連宇新 郭珊珊 黃曉丹 林焱玲
(廈門理工學院 福建廈門 361024)
2016年,國務院辦公廳《關于大力發展裝配式建筑指導意見》出臺,裝配式建筑進入發展的快車道。但國內裝配式建筑目前還處于探索階段,裝配式建筑的監理問題尚未引起足夠的重視。中國知網文獻數據庫,對“裝配式”及“監理”進行篇目檢索,搜索到的相關論文僅41篇,在所有“裝配式”相關文獻研究中占比僅0.28%。
基此,本文將從監理角度,分析裝配式建筑監理實施的現狀,歸納總結監理工作的相關關鍵問題,并提出相應的解決路徑,擬為裝配式建筑的推廣提供參考。
目前,我國裝配式建筑還處在發展階段,尚未成熟,相關政策亦較不完善,監理單位對裝配式建筑尚不熟悉,存在被施工單位“牽著走”的現象。究其因,監理工作缺乏針對裝配式建筑擬定的監理規劃和監理實施細則;監理人員缺乏裝配式建筑的系統專業知識及培訓,在專業意識上沒有充分重視裝配式建筑和傳統建筑的區別,監理工作無法得到有效落實;嚴重阻礙了監理工作在裝配式建筑中的順利展開。
1.2.1PC構件深化設計
裝配式PC構件深化設計,是對建筑、結構、機電等專業設計的整合,決定了裝配式建筑的生產、運輸、施工、運維的協調性和可操作性,是PC構件現場高質量拼裝、施工的重要保障。但目前深化設計專業人員儲備不足,且缺乏PC構件全過程與全專業設計經驗,PC構件的深化設計,仍存在設計精確度不高、深化程度較低、標準化程度較低、缺少協同溝通、無法實現信息共享等問題。同樣的監理人員也因為專業能力不足,無法參與PC構件的深化設計與監督。
1.2.2PC構件生產
標準的預制PC構件,主要包括:內外墻板、樓梯、疊合樓板、陽臺板、空調板、梁等部件。PC構件生產工藝,通常包括:模具清潔、模具組裝、涂脫模劑、鋼筋制作加工、預留預埋、混凝土澆筑、養護、脫模、檢驗修補及堆放等。其中,鋼筋加工制作和預留預埋屬于隱蔽工程,出廠前必須經過嚴格檢驗。PC構件結構復雜,形式多樣,構件質量檢測費用高,無法對每一個構件進行出場檢測,只能依靠構件廠自檢和駐廠監理抽檢。因此,構件質量好壞往往與駐廠監理的監理過程、經驗和責任心有很大關系。
1.3.1PC構件運輸
PC構件,一般由專業的裝配式構件廠家負責加工和運輸。海西地區PC構件生產廠家較少,存在本地區供不應求現象,部分裝配式建筑項目需從其他地區定制,由于長途運輸路況復雜,加大了構件變形的幾率,如果忽視車輛行駛速度和構件的堆放角度,很容易造成轉角板折斷、疊合樓板斷裂等問題。而運輸環節是駐廠監理和現場監理的盲區,尚無法有效監督和控制。
1.3.2PC構件進場和吊裝
PC構件供應情況,是影響裝配式建筑施工進度的關鍵因素之一。如果構件進場日期與施工進度不匹配,或構件質量不符合施工要求,或構件隨意堆放造成吊裝困難,均會直接影響整個工期。同時,PC構件在吊裝過程中,起吊設備的選擇、起吊點的確定、吊裝的先后順序、吊裝位置、臨時支撐方案、臨時固定方案等,都是裝配式建筑質量至關重要的影響因素[1]。任何一個環節發生失誤,輕則構件吊裝位置偏移,影響構件水平和垂直精度,構件之間產生摩擦、碰撞,構件本身發生損壞;重則造成人員傷亡和重大財產損失。傳統現場監理過程,只能采取旁站和巡查形式進行監督,效率不高,監督結果也因人而異。
自2016年9月,中央頒布大力發展裝配式建筑相關意見以來,我國31個省市、自治區,都已制定了各自的裝配式建筑發展規劃,并發布了相關的補助方案。如:用地保障、容積率獎勵、購房者享受金融優惠政策、稅費優惠等,為裝配式建筑發展提供了政策與環境保障,但目前尚未出臺裝配式建筑監理方面的相關激勵措施,監理單位和個人對裝配式建筑也缺乏足夠的重視。政府部門應立足于我國的裝配式建筑監理現狀,融合國外裝配式建筑的成功經驗,出臺與監理相關的鼓勵政策,同時,推進和完善我國裝配式監理領域立法工作,使監理人員在監理過程有法可依、有據可行。
規范化的監理制度,是落實監理工作的基礎和依據。裝配式建筑的監理工作,實行全過程、制度化、標準化、流程化管理,在現有監理規范、監理條例、監理規定中納入裝配式建筑的工作內容,監理單位要依據裝配式建筑及項目特點,編制切實可行的監理規劃和監理實施細則,與施工單位共同制定安全專項方案和構件吊裝專項方案,規范巡視檢查記錄、旁站記錄、實測實量記錄樣式,避免發生監理工作不規范、水平參差不齊的現象,切實保障監理工作取得成效。
駐廠監理在PC構件組織生產前,要認真檢查混凝土配合比單及各種生產材料報告單。構件生產中要制定嚴格的檢測程序,明確檢測項目、檢測方法、控制允許偏差值,特別注意預制構件制作模具需滿足預留孔洞的安裝定位要求。構件出廠前,要對出模混凝土強度、預制構件(包括預留孔洞)尺寸、預制板側向彎曲及外面翹曲、預制板對角線差等進行合格性檢查。
預制構件體形高大異型、重心不一,由于城市高架、橋梁道路等的限制,在裝車運輸時要采用專用運輸車、堆放架及相關輔助工具,并滿足構件吊裝要求。預制疊合板、預制陽臺和預制樓梯等,要采用平放運輸;預制外墻板等,要采用豎直立放運輸;預制構件與堆放架、堆放架與運輸車輛,都必須可靠連接。第一次運輸時,駐廠監理或構件生產廠家應當派車輛隨運輸車后,觀察構件穩定情況。
預制構件運抵施工現場后,現場監理要嚴格按照PC構件進場驗收程序和驗收比例進行驗收,填寫進場驗收記錄。按規格、品種、所用部位、吊裝順序,與施工單位共同設置構件堆場,并制定臨時支撐方案。
構件吊裝前,現場監理應再次檢查構件尺寸、外觀、質量,復核吊裝機械型號、配套吊具及吊點。在吊裝、定位和校正過程中,現場監理需對吊裝位置及垂直度進行復核,檢查構件連接處是否符合設計要求,安裝標高及控制線是否驗收合格。
受力鋼筋套筒灌漿連接和漿錨搭接連接,是裝配式混凝土結構的關鍵要素。若灌漿過程不可逆,現場監理應重點核查灌漿工序前的環境清理、灌漿材料的拌制、注漿、封堵等工序,要通過影像資料等清晰記錄灌漿全過程,確保灌漿質量[2]。同時,由于接縫是影響裝配式混凝土結構受力性能的關鍵部位,現場監理應及時檢查驗收文件,核查后澆混凝土、灌漿料、座漿材料強度檢測報告,做好過程數據收集和匯總工作,保證預制構件質量從廠內制作到現場最終安裝完畢全過程始終處于受控狀態。
以BIM技術為代表的信息化技術,以其參數化、協調化、可視化的功能優勢,實現基于全產業鏈的協同管理,為裝配式建筑發展提供有力的技術支持,可大大彌補目前監理單位和人員在知識、技術和經驗方面的短板。因此,在設計階段,要借助BIM技術建立共享信息平臺,進行PC構件的可視化協調設計和技術交底;在PC構件的生產和運輸階段,利用BIM模型進行PC構件的定制化生產;利用射頻識別RFID技術識別和采集構件信息,進行高效流程跟蹤。在施工階段,要利用BIM5D技術對施工過程進行模擬,以及進度管控和成本管控。此外,建立涵蓋裝配式建筑建設全過程的數字化監管平臺,實現工程全壽命周期的可查詢、可追溯[3]。目前,很多項目BIM技術應用還主要停留在碰撞檢查、管線綜合和投標展示方面,在裝配式建筑中的應用還有很大的拓展空間。
監理作為獨立于建設方和施工方的第三方,為工程管理與工程技術提供智力服務,應盡快完善多層次裝配式人員的分類培養機制。在監理單位內部,通過人才輸送,依托試點、示范工程,培養同時具備BIM技術和裝配式技術的監理人員;在應用型本科高校和高職院校,要依托實訓基地和“雙創”園區,增設裝配式建筑相關的新專業及新工種,培育緊缺技術人才。
龍湖馬鑾灣H2015P05地塊四1#樓項目位于廈門市海滄區馬鑾灣大道和灌新路交叉口東北側(圖1),由中建海峽建設發展有限公司施工總承包,香港華藝設計顧問(深圳)有限公司全過程設計,廈門勤奮建設工程監理有限公司監理,預制構件由中建智欣建工科技有限公司生產,預制率達47%,是目前廈門市首個自主實施的裝配整體式混凝土剪力墻結構高層住宅項目,也是華南地區裝配整體式剪力墻結構中高度最高的建筑之一。

