裝配式建筑施工現場管理問題原因分析與優化措施研究

曹家瑋，李 強，陳 兵，魏宏亮，黨利榮

（1.甘肅天水綠色裝配式建筑產業發展有限公司，甘肅 天水 741099；2.甘肅建投科技研發有限公司，甘肅 蘭州 730050）

0 引言

裝配式建筑是我國建筑業發展的重要方向，也是建筑業未來助力我國實現“雙碳”戰略目標的主要方式之一。近年來，我國裝配式建筑進入快速發展階段，據住房和城鄉建設部相關數據統計，2019 年我國擁有預制混凝土構配件生產線 2 483 條，設計產能 1.62 億立方米，鋼結構構件生產線 2 548 條，設計產能 5 423 萬噸。截止 2020 年底，全國新開工裝配式建筑共計 6.3 億平方米，占新建建筑面積的比例約為 20.5 %［1］。

隨著裝配式建筑項目的不斷建設，其施工現場的管理問題也隨之而來。裝配式建筑現場施工與傳統現澆建筑施工相比有其特殊性，尤其在構件運輸堆放管理、吊裝作業等方面，提高裝配式建筑施工現場管理效率，對于推動裝配式建筑項目實施具有重要意義。因此，本文通過分析裝配式建筑施工現場存在的管理問題及其產生原因，并基于此從 6S 管理理論方面提出了相應的管理優化措施，旨在提高裝配式建筑施工現場管理效率。

1 裝配式建筑施工現場管理問題

裝配式建筑通過工廠實現建筑部品部件預制加工，基于系統集成的方法在施工現場進行建筑裝配，是建造方式的重大變革。由于施工方式與傳統現澆建筑存在較大差別，從現澆建筑施工現場管理向裝配式建筑施工現場管理過渡的過程中則產生了相應的管理問題。

1.1 質量管理

部品部件工廠化預制是裝配式建筑區別傳統現澆建筑的最大特點之一。建筑方式的改變導致施工現場質量管理的重心發生轉移，由于部品部件工廠化預制，施工現場減少了模板支撐、混凝土澆筑、鋼筋綁扎等諸多工藝，因此建筑結構節點連接質量問題成為施工現場質量管理的重中之重。對于裝配式混凝土建筑，現階段多采用套筒灌漿或節點混凝土后澆的方式實現節點連接，套筒灌漿連接方式相對采用較多，其質量也直接影響到建筑結構節點質量。目前相關標準中的檢驗方法只是對灌漿施工的檢查記錄、灌漿料強度試驗報告等提出要求，但實際現場施工個體差異性大，套筒灌漿的質量與現場施工人員素質、灌漿料質量、監督監管力度等因素密切相關，單憑檢查記錄和試驗報告仍難以從根本上確保套筒灌漿質量，其實際質量主要還是依靠現場管理人員的管理能力和監管力度。對于裝配式鋼結構建筑，其節點連接也是質量管理的重點，由于現階段施工技術差異和部品部件加工精度的不足，導致現場施工誤差疊加，存在梁柱節點螺栓孔錯位、螺栓連接數量不足、螺栓欠扣等諸多節點連接質量問題。

1.2 安全管理

相較于傳統建筑，裝配式建筑現場裝配的施工方式產生了更多的施工安全風險因素。由于施工現場要綜合考慮部品部件的存放、吊裝、運輸、成品保護、臨時支撐等，且施工時面臨更多的交叉作業，這些風險因素的存在進一步提高了施工現場安全管理的難度。已有文獻統計數據（見圖 1）顯示，裝配式建筑項目安全事故中高處墜落與物體打擊事故占比分別為 48.1 % 和 39 %［2］。圍繞部品部件產生的安全管理問題是裝配式建筑現場的主要安全問題所在，其中存放環節的問題有部品部件存放區域設置不合理、存放不規范、放置不穩定、未設立保護措施等；吊裝環節的問題有部品部件吊點設置不合理、吊環（吊筋、吊釘）質量不過關、吊裝運輸設備檢查不全面、吊裝防墜落措施不完善、吊裝操作不規范不熟練等；運輸環節的問題有部品部件裝運順序不合理、裝運條件不滿足、運輸過程中缺少保護措施等；臨時支撐環節的問題有支撐數量、位置不符合要求、支撐體系不規范、支撐固定不牢靠等。

