文｜本刊編輯部

在2016年9月14日召開的國務(wù)院常務(wù)會議上，國務(wù)院總理李克強強調(diào)了“大力發(fā)展裝配式建筑，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級”。會議認為，按照推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的要求，大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)、混凝土等裝配式建筑，具有發(fā)展節(jié)能環(huán)保新產(chǎn)業(yè)、提高建筑安全水平、推動化解過剩產(chǎn)能等一舉多得之效。會議決定，以京津冀、長三角、珠三角城市群和常住人口超過300萬的其他城市為重點，加快提高裝配式建筑占新建建筑面積的比例。

目前，我國正在積極推廣裝配式建筑的應(yīng)用，提出力爭用10年左右的時間，使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%，并將京津冀列為重點推進地區(qū)。2017年3月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)《“十三五”裝配式建筑行動方案》，明確了2020年發(fā)展目標：全國裝配式建筑占新建建筑的比例達到15%以上，其中重點推進地區(qū)達到20%以上。

裝配式施工可以提高建筑品質(zhì)、降低資源消耗和環(huán)境污染，是建筑行業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級、可持續(xù)發(fā)展的必然之路。裝配式施工在解決傳統(tǒng)施工方式問題的同時，對施工管理和施工技術(shù)也提出了要求和挑戰(zhàn)。

采用裝配式施工的住宅，其建設(shè)過程不同于傳統(tǒng)方式，增加了深化設(shè)計、構(gòu)件生產(chǎn)、物流運輸階段，施工階段的主體結(jié)構(gòu)施工由現(xiàn)場澆注轉(zhuǎn)變?yōu)橐匝b配式施工為主。裝配式施工采用傳統(tǒng)的管理方法和技術(shù)，工作量大，管理難度大，效率低，通過使用信息技術(shù)可以很好地解決這些問題。例如中南集團總部基地高級公寓樓應(yīng)用信息技術(shù)手段，很好地解決了設(shè)計、構(gòu)件生產(chǎn)、施工工期緊、質(zhì)量要求高的難題。

中南集團總部基地項目位于海門市新區(qū)，包括三個單體，為總部大樓、綜合樓、高級公寓樓，地下室覆蓋各單體建筑。其中中南集團總部基地高級公寓樓項目層數(shù)為31層，地上總建筑面積為52273.40 平方米，建筑高度（至屋面面層高度）為97.95米，建筑結(jié)構(gòu)形式為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。中南集團總部基地高級公寓樓項目地下及首層至四層是現(xiàn)澆部分，五層以上采用預(yù)制裝配。

改變傳統(tǒng)施工模式 提高生產(chǎn)效率

本項目采用預(yù)制裝配施工工藝，結(jié)構(gòu)高度接近100米，要求預(yù)制結(jié)構(gòu)體系技術(shù)可靠，方案論證必須符合要求。中南集團總部基地高級公寓樓為精裝修工程，涉及多專業(yè)交叉施工，溝通面廣，協(xié)調(diào)難度大。區(qū)別于傳統(tǒng)施工模式，吊裝難度大，整個區(qū)域內(nèi)已有部分竣工運行，構(gòu)件組織運輸?shù)跹b難，施工作業(yè)難。對于施工環(huán)保要求高，需要采取環(huán)保措施降低場區(qū)內(nèi)揚塵、噪音產(chǎn)生。

針對上述要求，項目團隊應(yīng)用Revit 2014軟件進行了圖紙深化，輸出構(gòu)件詳圖，進行管線碰撞檢測和綜合布置以及施工進度管理。通過使用場地布置軟件，實現(xiàn)了塔吊位置、構(gòu)件堆放區(qū)域、構(gòu)件運輸路徑的模擬優(yōu)化。通過自主開發(fā)全預(yù)制構(gòu)件信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了對構(gòu)件設(shè)計、生產(chǎn)、倉儲、運輸、吊裝各環(huán)節(jié)信息的管理和共享。

在施工進場前期，項目團隊利用建筑信息模型對整個施工場地進行場地布置模擬，由于該項目采用預(yù)制裝配式施工，施工過程和常規(guī)項目施工不同，主要的施工重點在于吊裝施工，因此對該項目的塔吊位置布置、構(gòu)件堆放區(qū)域、構(gòu)件運輸路線進行了模擬，避免在施工過程中發(fā)生錯誤，并確定方案，對相關(guān)人員進行技術(shù)交底。

