宋兆朋 車俊蒿(煙建集團有限公司,山東 煙臺 264000)
裝配式建筑是我國目前建筑行業發展的核心,也是推進建筑市場工業化發展與建設的主要方式。基于建筑行業可持續發展角度分析,裝配式建筑不僅可以滿足“綠色建筑”的建設需求,也可以降低或減少施工現場垃圾、污染物、噪聲的排放[1]。為了實現對裝配式建筑的推廣應用,應將提高此類建筑的質量作為施工關鍵。為此,本文以金科嘉景小區項目為例,對預制結構裝配式建筑的施工質量提升措施展開研究。
在施工過程中為確保其施工質量,構建針對預制裝配式混凝土建筑項目質量管理的具體流程,由于這一類型的施工流程相對復雜,因此可引入BIM 技術為其施工的標準化和規范化提供有力的管理平臺[2]。同時,借助BIM技術的數據分析功能和模擬功能,實現對施工質量的合理管控[3]。將一切與施工質量相關的信息導入到BIM 模型當中,在管理過程中也需要將其信息作為決策依據[4]。圖1為施工質量管理流程示意圖。
在開展預制裝配式混凝土建筑施工時,在詳細了解建筑信息特點及裝配式建筑特點的基礎上,將TQM和PECA作為管理的核心理論,構建如圖1所示的管理流程[5]。該管理流程的對象為預制裝配式混凝土建筑項目,功能目標是實現設計圖紙中對施工階段提出的質量管理目標[6]。在TQM理論當中包含了全生命周期、項目管理全要素等,在實際應用其實現管理時應當要求建設方、設計方以及供應方等強化其對施工質量管理的意識,并以此推動項目各個參與人員實現對各個環節的質量把控。同時,在管理的過程中,涉及多個PECA 循環,貫穿在整個管理當中[7]。在實際管理過程中,若出現管理處置效果不理想,或存在質量問題未查明具體情況等問題時,則應當重新進入到新的PDCA循環當中。

圖1 施工質量管理流程示意圖
在明確施工質量管理的具體流程后,基于Revit軟件實現對施工質量管理信息模型的構建。模型的構建能夠使各專業的設計成果得到充分整合,同時模型能夠為施工項目提供碰撞檢測,因此能夠實現對設計成果的進一步優化,從而使生成的BIM 信息模型進一步完善。在模型構建的過程中,通過添加參數化的預制裝配式混凝土建筑圖元,實現對建筑模型的創建,并以此實現對待建設建筑模型如實展現,達到直觀表達設計意圖的目的。利用Revit 軟件當中具備的參數化引擎模塊,確保生成的圖紙具備一致性特點[8]。在設計預制裝配式構件時,將構件具體信息、項目施工信息等輸入到BIM 信息模型當中,后期在構件實際生產和施工中可隨時對模型中與構件相關的信息進行調用,以此實現對施工的指導。最后,在Revit 軟件當中還可自動生成各種施工內容的明細表,針對大量工程信息和預制裝配式構件信息進行自動統計,從而節省大量不必要的管理時間,促進管理效率的進一步提升。基于上述綜合分析,在Revit 軟件當中完成對信息模型的構建后,還需要在施工進行中對模型進行定期維護和實時更新,以此確保模型當中的信息具備準確性和實效性,保障預制裝配式構件的施工順利進行。圖2 為施工質量管理信息模型組成結構示意圖。

