裝配式建筑實施中各環節統一體系的構建

黃鏡

（中國土木工程集團有限公司，北京 100089）

1 引言

裝配式建筑是建造方式的革新，裝配式建筑的實施是一項系統工程，是多單位、多專業協同的結果，管理模式往往也比較復雜，在具體實施中，常存在構件設計、生產、施工過程脫節等情況。在廣東省某裝配式建筑項目中，通過建立一體化的管理協調機制，構建了能夠串聯裝配式建筑實施中各環節的統一體系，高質高效地完成了工程建設。

2 項目概況

廣東省某裝配式建筑項目，建筑面積10 601.97 m2，地上17 層，地下1 層。項目采用裝配式施工的范圍為地下室頂板到屋面板，裝配構件包含預制柱、預制外墻、預制剪力墻、預制凸窗、疊合板，以及蒸壓輕質混凝土（ALC）墻板等。按廣東省標準，該項目裝配率為76.7%。

該項目構建了設計、生產、施工一體化的管理體系，建設單位負責裝配式建筑實施的統籌組織，設計單位負責裝配式結構設計和構件深化設計的審核工作，施工單位具體負責構件深化設計、預制構件生產、構件吊裝與土建施工等，通過項目完善的協調管理機制組織項目的實施。

3 構建各環節統一體系

3.1 統一信息模型

為串聯設計、生產、施工全過程，通常以施工圖為載體（如平面圖、立面圖等）建立建設環節的溝通信息流。另外，該項目應用更高效的BIM 技術建立了由預制構件、現澆結構及外架、鋁模支撐系統等組成的BIM 模型，如圖1、圖2 所示。

通過建立BIM 模型，串聯了設計、生產、施工全過程，以數字化的途徑實現了“數字孿生建筑”，將建筑的全部要素數字化、信息化，前移設計、施工接口，形成了無縫銜接，實現了構件深化設計、生產、施工的高效信息流，從而提高了項目的完成度，減少了設計變更和反復施工，真正實現了節約成本、提高效率、保證質量。

圖1 建筑實體模擬信息模型

圖2 施工過程模擬信息模型

此外，通過信息模型模擬建筑實體的整體及局部結構，并模擬各施工過程，該工程實現了4 處優化設計，例如，優化了鋼筋桁架樓承板與疊合板的布局，工廠提前處理預制外墻與砌筑墻體的結合部位等。還提前解決了設計問題及碰撞問題60 余處，如預制凸窗與陽臺梁碰撞、機電點位與預制構件鋼筋碰撞、豎向構件斜支撐點位與鋁模加固背楞碰撞等[1，2]。

3.2 統一制圖標準

構件生產環節涉及模具、鋼筋加工、灌漿套筒安裝、機電點位安裝及布管，雖然，通過BIM 模型提前解決了很多結構設計及碰撞問題，但項目在構件試生產時又遇到建筑制圖與機械制圖標準不一致的問題，比如，構件生產廠及模具廠對俯視圖和仰視圖的理解不一樣，導致部分模具生產與預制構件出筋不符，不得不返工。通過統一制圖標準，上述問題得以解決。

3.3 統一質量標準

預制構件現行規范主要為GB/T 51231—2016《裝配式混凝土建筑技術標準》及DBJ 15-101—2016《裝配式混凝土建筑結構技術規程》，均對預制構件的質量驗收制定了詳細的標準。但是以上標準與規程中，構件尺寸及安裝允許偏差不一致，與GB 50204—2015《混凝土結構工程施工質量驗收規范》的允許偏差也不一致。該工程還采用了免抹灰工藝，混凝土結構施工完成后要求平整度、垂直度允許偏差均參照裝飾抹灰層允許偏差執行，要求較高。

為此，在構件生產和施工前要統一質量驗收標準，否則施工現場難以進行驗收評判，也可能因標準不一導致鋁模安裝困難等。根據實際情況、施工要求及后續建筑做法，對構件尺寸和安裝質量標準進行了統一，對工廠構件生產驗收，以及構件安裝垂直度等均提出了更高的要求。以構件表面平整度及垂直度為例分析對比，不同標準與規范允許偏差對比見表1。

表1 不同標準與規范允許偏差對比

3.4 統一工期指標

施工前，為確定模具數量、進行排產、組織運輸等，項目針對各環節制定了統一的工期指標，將標準層工期指標確定為7 d/層，并將生產、運輸及現場準備及吊裝任務細化，各環節嚴格按細化工期組織實施，工期細化詳見表2。

構件生產采用共模技術，構件廠根據標準層7 d/層的工期指標，以及構件標準化程度，科學配置了模具，盡可能地提高了模具周轉效率。結合構件廠生產和運輸組織能力，施工現場采取預制墻體備貨一層，其余預制構件不備貨，直接在運輸車上起吊安裝，不但能避免預制墻體到場滯后的影響，還減少了現場構件堆放場占地，同時降低了吊裝作業的次數和吊裝成本。

3.5 統一編碼標識

為便于追蹤記錄，項目針對生產和吊裝施工，采用互聯網+二維碼技術建立了統一的編碼標識。每件構件從第一道工序開始便建立獨一無二的編碼和二維碼標識。構件的生產信息，以及每道工序的檢查驗收、影像資料等均通過掃碼記錄到后臺。對于脫模后的預制構件，在規定表面下方牢固粘貼二維碼標識牌，通過掃碼記錄堆放場、轉運等信息。預制構件運抵施工現場后，進場驗收、吊裝及灌漿等各道工序仍通過該二維碼進行掃碼記錄。管理平臺記錄了每件構件生產過程，以及存放、送貨、驗收、吊裝及灌漿等等全部信息，均可通過該唯一編碼和二維碼記錄、查詢。

表2 標準層施工工期安排

4 項目實施情況

該項目僅3 個月時間完成深化設計及首件生產，標準層施工平均約9 d/層，扣除雨天、班組輪換以及其他非正常停工等因素，實際施工工期約7 d/層，與施工前的策劃基本相符。該工程在實施過程中還進行了嚴格的實測實量工作，墻面平整度、垂直度等按垂4 平4（墻面垂直度允許偏差4 mm，平整度允許偏差4 mm）的標準進行控制，合格率均在90%以上，通過市優質結構工程驗收。通過互聯網+二維碼技術，項目的預制構件生產全過程、施工全過程均實現了掃碼展示，工程資料、影像資料齊全。

5 結語

該項目的組織架構打破了設計、生產、施工分離模式，通過建立一體化管理協調機制，建立統一的信息模型、制圖標準、質量標準、工期標準，以及統一的編碼標識，構建了裝配式建筑實施中各個環節的統一體系，避免了構件設計、生產、施工過程脫節，降低了工程成本、保證了工程順利進行，施工質量也得到較好的控制，可追溯性較高，具有一定的借鑒意義。