裝配式建筑監(jiān)理實施關(guān)鍵問題及解決路徑

連宇新 郭珊珊 黃曉丹 林焱玲

(廈門理工學(xué)院 福建廈門 361024)

0 引言

2016年，國務(wù)院辦公廳《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑指導(dǎo)意見》出臺，裝配式建筑進(jìn)入發(fā)展的快車道。但國內(nèi)裝配式建筑目前還處于探索階段，裝配式建筑的監(jiān)理問題尚未引起足夠的重視。中國知網(wǎng)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫，對“裝配式”及“監(jiān)理”進(jìn)行篇目檢索，搜索到的相關(guān)論文僅41篇，在所有“裝配式”相關(guān)文獻(xiàn)研究中占比僅0.28%。

基此，本文將從監(jiān)理角度，分析裝配式建筑監(jiān)理實施的現(xiàn)狀，歸納總結(jié)監(jiān)理工作的相關(guān)關(guān)鍵問題，并提出相應(yīng)的解決路徑，擬為裝配式建筑的推廣提供參考。

1 裝配式建筑監(jiān)理實施的現(xiàn)狀與問題

1.1 監(jiān)理單位

目前，我國裝配式建筑還處在發(fā)展階段，尚未成熟，相關(guān)政策亦較不完善，監(jiān)理單位對裝配式建筑尚不熟悉，存在被施工單位“牽著走”的現(xiàn)象。究其因，監(jiān)理工作缺乏針對裝配式建筑擬定的監(jiān)理規(guī)劃和監(jiān)理實施細(xì)則；監(jiān)理人員缺乏裝配式建筑的系統(tǒng)專業(yè)知識及培訓(xùn)，在專業(yè)意識上沒有充分重視裝配式建筑和傳統(tǒng)建筑的區(qū)別，監(jiān)理工作無法得到有效落實；嚴(yán)重阻礙了監(jiān)理工作在裝配式建筑中的順利展開。

1.2 PC構(gòu)件設(shè)計、生產(chǎn)

1.2.1PC構(gòu)件深化設(shè)計

裝配式PC構(gòu)件深化設(shè)計，是對建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等專業(yè)設(shè)計的整合，決定了裝配式建筑的生產(chǎn)、運輸、施工、運維的協(xié)調(diào)性和可操作性，是PC構(gòu)件現(xiàn)場高質(zhì)量拼裝、施工的重要保障。但目前深化設(shè)計專業(yè)人員儲備不足，且缺乏PC構(gòu)件全過程與全專業(yè)設(shè)計經(jīng)驗，PC構(gòu)件的深化設(shè)計，仍存在設(shè)計精確度不高、深化程度較低、標(biāo)準(zhǔn)化程度較低、缺少協(xié)同溝通、無法實現(xiàn)信息共享等問題。同樣的監(jiān)理人員也因為專業(yè)能力不足，無法參與PC構(gòu)件的深化設(shè)計與監(jiān)督。

1.2.2PC構(gòu)件生產(chǎn)

標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)制PC構(gòu)件，主要包括：內(nèi)外墻板、樓梯、疊合樓板、陽臺板、空調(diào)板、梁等部件。PC構(gòu)件生產(chǎn)工藝，通常包括：模具清潔、模具組裝、涂脫模劑、鋼筋制作加工、預(yù)留預(yù)埋、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、脫模、檢驗修補(bǔ)及堆放等。其中，鋼筋加工制作和預(yù)留預(yù)埋屬于隱蔽工程，出廠前必須經(jīng)過嚴(yán)格檢驗。PC構(gòu)件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，形式多樣，構(gòu)件質(zhì)量檢測費用高，無法對每一個構(gòu)件進(jìn)行出場檢測，只能依靠構(gòu)件廠自檢和駐廠監(jiān)理抽檢。因此，構(gòu)件質(zhì)量好壞往往與駐廠監(jiān)理的監(jiān)理過程、經(jīng)驗和責(zé)任心有很大關(guān)系。

