成都地區(qū)建筑工業(yè)化的發(fā)展和升級(jí)
——以錦豐新城建筑工業(yè)化項(xiàng)目為例

繆 英，鄢 偉

(1.四川大學(xué)錦城學(xué)院， 四川成都 611731; 2.成都建工集團(tuán)總公司, 四川成都 610014)

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成都地區(qū)建筑工業(yè)化的發(fā)展和升級(jí)
——以錦豐新城建筑工業(yè)化項(xiàng)目為例

繆 英1，鄢 偉2

(1.四川大學(xué)錦城學(xué)院， 四川成都 611731; 2.成都建工集團(tuán)總公司, 四川成都 610014)

得益于國(guó)家政策的大力扶持，又有行業(yè)轉(zhuǎn)型的急切需要，成都建筑工業(yè)化的進(jìn)程正在加速推進(jìn)。文章介紹了成都市首個(gè)大規(guī)模工業(yè)化高層住宅示范性項(xiàng)目——錦豐新城在建筑設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)施工、信息化建設(shè)等方面的項(xiàng)目特點(diǎn)。

建筑工業(yè)化； 施工； 管理

1 從“綠地東村幼兒園”到“錦豐新城”

1.1 綠地東村幼兒園的建成

建筑工業(yè)化是建筑業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的必然趨勢(shì)。全國(guó)各地建筑工業(yè)化持續(xù)升溫，成都作為我國(guó)西部最重要城市之一，也于2013年開(kāi)始對(duì)建筑工業(yè)化進(jìn)行了研究，積極探索。2015年5月，成都建工集團(tuán)建筑工業(yè)化生產(chǎn)基地正式投產(chǎn)，標(biāo)志著成都市進(jìn)入建筑工業(yè)化的新時(shí)代。為了積極穩(wěn)妥地推進(jìn)建筑工業(yè)化，在行業(yè)相關(guān)單位的支持配合下，選擇了體量較小、層數(shù)較少、總造價(jià)低的“綠地東村幼兒園” 作為成都市首個(gè)新型建筑工業(yè)化示范項(xiàng)目，在建筑設(shè)計(jì)、構(gòu)件預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)吊裝、BIM應(yīng)用等方面都進(jìn)行了有益的探索，從中取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。筆者曾就此項(xiàng)目做過(guò)相關(guān)的調(diào)研，詳見(jiàn)《四川建筑》2016，36(1)152-155“成都地區(qū)建筑工業(yè)化初探——以綠地東村幼兒園建筑工業(yè)化項(xiàng)目為例”。2016年8月，已建成并順利驗(yàn)收的綠地東村幼兒園正在進(jìn)行最后的設(shè)備安裝調(diào)試(圖1)。

圖1 建成的綠地東村幼兒園

1.2 國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策支持、行業(yè)轉(zhuǎn)型促建筑工業(yè)化再推進(jìn)升級(jí)