圖1 裝配式建筑和一般建筑項目安全事故占比

2 原因分析

裝配式建筑施工現場出現管理問題的原因有很多，為分析出主要原因，采用 5M1E 分析法對引發質量和安全管理問題的原因進行分析。5 M1E 是指影響施工現場管理的人員（Man）、機械（Machine）、材料（Material）、方法（Method）、測量（Measurement）及環境（Environment）六大因素［3］，從以上 6 方面出發可實現較為全面的原因分析。

2.1 人員

人員方面的主要原因有專業技術水平不足、施工經驗缺乏、工作態度不端、思想意識薄弱等。裝配式建筑施工現場人員主要包括現場管理人員和技術工人兩部分。現階段我國裝配式建筑正處于大力發展階段，全國裝配式建筑項目還相對較少，人員整體缺乏經驗，管理人員專業技術水平、施工經驗不足時，難以把握施工關鍵環節，不利于進行重要施工節點的管控，技術工人施工技術水平、施工經驗不足時則會直接降低現場的施工質量，且施工過程的安全風險也會增大。現場人員的工作態度對出現的質量、安全問題處理影響重大，裝配式建筑施工現場部品部件安裝過程較多，由于加工誤差和施工誤差的疊加導致部品部件無法對接安裝的情形常有發生。如果技術工人態度不端，對節點連接強行連接或者對套筒灌漿、注漿工藝敷衍了事則會留下巨大質量和安全隱患。

2.2 機械

機械方面的主要原因有機械設備與輔助施工機具的性能和數量不足、未定期進行維修保養、缺乏良好的適應性等。目前部品部件的輕量化技術還不成熟，機械設備和輔助施工機具大都還是傳統施工設備和機具，而裝配式建筑現場施工吊裝作業多，對施工機械及輔助施工機具的依賴性大，機械設備超負荷吊裝或采用不匹配的設備起重時都易引發安全問題，施工輔助機具性能不足時也會對施工質量造成影響。此外，由于現場吊裝作業頻率高，設備機具使用頻繁，其維修與保養工作也要定期進行，否則易存在安全隱患。

2.3 材料

材料方面的主要原因有部品部件加工誤差、運輸防護措施不到位、現場成品保護不足、吊裝損壞等。裝配式建筑部品部件基本均為工廠加工而成，其質量取決于工廠加工能力。如果工廠自身加工能力差，勢必會導致部品部件質量不佳，且由于加工產生的誤差，施工現場很難進行消除，進而引發更大的誤差積累，導致建筑質量降低。部品部件出廠運輸至施工現場、施工現場內運輸、吊裝至作業面的過程中都會出現裝車和卸落的過程，而此過程中難免出現部品部件碰撞，如果防護措施不到位則會使部品部件產生碰撞損壞和變形，影響部品部件質量。

2.4 方法

方法方面的主要原因有管理體系不健全、管理模式不適應、管理手段不先進、監管力度不大、技術成熟度不足等。施工現場健全的管理體系應涵蓋質量、安全、成本等各方面，并建立完善的管理機構，以落實各項管理措施。裝配式建筑現階段由于市場接受度、技術成熟度等多方面制約，推廣成本高于傳統現澆建筑，傳統的施工總承包模式難以適應新的發展方式，對于施工單位而言，極低的利潤率必然會導致采用降低工程質量、減少安全防護措施等非正常手段來保證項目效益。裝配式建筑施工作業要與先進的管理手段相配套，通過采用 BIM 技術、信息化智能管理平臺、塔吊智能防碰撞系統等先進的管理手段，可大大提升項目的施工效率，保證項目質量和安全。監管力度大小與項目質量、安全管理的力度密切相關，不論是當地安全質量監督管理部門還是施工現場建設單位、監理單位、施工單位的管理人員都應該加大監管力度，嚴格控制施工質量與安全。與國外相比，我國裝配式建筑的發展時間較短，裝配式建筑在結構體系、圍護體系、施工設備等多個方面的技術成熟度還存有很大不足，技術不成熟導致工程實施的質量和安全水平不高。