1.3 PC構(gòu)件運輸和施工

1.3.1PC構(gòu)件運輸

PC構(gòu)件，一般由專業(yè)的裝配式構(gòu)件廠家負(fù)責(zé)加工和運輸。海西地區(qū)PC構(gòu)件生產(chǎn)廠家較少，存在本地區(qū)供不應(yīng)求現(xiàn)象，部分裝配式建筑項目需從其他地區(qū)定制，由于長途運輸路況復(fù)雜，加大了構(gòu)件變形的幾率，如果忽視車輛行駛速度和構(gòu)件的堆放角度，很容易造成轉(zhuǎn)角板折斷、疊合樓板斷裂等問題。而運輸環(huán)節(jié)是駐廠監(jiān)理和現(xiàn)場監(jiān)理的盲區(qū)，尚無法有效監(jiān)督和控制。

1.3.2PC構(gòu)件進(jìn)場和吊裝

PC構(gòu)件供應(yīng)情況，是影響裝配式建筑施工進(jìn)度的關(guān)鍵因素之一。如果構(gòu)件進(jìn)場日期與施工進(jìn)度不匹配，或構(gòu)件質(zhì)量不符合施工要求，或構(gòu)件隨意堆放造成吊裝困難，均會直接影響整個工期。同時，PC構(gòu)件在吊裝過程中，起吊設(shè)備的選擇、起吊點的確定、吊裝的先后順序、吊裝位置、臨時支撐方案、臨時固定方案等，都是裝配式建筑質(zhì)量至關(guān)重要的影響因素[1]。任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生失誤，輕則構(gòu)件吊裝位置偏移，影響構(gòu)件水平和垂直精度，構(gòu)件之間產(chǎn)生摩擦、碰撞，構(gòu)件本身發(fā)生損壞；重則造成人員傷亡和重大財產(chǎn)損失。傳統(tǒng)現(xiàn)場監(jiān)理過程，只能采取旁站和巡查形式進(jìn)行監(jiān)督，效率不高，監(jiān)督結(jié)果也因人而異。

2 全過程解決裝配式建筑監(jiān)理問題的路徑

2.1 政策方面

自2016年9月，中央頒布大力發(fā)展裝配式建筑相關(guān)意見以來，我國31個省市、自治區(qū)，都已制定了各自的裝配式建筑發(fā)展規(guī)劃，并發(fā)布了相關(guān)的補(bǔ)助方案。如：用地保障、容積率獎勵、購房者享受金融優(yōu)惠政策、稅費優(yōu)惠等，為裝配式建筑發(fā)展提供了政策與環(huán)境保障，但目前尚未出臺裝配式建筑監(jiān)理方面的相關(guān)激勵措施，監(jiān)理單位和個人對裝配式建筑也缺乏足夠的重視。政府部門應(yīng)立足于我國的裝配式建筑監(jiān)理現(xiàn)狀，融合國外裝配式建筑的成功經(jīng)驗，出臺與監(jiān)理相關(guān)的鼓勵政策，同時，推進(jìn)和完善我國裝配式監(jiān)理領(lǐng)域立法工作，使監(jiān)理人員在監(jiān)理過程有法可依、有據(jù)可行。

2.2 制度和組織方面

規(guī)范化的監(jiān)理制度，是落實監(jiān)理工作的基礎(chǔ)和依據(jù)。裝配式建筑的監(jiān)理工作，實行全過程、制度化、標(biāo)準(zhǔn)化、流程化管理，在現(xiàn)有監(jiān)理規(guī)范、監(jiān)理條例、監(jiān)理規(guī)定中納入裝配式建筑的工作內(nèi)容，監(jiān)理單位要依據(jù)裝配式建筑及項目特點，編制切實可行的監(jiān)理規(guī)劃和監(jiān)理實施細(xì)則，與施工單位共同制定安全專項方案和構(gòu)件吊裝專項方案，規(guī)范巡視檢查記錄、旁站記錄、實測實量記錄樣式，避免發(fā)生監(jiān)理工作不規(guī)范、水平參差不齊的現(xiàn)象，切實保障監(jiān)理工作取得成效。

2.3 過程管控方面

駐廠監(jiān)理在PC構(gòu)件組織生產(chǎn)前，要認(rèn)真檢查混凝土配合比單及各種生產(chǎn)材料報告單。構(gòu)件生產(chǎn)中要制定嚴(yán)格的檢測程序，明確檢測項目、檢測方法、控制允許偏差值，特別注意預(yù)制構(gòu)件制作模具需滿足預(yù)留孔洞的安裝定位要求。構(gòu)件出廠前，要對出模混凝土強(qiáng)度、預(yù)制構(gòu)件(包括預(yù)留孔洞)尺寸、預(yù)制板側(cè)向彎曲及外面翹曲、預(yù)制板對角線差等進(jìn)行合格性檢查。