從2015年5月成都市首個(gè)建筑工業(yè)化生產(chǎn)基地正式投產(chǎn)，到2016年8月東村幼兒園的建成，成都市的建筑工業(yè)化探索邁出了堅(jiān)實(shí)的第一步。與此同時(shí)，國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策層面上，在2016年初的兩會(huì)政府工作報(bào)告中明確提到，要“深入推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化，大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)和裝配式建筑”。2016年4月，建設(shè)部委托相關(guān)單位編制的《裝配式建筑系列標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用實(shí)施指南》付梓出版，從根本上解決了目前預(yù)制裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量多、標(biāo)準(zhǔn)要求分散等問(wèn)題。2016年5月，成都市政府印發(fā)了《成都市人民政府關(guān)于加快推進(jìn)裝配式建設(shè)工程發(fā)展的意見(jiàn)》，標(biāo)志著成都市在裝配式建筑領(lǐng)域?qū)⒉饺胄碌陌l(fā)展階段，也是供給側(cè)改革的重要配套內(nèi)容。行業(yè)內(nèi)部層面，隨著房地產(chǎn)市場(chǎng)進(jìn)入調(diào)整期，整個(gè)建筑行業(yè)的井噴式發(fā)展已經(jīng)結(jié)束，行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)壓力進(jìn)一步加大。要想在市場(chǎng)中脫穎而出，必須要掌握核心技術(shù)，具備核心競(jìng)爭(zhēng)力。成本、勞動(dòng)力、環(huán)保、質(zhì)量、安全、工期等因素促使建筑業(yè)必須調(diào)整傳統(tǒng)的生產(chǎn)體系、加快工業(yè)化的發(fā)展。2016年初，在政府的統(tǒng)一規(guī)劃部署下，成都市新都區(qū)大豐鎮(zhèn)建筑工業(yè)化保障性項(xiàng)目“錦豐新城”順利開(kāi)工。3月23日，2號(hào)地塊5號(hào)樓B座樣板房樓層順利完成首次預(yù)制構(gòu)件安裝，標(biāo)志著成都的建筑工業(yè)化道路從小體量、低樓層、單體建筑的探索到大體量、高層住宅、群體建筑建設(shè)的實(shí)質(zhì)性飛躍。

1.3 “錦豐新城”基本情況

成都市“錦豐新城保障房項(xiàng)目”位于新都區(qū)大豐街道辦趙家村，由成都市興東置業(yè)公司投資，中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院有限公司設(shè)計(jì)，成都建筑工程集團(tuán)總公司承建，總占地面積9.9×104m2,總建筑面積52.3×104m2， 擬建保障房6 579套。該項(xiàng)目由23棟26～32 層的高層住宅樓組成，采用了2種標(biāo)準(zhǔn)戶型，A型為套二戶型21棟，B型為套一戶型2棟，計(jì)劃總工期1 080日歷天(圖2)。

圖2 錦豐新城方案效果圖

2 錦豐新城項(xiàng)目建筑工業(yè)化介紹

2.1 項(xiàng)目工業(yè)化概況

成都錦豐新城保障房項(xiàng)目是成都市首個(gè)大規(guī)模工業(yè)化高層住宅示范性項(xiàng)目，采用新型預(yù)制PC構(gòu)件的建筑工業(yè)化技術(shù)，結(jié)構(gòu)形式為裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)。該項(xiàng)目A型住宅21棟，PC構(gòu)件預(yù)制率49 %； B型2棟，PC構(gòu)件預(yù)制率54 %。整個(gè)工程共有200 余種不同型號(hào)的預(yù)制構(gòu)件，數(shù)量共計(jì)約8.3×104件，總體量達(dá)到約6×104m3(圖3、圖4)。

圖3 錦豐新城A戶型PC構(gòu)件拆分方案

圖4 錦豐新城B戶型PC構(gòu)件拆分方案

2.2 建筑工業(yè)化設(shè)計(jì)階段特點(diǎn)

錦豐新城項(xiàng)目由中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院有限公司設(shè)計(jì)。相對(duì)于傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)，裝配式建筑設(shè)計(jì)分為兩階段設(shè)計(jì)，第一階段仍為目前常規(guī)的二維平面建筑及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，第二階段再對(duì)其進(jìn)行面向構(gòu)件的分解和深化設(shè)計(jì)。經(jīng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工單位反復(fù)研究、論證，PC構(gòu)件按層數(shù)優(yōu)化、拆分，分為預(yù)制承重墻、預(yù)制非承重墻、 預(yù)制外掛板、疊合梁、疊合板、預(yù)制樓梯、 預(yù)制空調(diào)板、女兒墻等共計(jì)200余種不同型號(hào)約8.3×104件PC構(gòu)件 。為保證裝配式建筑結(jié)構(gòu)整體性要求，本工程地下室以及住宅部分1～5(部分為6、 7)層采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆層以上采用裝配整體式剪力墻混凝土結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)施工的最后一層，也是現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換到裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的第一層，稱之為過(guò)渡轉(zhuǎn)換層。