圖2 施工質量管理信息模型組成結構示意圖
圖2 中模型的圖元結構可實現對工程實體的直接構成,同時也是信息模型當中重要的組成部分。在模型圖元數據結構當中,又包含了基礎數據和擴展數據兩種類型數據信息,其分別涵蓋集合數據、物理數據;技術數據、經濟數據以及管理數據。通過模型中圖元的導入確保了施工項目從開發到最終竣工時各項數據信息的合理運用,使得質量管理的信息資源進一步完備。
在上述施工質量管理信息模型的基礎上,引入分級管理的理念,首先對一級施工質量管理進行設計。一級施工管理中的內容是項目中的重點,在這一層級當中施工質量的管理,是結合預制裝配式混凝土構件的建設程序實現對質量管理工作開展順序的排列。在具體開展質量管理工作時,首先確保各項工作的應用符合實際需求,并且在具體實施時需要確保每個環節都有明確的責任方。選擇適合的部門、成員等負責完成某一工作內容。由于在預制裝配式混凝土建筑施工當中,部分施工過程復雜,因此會涉及多個責任方,此時需要清晰列出各自負責的內容,并在模型當中保證實施步驟所需輸入的信息與實施步驟輸出信息一一對應。同時,在一級施工質量管理當中,應當重點突出各個責任方的職能,而具體的分工應當在二級施工質量管理中體現。在開展一級施工質量管理工作時,需要對各個階段業務流程進行采集,并通過調研、分析等方式識別出各個階段的核心業務內容,確定施工起點、終點以及關鍵點。在實際開展施工質量管理工作時,應當根據施工質量形成的因果關系,注重事前和事中的控制,并形成集信息流和工作流于一體的質量管理流程。
在實現對一級施工質量的管理后,二級施工質量管理的對象是各個環節中影響施工質量的具體施工內容。分別按照設計環節、采購環節、施工環節等對其進行質量管理。在設計環節,可在BIM 模型當中事先調整并糾正設計上存在的錯誤,以此從源頭上實現對施工質量的管控。由于預制裝配式混凝土建筑施工的特殊性,其所有部分的構件都需要一次成型,并且需要確保后續安裝和使用,因此需要在設計階段對構件的尺寸以及各類參數進行嚴格控制。在采購環節,由于采購數量較大、類型較多,因此人工確定采購清單難度較大,且容易出現紕漏。因此,針對這一問題,可在BIM模型當中創建包含構件編號、尺寸、位置等信息的文件,并在模型中對構件進行拆分,模擬出施工效果,綜合對構件自身質量和施工質量進行評價,從而在材料的源頭確保質量。在具體施工環節,結合構件統計明細表查詢其基本信息,一對一確定模型在實際施工結構上的位置。在施工前對構建安裝進行模擬,并針對不合理之處及時調整,確保施工準確度和效率。
完成對裝配式建筑混凝土澆筑施工質量的綜合控制與管理后,以金科嘉景小區項目為例,進行該項目施工的質量控制。
金科嘉景小區項目B 地塊1#樓至5#樓住宅、商業及地下車庫工程位于煙臺市牟平區,東臨牟興路,南臨新城大街。此建筑項目屬于住宅小區項目,建筑整體結構在設計時參照剪力墻結構綜合開發。項目的具體施工日期參照建設單位簽訂的合同文件,合同工期為370d,工程投資約1.29 億元。2#、3#樓為裝配式建筑,裝配率為51%。建筑面積合計75524.67m2,建筑高度1#樓65.6m、2#樓68.5m、3#樓66.2m、4#樓66.2m、5#樓66.2m,車庫為平板筏板基礎+下柱墩1#樓至5#樓主樓為樁筏板基礎。
該項目的監理單位為山東同績工程項目管理有限公司,工程質量監督管理單位為煙臺市牟平區建設工程質量監督站。
項目施工范圍包括:土建工程、安裝工程、防水工程、保溫工程、外墻漆工程。施工的具體內容包括:散水及散水溝(含)以內各樓棟、車庫、設備用房、物管用房等所有土建工程(包括所有設備基礎、電纜溝和防水等),戶外附屬工程,擋墻邊的濾水盲溝及擋墻外的土方回填工作內容;強電與弱電智能化、人防設備工程的預留預埋等;含地下室部分的基礎、筏板、擋墻,室內的衛生間、廚房、陽臺,屋面工程涉及的防水等;外墻及屋面的保溫、隔熱等;含彈性涂料、質感涂料、彩色砂漿、零星真石漆等;GRC/EPS裝飾線條;車庫地坪漆工程。在此基礎上,對建筑項目設計概況信息進行獲取,見表1。

表1 金科嘉景小區項目設計概況信息
完成項目相關信息獲取后,按照上文設計內容,進行混凝土建筑施工中的質量管控,將竣工后混凝土結構開裂作為評價指標,由人工進行竣工后成果開裂的統計。實驗結果見表2。

表2 混凝土建筑施工作業面開裂統計
從上述實驗結果可知,作業面在完成施工后,不存在開裂問題,說明此次設計的施工質量管理方法可以有效提升施工質量,保證竣工成果無質量方面問題。
本文以金科嘉景小區項目為例,對混凝土建筑施工質量管理方法展開研究。實驗結果表明,設計的方法可以有效提升工程施工質量。要進一步實現對工程項目質量的優化,應在設計內容的基礎上,做好工程項目在施工中的風險管理,加強對各分包項目的管理與監控,督促其加快施工進度,實現將施工中的風險降至最低。