2.5 測量

測量方面的主要原因有測量方法、測量精確度、測量次數、測量儀器定期保養等。對于裝配式建筑，部品部件的定位與安裝精準度直接影響到建筑施工的整體質量，如果定位安裝誤差較大則會導致建筑美觀性不足甚至引發嚴重質量問題，施工現場測量方法、測量精確度、測量次數相互關聯，都會對施工測量數據造成影響，從而影響施工質量。此外，測量儀器也需要定期進行保養，以保證其良好的使用性和測量的精確度。

2.6 環境

環境方面的主要原因有施工現場環境、天氣環境、周邊環境、政策環境等。施工現場環境主要為部品部件存儲堆放環境、運輸環境、施工作業面環境等。當堆放、運輸環境不良時，影響其存儲質量、轉運效率和施工現場的整體形象；施工作業面環境不良時易引發安全問題。天氣環境對于部品部件的吊裝作業有很大影響，在大風、大雨、大雪環境下吊裝作業的安全性會大大降低。施工現場周邊環境如周圍地質環境、居民居住環境、公共設施環境等對施工現場的安全質量、文明施工提出較高的要求，現場施工必須兼顧對周邊環境的影響。當地行政主管部門、監管部門所制定的政策環境對當地裝配式建筑施工的質量、安全管控方向具有導向性的影響和作用，直接關系到建設單位和施工單位自身管理政策方案的制定，進而影響到施工現場的具體管理問題。

基于以上分析，形成裝配式建筑施工現場質量及安全管理問題原因魚骨圖如圖 2 所示。

圖2 裝配式建筑施工現場質量及安全管理問題原因

3 裝配式建筑施工現場管理優化措施

3.1 6S 管理

6 S 管理是一種實現精益化管理的方法，最早起源于日本，6S分別是指整理（SEI R I）、整頓（SEITON）、清掃（SEISO）、清潔（SEIKETSU）、素養（SHITSUKE）、安全（SAFETY）。6S 管理應用廣泛，在我國工程管理領域也有所應用，如馮帆以某公司建筑工程施工現場為例，通過分析施工現場管理漏洞，運用 6S 管理理論設計出了施工現場 6S 管理方案，并將管理方案付諸現場實施，取得了較好的應用效果［4］；劉慶佳將 6S 管理在室內裝修工程現場管理中進行應用，用以提升裝飾裝修施工企業的現場管理效率［5］。

3.2 優化措施

裝配式建筑施工現場管理涉及質量、安全、成本、人員、設備等多個方面，是一個較為復雜的系統工程。基于 6S 管理理論的應用，本節從整理、整頓、清掃、清潔、素養、安全方面，針對引發裝配式建筑施工現場的質量和安全管理問題原因，形成了裝配式建筑施工現場管理 6S 優化措施，具體優化措施如表 1 所示。通過優化措施的應用與落地，可有效提高裝配式建筑施工現場的管理效率。

表1 裝配式建筑施工現場管理 6S 優化措施

4 結語

裝配式建筑是我國建筑業未來發展的重要方向之一，隨著裝配式建筑體量的增大，其施工現場也會面臨越來越多的問題。本文通過結合裝配式建筑施工特點，研究其施工現場質量和安全管理問題，分析了問題引發原因，并給出優化措施。通過本文研究，可為裝配式建筑施工現場管理人員找尋質量、安全管理問題原因提供參考，為其制定現場管理方案和具體管理措施提供借鑒，有利于提高裝配式建筑施工現場管理效率，助推裝配式項目建設進程。Q