預(yù)制裝配式建筑與常規(guī)建筑不同，常規(guī)建筑每個施工階段都有相應(yīng)的材料運輸至現(xiàn)場如混凝土、鋼筋等大量的建筑材料；而裝配式建筑主要運輸?shù)氖窃诠S已經(jīng)加工好的預(yù)制構(gòu)件，為了保證這些構(gòu)件能夠合理有序地運輸至現(xiàn)場并堆放至預(yù)定的區(qū)域，需要利用建筑信息模型對構(gòu)件的運輸路線進行模擬，并確定最優(yōu)運輸路線。

中南集團總部基地高級公寓樓項目配備了兩臺塔吊，主要考慮分為兩個施工段吊裝施工，每個塔吊負責一個施工段的吊裝施工，因此根據(jù)塔吊的臂長工作范圍模擬塔吊所在位置是否能滿足吊裝施工的需求，最終確定兩臺塔吊布置的位置。兩臺塔吊同時進行構(gòu)件吊裝施工，將每個施工段所要吊裝的構(gòu)件分別堆放至每個塔吊施工范圍內(nèi)的堆放區(qū)中，利用建筑信息模型進行構(gòu)件堆放模擬，確保塔吊能夠有序地進行吊裝施工，最終確定構(gòu)件堆放方案。

同時，為了保證設(shè)計、生產(chǎn)、倉儲、運輸、吊裝各環(huán)節(jié)信息共享與溝通，項目團隊開發(fā)了全預(yù)制構(gòu)件信息管理系統(tǒng)，并與建筑信息模型技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，在RFID高頻芯片中寫入構(gòu)件編號信息并埋入預(yù)制構(gòu)件，實現(xiàn)多用戶、多平臺、各環(huán)節(jié)構(gòu)件信息查詢與處理，更好地在設(shè)計、生產(chǎn)、運輸、吊裝施工等環(huán)節(jié)對構(gòu)件進行管理，從而更為有效地管理構(gòu)件何時生產(chǎn)、何時出廠運輸至施工現(xiàn)場，堆放至合理的堆放區(qū)域并實施吊裝施工。

多維協(xié)同共享 優(yōu)化施工計劃

基于建筑信息模型的4D虛擬建造技術(shù)是將設(shè)計階段所完成的3D建筑信息模型附加進度計劃，構(gòu)成4D模型，其主要目的是按照工程項目的施工計劃模擬現(xiàn)實的建造過程，在虛擬的環(huán)境下發(fā)現(xiàn)施工過程中可能存在的問題和風險，并針對問題和風險對模型和計劃進行調(diào)整、修改，進而優(yōu)化施工計劃。

中南集團總部基地高級公寓樓項目為預(yù)制裝配式建筑，整個施工過程以吊裝為主，由于塔吊吊裝施工受天氣因素影響，如遇六級及以上大風、大雨、大霧等天氣需要停止露天吊裝。因此在利用建筑信息模型完成整體施工進度優(yōu)化后，會將整個施工周期，以半月為單位，劃分為多個施工階段。每個小施工段在施工前進行一次小施工階段模擬，并將小施工階段的現(xiàn)實數(shù)據(jù)（真實施工天數(shù)）與整體施工進度模擬理想數(shù)據(jù)（理想計劃天數(shù)）進行對比，檢查整個施工周期中受天氣因素和其他不穩(wěn)定因素對整個施工周期的影響，取平均值，為今后制定較為合理的施工周期提供數(shù)據(jù)。

中南集團總部基地高級公寓樓項目應(yīng)用建筑信息模型技術(shù)進行深化設(shè)計及施工輔助管理，在預(yù)制裝配施工方面利用建筑信息模型技術(shù)進行實際落地應(yīng)用。該項目的預(yù)制裝配成為一大亮點，榮獲2014年中國建筑業(yè)建筑信息模型(BIM)邀請賽卓越大獎三等獎。

中南集團總部基地高級公寓樓項目通過4D進度模擬對施工過程進行反復(fù)模擬，將施工中可能發(fā)生的問題在模擬的環(huán)境中提前進行檢驗，發(fā)現(xiàn)問題逐一修改，并提前制定應(yīng)對措施，使進度計劃和施工方案最優(yōu)，指導(dǎo)實際的項目施工，保證項目施工的順利完成。對于構(gòu)件堆放區(qū)域的模擬規(guī)劃，減少了構(gòu)件堆放錯誤而導(dǎo)致的構(gòu)件二次搬運，提高了構(gòu)件吊裝施工的效率和控制了成本。此外，在構(gòu)件運輸規(guī)劃方面，可以對施工現(xiàn)場構(gòu)件運輸路線進行預(yù)留和保護，避免了施工現(xiàn)場車輛亂停導(dǎo)致運輸路線擁堵現(xiàn)象，為構(gòu)件及時高效地到場提供了保障。