楊 林
(中冶成都勘察研究總院有限公司, 四川 成都 610023)
裝配式建筑即建筑的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護系統(tǒng)、設(shè)備與管線系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)的主要部分采用預(yù)制部品部件集成裝配而成的建筑(《裝配式混凝土建筑技術(shù)規(guī)范GB/T51231-2016》)。裝配式建筑具有減少環(huán)境污染、施工速度快、生產(chǎn)標準化、節(jié)約資源的特點。
1)施工圖設(shè)計
2)深化設(shè)計
1)制作不同大小、形狀的PC鋼模具
2)PC構(gòu)件內(nèi)綁扎鋼筋及各類預(yù)埋件
3)經(jīng)過加工廠、總包、監(jiān)理隱蔽驗收后澆筑混凝土
4)混凝土蒸汽養(yǎng)護,蒸汽養(yǎng)護6—9小時候,混凝土強度達到70%后脫模
5)檢查合格后按工地的進度裝車運送到工地
1)按照需求準備PC堆場
2)吊裝前裝備
3)PC吊裝、校正
4)墻板鋼筋綁扎
5)排架模板施工
6)陽臺空調(diào)吊裝
7)頂板鋼筋綁扎、砼澆筑、拆模
8)樓梯板吊裝
9)高強灌漿
10)下層結(jié)構(gòu)施工
1)預(yù)制構(gòu)件的計算
一是建筑的每個部位和環(huán)節(jié)的預(yù)制構(gòu)件必須與施工圖紙相符,不能存在任何偏差,這就需要預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計應(yīng)反復(fù)與施工現(xiàn)場進行測量、計算、驗證。其次還應(yīng)與建筑模型進行對比驗證,建筑模型是縮小版的現(xiàn)場建筑,它可以有效模擬建筑結(jié)構(gòu)情況,從而縮小預(yù)制構(gòu)件與實際現(xiàn)場裝配的誤差,使得保證裝配式建筑施工質(zhì)量。最后測量、計算、驗證要從預(yù)制構(gòu)件的體積、容積、長度、寬度進行嚴格計算,施工圖紙只是從表面提供了預(yù)制構(gòu)件的大小不能全面反映預(yù)制構(gòu)件所需要的材料數(shù)量。所以模擬建筑便提供了很好的計算比例模型。
2)連接節(jié)點的處理
節(jié)點處理可以分為功能方面和安全方面。外墻上下啟口可有效避免水平節(jié)點處滲水,同時又結(jié)合了材料防水,屬于功能方面。灌漿套筒有效的對上下剪力墻鋼筋進行了連接,是屬于結(jié)構(gòu)的安全方面。
3) BIM 全過程應(yīng)用
BIM與裝配式建筑結(jié)合,從模型的建立、碰撞檢測、施工模擬、運維、拆除全過程運用BIM技術(shù)。
現(xiàn)場實施階段的設(shè)計管理是裝配式建筑施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),為了順利進行裝配式建筑施工,我們從以下方面進行:一是反復(fù)驗證裝配式預(yù)制構(gòu)件的大小,使得預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)場施工圖紙和現(xiàn)場施工每一個框架相吻合,只有達到完全的吻合那么預(yù)制構(gòu)件運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后只需要按照施工圖紙的指示進行組裝成型即可,因此現(xiàn)場組裝前的審核和驗證也很重要。為了提高組裝效率,組裝前也要制定完善的組裝構(gòu)建方案,一旦預(yù)制構(gòu)件運抵施工現(xiàn)場后出現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)場施工不相一致時可以調(diào)整預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)方案,進行及時的生產(chǎn)。二是施工現(xiàn)場也要及時制定施工方案,若預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)場出現(xiàn)偏差,導致無法進行組裝時,要及時進行計算和驗證,以最短時間得出準確的數(shù)據(jù)反饋給生產(chǎn)工廠進行預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)調(diào)整。
