裝配式建筑實(shí)施中各環(huán)節(jié)統(tǒng)一體系的構(gòu)建

黃鏡

（中國(guó)土木工程集團(tuán)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(shí)施是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，是多單位、多專業(yè)協(xié)同的結(jié)果，管理模式往往也比較復(fù)雜，在具體實(shí)施中，常存在構(gòu)件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工過程脫節(jié)等情況。在廣東省某裝配式建筑項(xiàng)目中，通過建立一體化的管理協(xié)調(diào)機(jī)制，構(gòu)建了能夠串聯(lián)裝配式建筑實(shí)施中各環(huán)節(jié)的統(tǒng)一體系，高質(zhì)高效地完成了工程建設(shè)。

2 項(xiàng)目概況

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

該項(xiàng)目構(gòu)建了設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工一體化的管理體系，建設(shè)單位負(fù)責(zé)裝配式建筑實(shí)施的統(tǒng)籌組織，設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和構(gòu)件深化設(shè)計(jì)的審核工作，施工單位具體負(fù)責(zé)構(gòu)件深化設(shè)計(jì)、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、構(gòu)件吊裝與土建施工等，通過項(xiàng)目完善的協(xié)調(diào)管理機(jī)制組織項(xiàng)目的實(shí)施。

3 構(gòu)建各環(huán)節(jié)統(tǒng)一體系

3.1 統(tǒng)一信息模型

為串聯(lián)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、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(shè)環(huán)節(jié)的溝通信息流。另外，該項(xiàng)目應(yīng)用更高效的BIM 技術(shù)建立了由預(yù)制構(gòu)件、現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)及外架、鋁模支撐系統(tǒng)等組成的BIM 模型，如圖1、圖2 所示。

通過建立BIM 模型，串聯(lián)了設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工全過程，以數(shù)字化的途徑實(shí)現(xiàn)了“數(shù)字孿生建筑”，將建筑的全部要素?cái)?shù)字化、信息化，前移設(shè)計(jì)、施工接口，形成了無縫銜接，實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件深化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工的高效信息流，從而提高了項(xiàng)目的完成度，減少了設(shè)計(jì)變更和反復(fù)施工，真正實(shí)現(xiàn)了節(jié)約成本、提高效率、保證質(zhì)量。

圖1 建筑實(shí)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(shí)體的整體及局部結(jié)構(gòu)，并模擬各施工過程，該工程實(shí)現(xiàn)了4 處優(yōu)化設(shè)計(jì)，例如，優(yōu)化了鋼筋桁架樓承板與疊合板的布局，工廠提前處理預(yù)制外墻與砌筑墻體的結(jié)合部位等。還提前解決了設(shè)計(jì)問題及碰撞問題60 余處，如預(yù)制凸窗與陽臺(tái)梁碰撞、機(jī)電點(diǎn)位與預(yù)制構(gòu)件鋼筋碰撞、豎向構(gòu)件斜支撐點(diǎn)位與鋁模加固背楞碰撞等[1，2]。

3.2 統(tǒng)一制圖標(biāo)準(zhǔn)

構(gòu)件生產(chǎn)環(huán)節(jié)涉及模具、鋼筋加工、灌漿套筒安裝、機(jī)電點(diǎn)位安裝及布管，雖然，通過BIM 模型提前解決了很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及碰撞問題，但項(xiàng)目在構(gòu)件試生產(chǎn)時(shí)又遇到建筑制圖與機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)不一致的問題，比如，構(gòu)件生產(chǎn)廠及模具廠對(duì)俯視圖和仰視圖的理解不一樣，導(dǎo)致部分模具生產(chǎn)與預(yù)制構(gòu)件出筋不符，不得不返工。通過統(tǒng)一制圖標(biāo)準(zhǔn)，上述問題得以解決。

3.3 統(tǒng)一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)行規(guī)范主要為GB/T 51231—2016《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》及DBJ 15-101—2016《裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，均對(duì)預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量驗(yàn)收制定了詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)。但是以上標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)程中，構(gòu)件尺寸及安裝允許偏差不一致，與GB 50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)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(jié)構(gòu)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(zhí)行，要求較高。

