統技術及管理方法對于實現在預制構件的生產過程中和整條的構件供應鏈上進行相應的追蹤和管理，裝配整體式建筑和建造產業鏈雙方在管理的過程中都出現了困難：

（1）建設單位管理的難點是“難以掌控構件深化進度、無法把控構件生產質量”。建設單位難以及時掌控構件深化的設計、生產、運送和施工過程等信息的進度節點，而且在構件的生產過程中無法有效控制質量。

（2）構件生產單位管理的難點是“構件生產信息多樣、信息化程度較低”。構件生產單位項目繁多，構件品種各式各樣，圖紙深化程度的不同以及生產線管理方面，信息化程度較低。所以，在生產過程中很容易造成錯誤。而且構件生產的質量直接影響構件生產的單位質量管控的能力，無法根據規范要求，真正的做到對每個構件都進行相應的質量驗收，并形成有效的、可追述的記錄。

（3）總承包單位管理的難點是“施工現場無法落實精細化管理”。雖然每個構件都和設計圖中的相應結構一一對應，并且還根據生產編號加以區分，但在外觀上大量構件非常相似，導致在施工現場，因為區分構件種類而占用大量的堆放場地。同時，在安裝的過程中，迅速并準確在堆場中找到對應的構件是非常困難的，并且構件吊裝位置很容易出現錯誤。不但極大地降低了裝配化建設的效率、浪費大量的人力財力，從而在建造過程中出現停滯的情況。

所以，在建筑裝配化的生產條件下，如何對預制構件進行全壽命的周期管理，對其實現實時定位、追蹤以及監控，從而可以及時獲得構件的基本狀態、使用情況以及地理位置方位等信息，以及可追溯構件生產、制作和施工過程中相關的質量信息，并形成信息處理的記錄，這些關鍵因素都會影響裝配式住宅的發展。

4.2.2適應裝配式建筑的精益建造可視化管理平臺

適應PC建造的精益建造可視化管理平臺是面向PC構件全生命周期質量控制的信息化管理工具。該平臺基于構件供應鏈管理理念，融合了“BIM+物聯網”技術，通過協同平臺、RFID芯片、BIM模型和手機APP，可以準確安排各層構件安裝的進度和相應供貨計劃、構件狀態的信息可以實時進行追蹤和反饋，構件所有的設計、施工的信息都可以被快速地進行查驗、及構件狀態的可視化查詢……該平臺可以幫助政府、甲方和總包實現工業化建筑建造全過程的高效精準管理。“如同搭建了一條看不見的流水線，實現成千上萬塊預制構件生產、儲運、安裝、驗收全過程的有條不紊，各環節的管理信息可追溯”。

4.3高精度自適應斜支撐系統

4.3.1預制構件垂直度調整現有問題

通常情況下裝配整體式墻體的臨時就位、校正依靠產業工人讀取靠尺（線錘）參數后對斜支撐固定桿件進行手工操作調節，往往因為靠尺（線錘）人工讀取精度低、手工調節桿件伸縮速度慢、傳統斜支撐就位校正操作步驟多，而造成預制墻體就位精度無法保證、產業勞動力工效降低，而隨著裝配式建筑高度越來越高，垂直精度相應要求不斷提升，操作過程中“人為因素”將成為影響項目總體質量的關鍵問題。

4.3.2高精度自適應支撐系統

高精度自適應斜撐系統是適用于PC構件快速、高效安裝就位的智能化裝備。該裝備集“姿態感應、無線反饋、驅動調節、就位鎖定”等功能于一體，在預制墻體吊裝就位后，即可自動監測并反饋墻體垂直度，并自動驅動伺服電機進行構件的姿態調整。整個過程只需要30秒即可完成，精度達到毫米級。

結語：

裝配式建筑通過BIM技術、RFID可視化管理系統、高精度自適應支撐系統，有效提高建筑的生產效率和工程質量，真正實現以信息化促進產業化。所以，裝配式建筑是現在的發展趨勢，通過對于各種實際案例的操作，結合裝配式建筑在實際操作過程中遇到的問題和情況，不斷地進行改進和加強。裝配式建筑在改變建筑業發展模式，推動現代建筑產業化的發展方面將會功不可沒。

參考文獻：

[1]齊寶庫，李長福.基于BIM的裝配式建筑全生命周期管理問題研究[J].施工技術，2014（15）：25-29.

[2]于景杰，吳俊喜.低碳節能裝配式建筑技術研究[J].建筑技術，2013，44（9）：792-794.