2.3 PC構(gòu)件生產(chǎn)階段特點(diǎn)

本工程共有200 余種不同型號(hào)的預(yù)制構(gòu)件，預(yù)制構(gòu)件種類繁多，涉及到預(yù)制承重墻、預(yù)制非承重墻、 預(yù)制外掛板、疊合梁、疊合板、預(yù)制樓梯、 預(yù)制空調(diào)板等共計(jì)約8.3×104件，總體量達(dá)到約6×104m3。這些預(yù)制構(gòu)件均由成都市首個(gè)建筑工業(yè)化生產(chǎn)基地——成都建工集團(tuán)建筑工業(yè)化生產(chǎn)基地生產(chǎn)。此次錦豐新城項(xiàng)目，構(gòu)件種類繁多、數(shù)量要求巨大、交貨工期緊張，是構(gòu)件生產(chǎn)面臨的難點(diǎn)。工業(yè)化生產(chǎn)基地在此次構(gòu)件生產(chǎn)全過(guò)程中，全面調(diào)動(dòng)產(chǎn)能，引入信息化管理，保質(zhì)保量按期交付PC構(gòu)件，為施工現(xiàn)場(chǎng)PC構(gòu)件安裝提供了有力的保障(圖5、圖6)。

圖5 成都建工工業(yè)化生產(chǎn)基地

圖6 疊合樓板生產(chǎn)過(guò)程

2.4 現(xiàn)場(chǎng)施工階段特點(diǎn)

目前，本工程共計(jì)23棟裝配式單體建筑正全面鋪開(kāi)施工。相對(duì)于傳統(tǒng)的全現(xiàn)澆建造方式，本項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)施工有以下的技術(shù)特點(diǎn)：

(1)構(gòu)件的運(yùn)輸與存放難度加大。由于PC構(gòu)件均有自重大、易碰損的特點(diǎn)，在施工過(guò)程中，項(xiàng)目部嚴(yán)格按照《構(gòu)件的運(yùn)輸與存放專項(xiàng)施工方案》的要求，預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸車輛滿足構(gòu)件尺寸和載重要求，選擇大型專用平板車，并做好運(yùn)輸過(guò)程中的防震防護(hù)?，F(xiàn)場(chǎng)堆放場(chǎng)地平整、堅(jiān)實(shí)，具有良好的排水措施。豎向受力構(gòu)件堆放采用定制的專用堆放架立放，水平受力構(gòu)件采用平放方式存放(圖7)。

圖7 錦豐新城預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸與存放

(2)構(gòu)件吊裝、安裝與連接的精度、難度加大。在裝配式建筑中，PC構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的可靠連接直接關(guān)系到整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的安全性。在施工過(guò)程中，項(xiàng)目部嚴(yán)格按照《預(yù)制構(gòu)件的吊裝專項(xiàng)施工方案》《預(yù)制構(gòu)件的安裝與連接專項(xiàng)施工方案》的要求進(jìn)行施工。本工程預(yù)制構(gòu)件規(guī)格多、重量大，最大構(gòu)件重量為6 t，超過(guò)了常用塔式起重機(jī)的起重重量。為滿足構(gòu)件的吊裝要求，此次錦豐新城施工現(xiàn)場(chǎng)布置23臺(tái)70型重型塔吊進(jìn)行吊裝作業(yè)。吊裝作業(yè)時(shí)，使用安裝墊片調(diào)整標(biāo)高，預(yù)制外墻板起吊，預(yù)制墻板插入預(yù)留鋼筋安裝就位，安裝上下兩道斜支撐，調(diào)整水平度位置、垂直度。固定斜支撐，脫鉤吊裝前進(jìn)行分倉(cāng)豎向構(gòu)件安裝就位。安裝結(jié)束后，進(jìn)行高強(qiáng)灌漿料灌漿施工并工記錄并留下影像及文字資料記錄(圖8)。