為此，在構(gòu)件生產(chǎn)和施工前要統(tǒng)一質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，否則施工現(xiàn)場(chǎng)難以進(jìn)行驗(yàn)收評(píng)判，也可能因標(biāo)準(zhǔn)不一導(dǎo)致鋁模安裝困難等。根據(jù)實(shí)際情況、施工要求及后續(xù)建筑做法，對(duì)構(gòu)件尺寸和安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了統(tǒng)一，對(duì)工廠構(gòu)件生產(chǎn)驗(yàn)收，以及構(gòu)件安裝垂直度等均提出了更高的要求。以構(gòu)件表面平整度及垂直度為例分析對(duì)比，不同標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范允許偏差對(duì)比見表1。

表1 不同標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范允許偏差對(duì)比

3.4 統(tǒng)一工期指標(biāo)

施工前，為確定模具數(shù)量、進(jìn)行排產(chǎn)、組織運(yùn)輸?shù)?，?xiàng)目針對(duì)各環(huán)節(jié)制定了統(tǒng)一的工期指標(biāo)，將標(biāo)準(zhǔn)層工期指標(biāo)確定為7 d/層，并將生產(chǎn)、運(yùn)輸及現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備及吊裝任務(wù)細(xì)化，各環(huán)節(jié)嚴(yán)格按細(xì)化工期組織實(shí)施，工期細(xì)化詳見表2。

構(gòu)件生產(chǎn)采用共模技術(shù)，構(gòu)件廠根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)層7 d/層的工期指標(biāo)，以及構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化程度，科學(xué)配置了模具，盡可能地提高了模具周轉(zhuǎn)效率。結(jié)合構(gòu)件廠生產(chǎn)和運(yùn)輸組織能力，施工現(xiàn)場(chǎng)采取預(yù)制墻體備貨一層，其余預(yù)制構(gòu)件不備貨，直接在運(yùn)輸車上起吊安裝，不但能避免預(yù)制墻體到場(chǎng)滯后的影響，還減少了現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件堆放場(chǎng)占地，同時(shí)降低了吊裝作業(yè)的次數(shù)和吊裝成本。

3.5 統(tǒng)一編碼標(biāo)識(shí)

為便于追蹤記錄，項(xiàng)目針對(duì)生產(chǎn)和吊裝施工，采用互聯(lián)網(wǎng)+二維碼技術(shù)建立了統(tǒng)一的編碼標(biāo)識(shí)。每件構(gòu)件從第一道工序開始便建立獨(dú)一無二的編碼和二維碼標(biāo)識(shí)。構(gòu)件的生產(chǎn)信息，以及每道工序的檢查驗(yàn)收、影像資料等均通過掃碼記錄到后臺(tái)。對(duì)于脫模后的預(yù)制構(gòu)件，在規(guī)定表面下方牢固粘貼二維碼標(biāo)識(shí)牌，通過掃碼記錄堆放場(chǎng)、轉(zhuǎn)運(yùn)等信息。預(yù)制構(gòu)件運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)后，進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收、吊裝及灌漿等各道工序仍通過該二維碼進(jìn)行掃碼記錄。管理平臺(tái)記錄了每件構(gòu)件生產(chǎn)過程，以及存放、送貨、驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)層施工工期安排

4 項(xiàng)目實(shí)施情況

該項(xiàng)目?jī)H3 個(gè)月時(shí)間完成深化設(shè)計(jì)及首件生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(shí)施過程中還進(jìn)行了嚴(yán)格的實(shí)測(cè)實(shí)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(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，合格率均在90%以上，通過市優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)工程驗(yàn)收。通過互聯(lián)網(wǎng)+二維碼技術(shù)，項(xiàng)目的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)全過程、施工全過程均實(shí)現(xiàn)了掃碼展示，工程資料、影像資料齊全。

5 結(jié)語

該項(xiàng)目的組織架構(gòu)打破了設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工分離模式，通過建立一體化管理協(xié)調(diào)機(jī)制，建立統(tǒng)一的信息模型、制圖標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、工期標(biāo)準(zhǔn)，以及統(tǒng)一的編碼標(biāo)識(shí)，構(gòu)建了裝配式建筑實(shí)施中各個(gè)環(huán)節(jié)的統(tǒng)一體系，避免了構(gòu)件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工過程脫節(jié)，降低了工程成本、保證了工程順利進(jìn)行，施工質(zhì)量也得到較好的控制，可追溯性較高，具有一定的借鑒意義。