預(yù)制構(gòu)件體形高大異型、重心不一，由于城市高架、橋梁道路等的限制，在裝車運輸時要采用專用運輸車、堆放架及相關(guān)輔助工具，并滿足構(gòu)件吊裝要求。預(yù)制疊合板、預(yù)制陽臺和預(yù)制樓梯等，要采用平放運輸；預(yù)制外墻板等，要采用豎直立放運輸；預(yù)制構(gòu)件與堆放架、堆放架與運輸車輛，都必須可靠連接。第一次運輸時，駐廠監(jiān)理或構(gòu)件生產(chǎn)廠家應(yīng)當(dāng)派車輛隨運輸車后，觀察構(gòu)件穩(wěn)定情況。

預(yù)制構(gòu)件運抵施工現(xiàn)場后，現(xiàn)場監(jiān)理要嚴(yán)格按照PC構(gòu)件進(jìn)場驗收程序和驗收比例進(jìn)行驗收，填寫進(jìn)場驗收記錄。按規(guī)格、品種、所用部位、吊裝順序，與施工單位共同設(shè)置構(gòu)件堆場，并制定臨時支撐方案。

構(gòu)件吊裝前，現(xiàn)場監(jiān)理應(yīng)再次檢查構(gòu)件尺寸、外觀、質(zhì)量，復(fù)核吊裝機(jī)械型號、配套吊具及吊點。在吊裝、定位和校正過程中，現(xiàn)場監(jiān)理需對吊裝位置及垂直度進(jìn)行復(fù)核，檢查構(gòu)件連接處是否符合設(shè)計要求，安裝標(biāo)高及控制線是否驗收合格。

受力鋼筋套筒灌漿連接和漿錨搭接連接，是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵要素。若灌漿過程不可逆，現(xiàn)場監(jiān)理應(yīng)重點核查灌漿工序前的環(huán)境清理、灌漿材料的拌制、注漿、封堵等工序，要通過影像資料等清晰記錄灌漿全過程，確保灌漿質(zhì)量[2]。同時，由于接縫是影響裝配式混凝土結(jié)構(gòu)受力性能的關(guān)鍵部位，現(xiàn)場監(jiān)理應(yīng)及時檢查驗收文件，核查后澆混凝土、灌漿料、座漿材料強(qiáng)度檢測報告，做好過程數(shù)據(jù)收集和匯總工作，保證預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量從廠內(nèi)制作到現(xiàn)場最終安裝完畢全過程始終處于受控狀態(tài)。

2.4 信息化技術(shù)應(yīng)用方面

以BIM技術(shù)為代表的信息化技術(shù)，以其參數(shù)化、協(xié)調(diào)化、可視化的功能優(yōu)勢，實現(xiàn)基于全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同管理，為裝配式建筑發(fā)展提供有力的技術(shù)支持，可大大彌補(bǔ)目前監(jiān)理單位和人員在知識、技術(shù)和經(jīng)驗方面的短板。因此，在設(shè)計階段，要借助BIM技術(shù)建立共享信息平臺，進(jìn)行PC構(gòu)件的可視化協(xié)調(diào)設(shè)計和技術(shù)交底；在PC構(gòu)件的生產(chǎn)和運輸階段，利用BIM模型進(jìn)行PC構(gòu)件的定制化生產(chǎn)；利用射頻識別RFID技術(shù)識別和采集構(gòu)件信息，進(jìn)行高效流程跟蹤。在施工階段，要利用BIM5D技術(shù)對施工過程進(jìn)行模擬，以及進(jìn)度管控和成本管控。此外，建立涵蓋裝配式建筑建設(shè)全過程的數(shù)字化監(jiān)管平臺，實現(xiàn)工程全壽命周期的可查詢、可追溯[3]。目前，很多項目BIM技術(shù)應(yīng)用還主要停留在碰撞檢查、管線綜合和投標(biāo)展示方面，在裝配式建筑中的應(yīng)用還有很大的拓展空間。

