裝配式建筑施工技術在建筑工程施工管理中的應用

李斌斌

(甘肅第四建設集團有限責任公司 蘭州 730000)

1 裝配式建筑及其施工技術概述

1.1 裝配式建筑概念及發展

裝配式建筑是指利用現成的建筑構建在施工現場裝配而成的建筑。與其他建造方式不同的是,裝配式建筑在建造過程中將整體建筑分解成各類構件和配套設施,并將這些構件和配套設施的加工制作任務委托給專業的構件制造工廠。工廠利用專業設備統一規模化生產加工完成后,將構件運輸到施工現場,由施工人員在施工現場對成品、半成品構件進行組裝,進而完成建筑建造工程。在裝配式建筑的建造過程中,傳統施工現場中的大量作業被轉移到了相關構件制造工廠。

裝配式建筑在中國的發展與上世紀五十年代的建筑工業化發展幾乎同步開始。在“一五”計劃的指導下,我國借鑒國外建筑行業先進經驗,引進了裝配式建筑,裝配式建筑技術在此后的幾十年間被應用于我國各大城市的住宅房建設之中。20世紀末,裝配式建筑技術發展緩慢,裝配式建筑由于抗震性能差、防水隔音等質量問題不被看好。進入21世紀以后,建筑科學持續發展,建筑技術得到改進,裝配式建筑節省成本、環保經濟的優勢愈發凸顯,加之國家政策的引導,裝配式建筑產業逐步進入高速發展期。

1.2 裝配式建筑施工技術及其特點

裝配式建筑施工技術,顧名思義,是指在裝配式建筑施工過程中應用的建造及相關管理技術。在裝配式建筑的施工建造中,主要的流程圍繞主體建筑構件可分為構件制造、運輸、安裝、澆筑、管線與配套設施安裝、質檢與維修等環節。

從表面看,裝配式建筑施工采用預制的成品、半成品構件,對施工及管理技術要求似乎更為簡單,但實際上,表面“減省”了大部分存在于傳統建筑方式施工現場的工程作業的同時,裝配式建筑施工建造對施工的協作性、整體性有了更高的要求。這種要求主要體現在三大方面:

(1)對施工全程環節的把控要求,強調裝配式建筑從構件制造、運輸到現場裝配、灌漿、連接以及后續質檢與維護的有效管控。

(2)對建筑整體結構的把控要求,是裝配式建筑的建造重點,裝配式建筑是由構件“拼接”成的建筑,工廠在規模化生產制造時無法基于單個建筑整體對構件進行改進。

(3)對建筑質量的要求,則是指裝配式建筑構件之間、構件與配套設施之間在施工時能否有效組合以實現預期建筑質量的問題。

2 裝配式建筑施工技術在施工管理中的優勢分析

裝配式建筑施工技術利用工廠規模化制造的構件進行建筑建造,得益于工業化發展時代背景下社會分工合作的實現。在工程施工管理中,裝配式建筑施工技術在提高工程施工效率、節能環保和推動施工管理模式創新具有顯著優勢。

2.1 提高工程施工效率

裝配式建筑施工技術具有提供工程施工效率的優勢。由于將原本在施工現場進行的大量作業轉移到了專業的構件制作工廠中,工廠通過規模化的生產極大地縮短了構件制造時間,裝配式建筑在現場施工中的工序和工作量相對減少,工期縮短,工程進度加快。另一方面,相對于傳統施工技術,裝配式建筑施工現場不再需要大量的建筑工人,用工需求相對較低。

2.2 節能環保

裝配式建筑施工技術使用制造完成的成品、半成品構件進行建筑建造,建筑構件的數量、品類以及相應的配件根據設計圖紙進行定制,能夠最大程度上做到建筑材料盡其所用,提高建筑資源利用率,避免造成資源浪費。同時,裝配式建筑施工技術在施工現場產生的建筑垃圾較少,施工過程中造成的環境污染程度也相對較輕。通過構件定制,裝配式建筑利用工廠大規模化、統一生產的優勢,生產能耗低于單個建筑在現場施工建造的能耗,生產成本也相對降低。

2.3 推動施工管理模式創新

在裝配式建筑建造過程中,裝配式建筑施工技術在施工管理的應用對傳統施工過程中的勘察、設計、生產、施工、監理、竣工驗收和工程決算等主要環節提出了新的要求,迎合裝配式建筑的建造需求,各個環節都需要做出相應的改進。如在生產環節中,裝配式建筑對構件、配件等的生產需求增加,需要與生產工廠進行更深入的合作。同時在設計環節中,需要對建筑模塊進行更為精細、準確的分解,做好構件預算。工廠生產完構件后,還要通過運輸將構件送至施工現場,運輸過程中如何確保構件安全、完整也是一個管理要點。

3 裝配式建筑施工技術在建筑工程施工管理中的具體應用

3.1 裝配式建筑在施工管理中的技術要點

根據裝配式建筑主體結構材料的不同,當前我國的裝配式建筑主要有預制裝配式混凝土結構、鋼結構和現代木結構建筑等,相應的裝配建筑施工技術也可大致分為裝配式混凝土構件施工技術、裝配式鋼結構施工技術和裝配式木結構施工技術。以主流的預制裝配式混凝土結構建筑施工技術為例,主要包括結構構件預制、安裝連接和混凝土澆筑三個要點。

結構構件預制如剪力墻預制、窗體預制、疊層板預制等。在剪力墻預制安裝中,要結合建筑整體和設計要求合理選擇連接方式,確保連接后剪力墻結構的穩固性。窗體預制和安裝中除要注意連接方式符合建筑設計及相關標準,在預制時要從窗體通風透光的功能屬性出發結合設計方案對窗體大小、位置及數量等進行全面考慮。疊層板預制時主要應關注制造精準度和安裝嚴合性。

