楊恒杰 邵志兵 葉文啟
中天建設集團有限公司 浙江 杭州 310008
作為首批“國家裝配式建筑示范城市”,上海市明確要求新建民用建筑、工業建筑單體預制率不低于40%或單體裝配率不低于60%。隨著預制率的提高,PC構件的種類和數量不斷增加,施工協調管理及施工進度控制難度也相應提升[1-2]。
經調研,目前上海市住宅項目標準裝配層的平均施工工期為9~10 d,建造效率較傳統現澆做法工期優勢并不明顯。但在項目開發實施過程中,合理利用項目預制率高的特點提升實際施工效率、縮短開發周期、降低資金運營成本是承發包雙方的共同夙愿。
上海嘉定新城菊園社區JDC1-0402單元05-02地塊項目被列為2021年住建部智能建造試點項目。總建筑面積約為23.6萬 m2,其中地上建筑面積約為16.7萬 m2,包含14棟5層疊拼住宅、20棟同戶型18層高層住宅及部分配套設施(圖1)。高層均為裝配整體式剪力墻結構,標準層單層建筑面積為391.54 m2,預制率40.4%。

圖1 菊園項目效果圖
本項目樓棟多,吊裝任務重,導致該項目裝配式施工的進度控制難度較大,在上海市裝配式施工項目中具有一定代表性。項目9#樓4~8層住宅裝配標準層施工周期平均為9 d/層,施工過程中,根據項目自身提效要求,需加強標準層施工進度控制,以滿足整體進度要求。當標準層施工周期提升至4~5 d/層時,人員配備顯著增加且連續工作時間長,工人疲勞,人員流動性增大,項目施工安全、質量管控難度加大,成本上升,經濟效益降低。可在施工進度關鍵節點突擊搶工期,但不具備可持續性。經項目調研,最終確定以6 d/層的標準層工期控制為目標。
關鍵工序的時間安排是所有工序進度控制的重點[3],項目9#樓標準裝配層各工序實際施工進度安排如圖2所示。

圖2 菊園社區項目9#樓標準裝配層施工進度橫道圖(9 d/層)
由圖2可知,本項目標準裝配層穿插流水施工的關鍵線路:樓層測量放線、標高定位→預制墻體吊裝→現澆墻柱鋼筋綁扎→墻柱水電預埋→現澆墻柱封模→支模架搭設→平板鋪設→疊合板等水平構件吊裝→樓面梁板鋼筋綁扎→水電及PC構件調垂埋件預埋→隱蔽驗收→混凝土澆筑及養護。本裝配式項目實施過程中,結合現場施工狀況,主要從3個方面闡述影響工期控制的原因。
本項目在進行施工流程安排時,受樓面工作面小的限制,標準層平面內穿插施工考慮不夠全面,工序銜接不合理。PC墻板吊裝工序占用了白天時間,導致墻柱節點鋼筋綁扎延遲到施工周期的第3天才開始實施,墻柱封模、支模架體搭設及平板鋪設工序3道木工完成的連續關鍵工序銜接不夠充分,幾乎沒有穿插,3道工序工作時間占到2.5個工作日;水電及PC構件調垂埋件預埋與樓面梁板鋼筋綁扎工序雖能做到同步,但工序持續時間過長,完成樓面工作需1.5個工作日。因此,為提高裝配標準層PC構件吊裝進度,項目必須加強流水安排及改進不同工序間的穿插時間。
項目9#樓包含的PC構件類型有預制外墻板、預制內墻板、預制飄窗、預制疊合板、預制樓梯,共82個PC構件。
選配了1臺中聯TC7525-16D/45塔式起重機以滿足構件起重吊裝需求。起重機械的運行效率及各類PC構件的吊裝效率如表1所示。