圖1 項目鳥瞰圖
項目建筑面積1.39萬m2,總建筑高度91.7m,地上共30層,標準層層高2.9m,其中,1~3層及屋面層為現澆整體結構,4~29層(標準層)采用預制混凝土結構。經過系統拆分,標準層預制構件有2098個,包含預制剪力墻、預制內墻、預制填充墻(外墻)、疊合梁、疊合樓板、預制陽臺板、預制空調板、預制樓梯等,內隔墻采用輕質條板。標準層預制率約53%,裝配率約78.5%,如圖2~圖3所示[4]。

圖2 預制構件拆分

圖3 預制剪力墻深化設計
該項目在設計時采用了BIM技術,實現建筑、結構、水電、暖通、室內設計等各專業協同設計,并對構件進行深化設計,模擬構件拼裝,進行構件碰撞檢查,及時解決潛在問題,減少專業沖突,降低后期返工概率,達到節約成本、節省工期目的(圖4)。

圖4 項目BIM模型

圖5 項目堆場精細化管理
針對裝配式項目特點,該項目基于精益生產理念,在構件運輸、堆放、吊裝等方面進行精細化管理(圖5),在預制構件的工業化生產中,利用BIM平臺為每個構件進行獨立編碼,然后再通過裝配式構件信息系統PCIS,對構件生產、驗收、運輸、安裝過程進行全程跟蹤。監理人員通過PCIS實現全過程數字化監管,監管效率和監管效果顯著提升,在推動工業化住宅的進程中樹立了一座行業標桿。
裝配式建筑的工程監理,是一個比較復雜的系統工程,工程參建各方應加大對監理工作的關注力度,監理單位更需要完善監理制度和組織建設、確定監理控制要點,并以此為基礎針對性地展開各項監理工作,落實各項監理控制手段,全程監督部品部件的生產質量和裝配式建筑的施工質量,以實現對裝配式建筑的科學管控。