2.5 人才培養(yǎng)方面

監(jiān)理作為獨立于建設(shè)方和施工方的第三方，為工程管理與工程技術(shù)提供智力服務(wù)，應(yīng)盡快完善多層次裝配式人員的分類培養(yǎng)機(jī)制。在監(jiān)理單位內(nèi)部，通過人才輸送，依托試點、示范工程，培養(yǎng)同時具備BIM技術(shù)和裝配式技術(shù)的監(jiān)理人員；在應(yīng)用型本科高校和高職院校，要依托實訓(xùn)基地和“雙創(chuàng)”園區(qū)，增設(shè)裝配式建筑相關(guān)的新專業(yè)及新工種，培育緊缺技術(shù)人才。

3 工程實例

龍湖馬鑾灣H2015P05地塊四1#樓項目位于廈門市海滄區(qū)馬鑾灣大道和灌新路交叉口東北側(cè)(圖1)，由中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司施工總承包，香港華藝設(shè)計顧問(深圳)有限公司全過程設(shè)計，廈門勤奮建設(shè)工程監(jiān)理有限公司監(jiān)理，預(yù)制構(gòu)件由中建智欣建工科技有限公司生產(chǎn)，預(yù)制率達(dá)47%，是目前廈門市首個自主實施的裝配整體式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)高層住宅項目，也是華南地區(qū)裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)中高度最高的建筑之一。

圖1 項目鳥瞰圖

項目建筑面積1.39萬m2，總建筑高度91.7m，地上共30層，標(biāo)準(zhǔn)層層高2.9m，其中，1～3層及屋面層為現(xiàn)澆整體結(jié)構(gòu)，4～29層(標(biāo)準(zhǔn)層)采用預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)。經(jīng)過系統(tǒng)拆分，標(biāo)準(zhǔn)層預(yù)制構(gòu)件有2098個，包含預(yù)制剪力墻、預(yù)制內(nèi)墻、預(yù)制填充墻(外墻)、疊合梁、疊合樓板、預(yù)制陽臺板、預(yù)制空調(diào)板、預(yù)制樓梯等，內(nèi)隔墻采用輕質(zhì)條板。標(biāo)準(zhǔn)層預(yù)制率約53%，裝配率約78.5%，如圖2～圖3所示[4]。

圖2 預(yù)制構(gòu)件拆分

圖3 預(yù)制剪力墻深化設(shè)計

該項目在設(shè)計時采用了BIM技術(shù)，實現(xiàn)建筑、結(jié)構(gòu)、水電、暖通、室內(nèi)設(shè)計等各專業(yè)協(xié)同設(shè)計，并對構(gòu)件進(jìn)行深化設(shè)計，模擬構(gòu)件拼裝，進(jìn)行構(gòu)件碰撞檢查，及時解決潛在問題，減少專業(yè)沖突，降低后期返工概率，達(dá)到節(jié)約成本、節(jié)省工期目的(圖4)。

圖4 項目BIM模型

圖5 項目堆場精細(xì)化管理

針對裝配式項目特點，該項目基于精益生產(chǎn)理念，在構(gòu)件運輸、堆放、吊裝等方面進(jìn)行精細(xì)化管理(圖5)，在預(yù)制構(gòu)件的工業(yè)化生產(chǎn)中，利用BIM平臺為每個構(gòu)件進(jìn)行獨立編碼，然后再通過裝配式構(gòu)件信息系統(tǒng)PCIS，對構(gòu)件生產(chǎn)、驗收、運輸、安裝過程進(jìn)行全程跟蹤。監(jiān)理人員通過PCIS實現(xiàn)全過程數(shù)字化監(jiān)管，監(jiān)管效率和監(jiān)管效果顯著提升，在推動工業(yè)化住宅的進(jìn)程中樹立了一座行業(yè)標(biāo)桿。

4 結(jié)語

裝配式建筑的工程監(jiān)理，是一個比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程，工程參建各方應(yīng)加大對監(jiān)理工作的關(guān)注力度，監(jiān)理單位更需要完善監(jiān)理制度和組織建設(shè)、確定監(jiān)理控制要點，并以此為基礎(chǔ)針對性地展開各項監(jiān)理工作，落實各項監(jiān)理控制手段，全程監(jiān)督部品部件的生產(chǎn)質(zhì)量和裝配式建筑的施工質(zhì)量，以實現(xiàn)對裝配式建筑的科學(xué)管控。