表1 構件吊裝工效分析
項目PC構件吊裝工序實施時,完成全部預制墻板吊裝需13 h,完成全部疊合板吊裝需7 h,占用約2.5個工作日,工序總持續時間長。PC構件安裝對塔吊依賴性極高,但現場施工鋼筋、木料等原材的加工轉運往往會中途占用塔吊,中斷吊裝工序,導致PC構件安裝施工效率低。此外,由于PC吊裝作業存在一定危險性,樓面上無法與其他工序進行有效穿插施工。
鑒于上述問題點,為提高PC構件安裝效率,合理分配塔吊吊力,錯開班組間的塔吊利用時間是加強裝配式項目工期控制必須優化的環節。
本項目9 d/層時關鍵工序標準層施工人員配備如下:
木工班組:標準層施工時,木工需對封墻柱模板、搭設支模架體、鋪設頂板模板3道工序進行連續施工,工作任務重且連續作業易疲勞,但標準層施工項目僅配備了10人,搭設支模架體搭設與前置工序墻柱封模之間穿插滯后,延長了標準層整體施工進度。
鋼筋班組:鋼筋班組人員在一個標準層施工期間需進行現澆墻柱現澆節點綁扎及頂板鋼筋鋪設2道工序,工序之間不連續、間歇時間長、綁扎要求專業性強,同時對鋼筋下料配備及現場施工管理要求高。本項目鋼筋工僅配備了10~12人,具備識別結構圖紙、統籌現場鋼筋綁扎任務的人員不足,現場管理不到位,錯綁、漏綁的情況時有發生,拖延了標準層整體施工進度。
水電班組:現澆段墻柱節點水電預埋主要為插座線盒接線管,工作量小且相對簡單,人員配備3人即能滿足施工要求。但疊合板水電線管敷設較普通現澆式樓板更為復雜,敷設過程中不僅要避開下層疊合板桁架筋,還要保證線管高度不能超過樓板面筋、梁主筋。為避免線管交叉過于重疊,線管需圍繞疊合板拼縫進行敷設,工作量增加。且線管預埋時與鋼筋綁扎施工存在同工作面交叉作業,施工進度需與鋼筋班組保持協同。9 d/層時,樓面水電預埋人員配備了6人,雖進度能跟上鋼筋綁扎,但工序時間較長。
PC構件吊裝班組:由于吊裝工序主要受起重機械吊裝效率的制約,在無法增加塔吊覆蓋或其他起重機械時,標準層PC構件的吊裝速率恒定。9#樓標準層PC構件吊裝共配備6名吊裝人員,能滿足標準層吊裝工序分工需求,因而PC構件吊裝班組的人員數量不是影響PC吊裝的主要因素。
泥工班組:泥工人員配備需考慮混凝土實際澆筑效率。混凝土實際澆筑效率除了受混凝土泵送車的泵送效率控制,還受到混凝土供應站發料情況及交通運輸路況等外界因素影響,因而實際混凝土澆筑工序持續時間并不固定。泥工配備過多會造成窩工,配備過少影響混凝土澆筑進度。本項目泥工班組的人員配備了20人,其中樓面澆筑混凝土13人,樓面收面3人,堵縫及放料各2人,滿足混凝土施工需求。
1)增加關鍵工序搭接時間,進行施工提效:調整PC構件吊裝工序施工時間,降低PC構件吊裝持續時間過長對后置工序開始時間的影響;加強現澆墻柱封模、支模架體搭設、平板鋪設3道關鍵工序的穿插施工;加強鋼筋班組與水電班組的穿插施工。以6 d/層的施工速度為項目進度控制目標,利用郊區允許夜間施工的特點,將預制墻板吊裝工序施工時間調整到標準層施工周期內的第1天下午及晚上,疊合板吊裝調整至第4天晚上施工,錯開PC構件吊裝班組的塔吊占用時間;木工工作任務需控制在標準層施工周期內的第3~4天內完成,可通過增加2名支模架搭設人員及1名墻柱封模人員加快支模架體搭設工序的開始時間,縮短木工相關工序總時間(圖3);PC樓面水電預埋工作量大,可在樓面梁鋼筋綁完成一半時就進行穿插,增加2道工序的搭接時間,與樓面梁綁扎形成平面流水,減少對疊合板上皮鋼筋鋪設時間影響。經項目實踐,通過對各項施工活動在邏輯和時間上的合理安排,可以有效確定各班組穿插施工起始時間,進而縮短總關鍵線路的工期。

圖3 木工工序搭接時間對比
2)地面主要建筑原材水平面內的轉運盡量調整至每天上午進行,避開下午樓面材料的垂直調運高峰。如供應條件允許,PC構件可利用標準層施工周期內的第3、第5天塔吊晚上閑置時間進場,提前儲備一個標準層的預制構件。如受生產運輸的制約不能及時儲備,PC構件吊裝可采用堆場起吊與運輸車直接起吊相結合的方式進行,減少構件堆放、整理的流程,降低運輸環節對吊裝工序的影響,保證吊裝作業的連續性,進而提高了吊裝施工效率[4]。
3)合理的人員配備能確保項目施工進度控制可持續性發揮人力資源配置效益最大化[5-6]。為保障每個勞動個體合理的勞動所得,避免盲目加人導致窩工,可適當延長關鍵工序單日工作時間,降低對次日其他工序的影響[7]。以6 d/層為工期目標,鋼筋班組需在標準層施工周期內的第2天完成墻柱鋼筋綁扎,相較于9 d/層的施工進度,工序被壓縮2 h。以一個工日工作10 h,12人進行墻柱綁扎為依據,每人壓縮時長2 h,共需24工時,即大約增加2個人工,墻柱鋼筋綁扎需配備14人。同理,為確保在標準層施工周期內的第5天完成梁板鋼筋綁扎、水電預埋,鋼筋班組需增加4人,水電班組增加2人。經核算結合標準層實際工程量,標準層6 d/層的工期人員配備及施工計劃如表2所示。優化后菊園社區項目標準裝配層進度橫道圖如圖4所示。

圖4 優化后菊園社區項目標準裝配層進度橫道圖(6 d/層)

表2 標準層工程量及人員配備統計
本文分別從關鍵工序流水組織、起重機械吊力安排、人力資源配備3個方面分析影響裝配式標準層施工進度的不合理因素。在保證施工質量和可持續的前提下,通過改變預制構件的吊裝時間、加強標準層平面內關鍵工序的穿插銜接、調整預制構件吊裝方式、優化班組人員配備的方式等多維度加強對項目進度的管控,將標準層9 d/層的施工工期調整為6 d/層,解決了影響標準裝配層工期控制的實際問題,為同類型裝配式住宅項目的工期控制提供了借鑒。