構件安裝連接是裝配式建筑施工技術中的重中之重,對裝配式建筑的穩固性和安全性能有直接的影響作用。常見的連接方式可分為濕式連接和干式連接兩大類,濕式連接是指利用澆注混凝土的方式實現連接,干式連接則不利用混凝土澆筑,通過螺栓或焊接等方式進行連接。在進行連接操作時要注意連接的緊密性。

混凝土澆筑工序發生在預制構件安裝完成以后,通過泵送管道將混凝土灌注到構件中。在進行混凝土澆筑時,要提前做好預制構件的防腐蝕處理,確保預制構件與混凝土接觸后不會產生銹蝕等問題。澆筑時,要注意控制澆筑速度,不要過快導致構件受沖擊出現錯位。

3.2 裝配式建筑施工技術在施工管理應用中的質量控制分析

裝配式建筑的建造施工圍繞構件進行,在進行質量控制時,構件的生產制造、運輸、連接與安裝,以及構件建筑中管線、配套設施的安裝施工都是值得注意的環節。

3.2.1 構件制造與運輸問題

裝配式建筑將構件制造轉移至專業工廠,為確保構件符合建筑使用要求,應積極尋找合適的生產廠家,并就需求進行詳細確認,避免后續施工中因制造的構件尺寸、形制誤差或質量問題等導致構件不能正常投入使用,造成材料浪費和工程拖延。構件生產完成以后,需要從生產地運輸到建筑施工現場,在構件運輸中,為避免發生事故,確保構件安全性,要提前制定好運輸方案,對包括運輸時間、路線,運輸方式在內的內容做好計劃。根據運輸過程中構件放置方式不同,運輸方式又可分為立式運輸和平層疊放運輸。立式運輸是將構件放置在運輸架上的運輸方式,需要提前制作或采購相應的運輸架。平層疊放運輸是指將構件平放在運輸車上,并將多個構件依次疊放的運輸方式。為保證運輸過程中構件不會因撞擊、疊壓等產生損壞,在運輸前需要對構件強度進行檢測,根據構件具體情況選擇運輸方式。

3.2.2 構件連接與安裝問題

構件連接與安裝是裝配式施工現場的主要工作內容之一。在施工中,構件連接與安裝首要要求精準性和穩固性。精確性要求在構件連接安裝過程中構件與構件之間實現最大程度的有效接合,減少安裝中的尺寸誤差。穩固性則是在精確性要求的基礎上,對連接固定程度的要求。采用濕式連接時,要確保混凝土澆筑到位,澆筑過程中不要造成構件位移導致連接安裝產生誤差;采用干式連接時,確保螺栓緊固或焊接到位,不要出現螺栓松動、焊縫過大或焊條位置不當的問題。

3.2.3 管線及配套設施施工問題

預制式裝配建筑的施工工序及施工方式對于整體建筑結構中管線與配套設施的安裝施工要求較高,不僅需要考慮管線與配套設施本身的施工安裝操作,還要考慮管線與配套設施在構件建筑中與各個模塊構件的協調性。由于組成建筑主體的構件本身是在工廠規模化生產中制作的,在制作時較少考慮到相應的管線安裝問題,在構件的連接和安裝施工過程中,就需要結合建筑設計實現與管線、配套設施的安裝的協調。在實際施工中,管線和部分配套設施的安裝可能在構件安裝之前,也可能在構件安裝之后。在構件安裝之前安裝的管線和相關設施要尤其注意施工防護,避免在后續的構件安裝中造成磨損、毀壞;在構架安裝之后安裝管線和相關設施時,構件安裝就要考慮為管線以及相關設施安裝時提供預留空間,避免安裝管線時出現安裝位置不足、空洞尺寸不符等問題。

4 裝配式建筑施工技術的在建筑施工管理應用中的優化策略

4.1 加強施工管控

裝配式建筑對施工安裝各環節的協調性要求較高,若存在某一環節安裝出現失誤,或沒有考慮到不同構件、構件與管線等各類設施安裝之間的配合和協調,則容易導致建筑出現質量問題,返工又會造成經濟損失,拖延工程整體進度。因此,加強施工管控對于裝配式建筑施工管理具有重要意義。加強施工管控,就要從整體流程管理、現場施工監督和收工評估上多下功夫。整體流程管理要求相關管理人員、技術人員對整體流程有細致的了解和把控,在裝配式建筑的施工建造中,初期的建造設計必須精準詳細,且符合現實要求,施工現場要嚴格按照工程設計進行。

4.2 建立完善裝配式建筑工程技術行業統一標準

裝配式建筑發展時間較短,應用卻較為廣泛。進入二十一世紀以來,受國家政策和房地產市場影響,裝配式建筑施工技術得到了較為快速的發展,建筑行業相關企業單位等都對裝配式建筑施工技術進行了深入的研究和應用。然而,在實際的裝配式建筑施工管理中,裝配式建筑施工技術尚缺乏同一的行業標準進行規范,不同建造公司、設計單位、房地產企業等在建造中的施工技術、技術標準和工藝呈現各不相同,不利于裝配式建筑的長久發展。因此,建立和完善裝配式建筑工程技術行業統一標準十分必要。相關科研院校、設計單位以及企業應通過協作研究,制定統一標準、規范,推動裝配式建筑建造發展進入正軌。

5 結語

在當前政策積極鼓勵、環保理念受重視的國內形式下,裝配式建筑因此經濟性、環保性而受到建筑市場和行業的青睞,并得到了行業相關學者、技術人才的關注,獲得了較為快速的發展。研究裝配式建筑施工技術,提高裝配式建筑施工管理水平,對于推動裝配式建筑進一步發展具有重要的積極意義。