圖8 錦豐新城預(yù)制構(gòu)件支撐

(3)現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)管理水平要求提高。相對(duì)于傳統(tǒng)的全現(xiàn)澆混凝土施工，裝配式建筑施工精度從厘米級(jí)升級(jí)為毫米級(jí)。作為轉(zhuǎn)型升級(jí)的一部分，建筑行業(yè)的從業(yè)人員也要轉(zhuǎn)型升級(jí)。項(xiàng)目開(kāi)工前，成都建工集團(tuán)派駐施工管理及技術(shù)人員10余人前往設(shè)計(jì)單位耗時(shí)近一年的時(shí)間共同論證并完成構(gòu)件的深化設(shè)計(jì)。期間，制定了項(xiàng)目實(shí)施的初步方案， 完成了A戶型樣板房施工，同時(shí)對(duì)方案進(jìn)行進(jìn)了一步優(yōu)化。同時(shí)，項(xiàng)目部技術(shù)組編制專項(xiàng)施工方案及補(bǔ)充方案共計(jì)49項(xiàng)，其中專家評(píng)審方案共計(jì)6項(xiàng)，逐步形成了一套完整的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的施工工藝體系。

(4)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量、作業(yè)人員顯著下降，工人工作強(qiáng)度減小、生產(chǎn)安全得到保障。本工程平均PC構(gòu)件預(yù)率達(dá)到50 %以上，整個(gè)工程共有約8.3×104件由工業(yè)化生產(chǎn)基地生產(chǎn)運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，從而使現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)量和作業(yè)人員大幅下降，這樣便于項(xiàng)目上加強(qiáng)管控力度，提高工程質(zhì)量，減少安全事故發(fā)生的幾率。

(5)安全文明措施費(fèi)用投入明顯減少，實(shí)現(xiàn)了綠色低碳的施工生產(chǎn)。由于采用疊合板，樓板施工不需要采用方木與模板結(jié)合的方式支設(shè)底模，而采用可重復(fù)使用的活動(dòng)工具式支撐架。相比傳統(tǒng)方式，大大減少了施工強(qiáng)度和木材的消耗，實(shí)現(xiàn)了綠色低碳的施工生產(chǎn)。

另外，項(xiàng)目采用工具式外防護(hù)架，兩層架體周轉(zhuǎn)使用；防護(hù)架防護(hù)至基準(zhǔn)面1.2 m以上，此種架體輕便安全，整體性強(qiáng)，滿足施工防護(hù)要求，進(jìn)一步提升了現(xiàn)場(chǎng)的安全文明水平(圖9)。

圖9 錦豐新城活動(dòng)支撐架及外防護(hù)架

(6)現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)明顯減少，環(huán)保效益明顯。建筑工地一直以來(lái)都是揚(yáng)塵、噪聲污染的源頭之一。由于采用建筑工業(yè)化將原來(lái)需現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的部分工作放在了具有更好防護(hù)措施的標(biāo)準(zhǔn)化廠房，有效降低了粉塵及噪聲污染的產(chǎn)生。

2.5 項(xiàng)目信息化施工管理特點(diǎn)

預(yù)制構(gòu)件的全過(guò)程信息化管理。此次錦豐新城項(xiàng)目，PC構(gòu)件種類繁多、數(shù)量大、安裝位置各異，如采用傳統(tǒng)做法則需要人工記錄、比對(duì)構(gòu)件信息，工作量大且極易出錯(cuò)。面對(duì)挑戰(zhàn)，項(xiàng)目部實(shí)施了PC構(gòu)件的全過(guò)程信息化管理。管理系統(tǒng)上，引進(jìn)PCIS裝配式構(gòu)件信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了預(yù)制構(gòu)件過(guò)程信息可視化、訂單生成智能化、構(gòu)件收發(fā)作業(yè)流程化；實(shí)現(xiàn)構(gòu)件廠與項(xiàng)目部進(jìn)度動(dòng)態(tài)智能交互式協(xié)同。構(gòu)件實(shí)體上，每一個(gè)PC構(gòu)件從出廠的那一刻開(kāi)始就自帶了構(gòu)件身份編碼體系，確保了信息傳遞的完整、正確及可追溯性(圖10)。

圖10 疊合梁身份信息

3 不足及思考

作為成都地區(qū)首個(gè)大規(guī)模使用PC構(gòu)件的高層住宅示范性項(xiàng)目，建設(shè)過(guò)程也暴露出諸多問(wèn)題，在施工過(guò)程中將不斷加以研究解決。

(1)建筑工業(yè)化的路徑選擇?！熬G地東村幼兒園”和“錦豐新城”項(xiàng)目，選擇的都是PC構(gòu)件的工業(yè)化道路。PC構(gòu)件的連接是該技術(shù)非常關(guān)鍵的構(gòu)造措施，一旦工業(yè)化構(gòu)件與主體連接處理不好，房屋的強(qiáng)度和剛度就難以得到保證。其實(shí)，建筑工業(yè)化的技術(shù)也有其他形式，比如盒子建筑。就錦豐新城B戶型而言，該戶型為內(nèi)廊式標(biāo)準(zhǔn)化酒店公寓。其標(biāo)準(zhǔn)間亦可采用集成水、暖、電、衛(wèi)、房屋裝修等一起的盒子建筑，施工現(xiàn)場(chǎng)僅構(gòu)件吊裝、節(jié)點(diǎn)處理、接通管線就能使用，工業(yè)化程度更高。

(2)建筑工業(yè)化的設(shè)計(jì)技術(shù)?！熬G地東村幼兒園”和“錦豐新城”項(xiàng)目選擇的都是兩階段設(shè)計(jì)技術(shù)，還是傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)對(duì)三維化的建筑工業(yè)化設(shè)計(jì)技術(shù)的模擬，其技術(shù)框架仍然停留在現(xiàn)澆鋼筋混凝土技術(shù)體系階段。從生產(chǎn)組織形式來(lái)看，建筑工業(yè)化是一種全新的、非傳統(tǒng)的技術(shù)框架體系，作為其核心配套的設(shè)計(jì)思想，包括設(shè)計(jì)技術(shù)都應(yīng)顯著區(qū)別于傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計(jì)方式，只有面向構(gòu)件的技術(shù)規(guī)范、設(shè)計(jì)工具所設(shè)計(jì)的建筑產(chǎn)品，才是完整的建筑工業(yè)化。

(3)工業(yè)化構(gòu)件的檢驗(yàn)試驗(yàn)技術(shù)。目前對(duì)構(gòu)件的檢測(cè)以原材料檢測(cè)和觀感檢查為主，考慮到PC構(gòu)件的單件性和作為一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)構(gòu)件實(shí)體，如何對(duì)該實(shí)體進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)，還有待進(jìn)一步研究完善。

四 結(jié)束語(yǔ)

成都錦豐新城保障房項(xiàng)目是成都市首個(gè)大規(guī)模工業(yè)化高層住宅示范性項(xiàng)目，采用新型預(yù)制PC構(gòu)件的建筑工業(yè)化技術(shù)，構(gòu)件種類200 余種，數(shù)量約8.3×104件，總體量達(dá)到約6×104m3，預(yù)制率達(dá)50 %。這標(biāo)志著成都地區(qū)建筑工業(yè)化從從無(wú)到有，從小到大的實(shí)質(zhì)性轉(zhuǎn)變。這得益于國(guó)家政策的外因大力扶持，又有行業(yè)轉(zhuǎn)型的內(nèi)因急切需要，成都建筑工業(yè)化的進(jìn)程正在加速推進(jìn)，相信不久的將來(lái)，成都建筑工業(yè)化之路必定會(huì)在廣度和深度上有所突破。

繆英(1977～)，女，副教授，研究方向?yàn)榻ㄖ夹g(shù)；鄢偉(1976～)，男，高級(jí)工程師，從事建筑施工工作。

TU741.2

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[定稿日期]2016-09-08