工程總承包項目在竣工交付階段,總承包單位要安排設(shè)計單位繪制竣工圖,做好最終設(shè)計成果整理,同步修改BIM 模型,配合做好系統(tǒng)工程調(diào)試,并參加工程竣工驗收。
3.4 裝配式建筑成本(采購)管理要點
3.4.1 裝配式建筑采購工作注意要點
1)構(gòu)件單價
2)PC構(gòu)件廠家的內(nèi)部管理
3)評價PC構(gòu)件廠家是否具有深化設(shè)計能力
4)PC構(gòu)件廠家生產(chǎn)時間及生產(chǎn)能力
5)運輸成本的控制
6)構(gòu)件廠家是否提供吊裝方案、施工現(xiàn)場指導培訓及驗收配合等服務(wù)
7)構(gòu)件廠家信息技術(shù)的應(yīng)用(構(gòu)件芯片的安裝、二維碼等)
3.4.2 裝配式建筑成本管理關(guān)鍵要點
1)加強設(shè)計管理。裝配式建筑建筑設(shè)計最初階段應(yīng)融入工業(yè)化的思想,充分考慮了施工具體情況。把構(gòu)件生產(chǎn)、運輸、儲存、吊裝多方面因素,都融入到方案、擴初、施工圖中從而控制住成本。
2)全力應(yīng)用BIM技術(shù)和大數(shù)據(jù)。通過BIM技術(shù)在某個項目中對生產(chǎn)、施工進行多維度優(yōu)化和數(shù)據(jù)化管控。努力實踐BIM應(yīng)用并逐步實施IPD模式(集成產(chǎn)品開發(fā)Integrated Product Development, 簡稱IPD),通過IPD模式進一步提高工業(yè)化建筑的造價、進度、質(zhì)量、安全四個方面的管控。
3.5.1 實施“樣板引路”
1)通過“樣板引路”,從源頭控制,最大限度地避免工程返工而帶來的工期延長、費用增加等問題,從而達到降低工程成本、提高施工效率的目的。
2)通過樣板引路的管理辦法,對裝配式建筑質(zhì)量做到事前控制,統(tǒng)一標準,為大規(guī)模施工提供驗收依據(jù)。
3.5.2 現(xiàn)場總平布置控制要點
1)編制《塔吊布置及安裝方案》。在總平布置時,必須精確計算塔吊最遠吊距和最大起吊重量,從而得出什么噸位的塔吊最經(jīng)濟劃算。垂直起吊設(shè)備型號的選擇極為關(guān)鍵,型號偏小會出現(xiàn)問題,型號偏大會造成成本增加,任何馬虎都將帶來不可估量的損失。
2)P C構(gòu)件運輸進場時帶來的交通布置問題。因為P C構(gòu)件運輸車荷載量很大,必須考慮一次運輸?shù)轿辉诘觞c附近卸車,而不能二次轉(zhuǎn)運。這就要求場內(nèi)運輸?shù)缆繁仨氄J真規(guī)劃,既要考慮重載汽車的回轉(zhuǎn)要求,又要考慮道路本身的承載能力。這兩者如有任何一方面出問題,在項目管理現(xiàn)場都會混亂不堪,并且產(chǎn)生很多附加成本。
1)構(gòu)建運輸:開工前,由PC構(gòu)件廠家編制構(gòu)建運輸專項方案。水平構(gòu)件(疊合板、樓梯段)均采用平板車平放層疊方式運輸。構(gòu)件盡量分類裝車,墊塊應(yīng)在一條垂直線上構(gòu)建裝車順序與卸車順序一致。
2)構(gòu)件驗收:構(gòu)建進場后,應(yīng)根據(jù)預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量驗收標準,進行逐塊到場驗收,包括外觀質(zhì)量、幾何尺寸、預(yù)埋件、預(yù)留孔洞等,發(fā)現(xiàn)不合格應(yīng)予以退場。
3)構(gòu)件堆放:施工現(xiàn)場平面布置時,考慮預(yù)制構(gòu)件堆放場地,在施工現(xiàn)場劃出構(gòu)件堆放場地范圍,標以警示牌,規(guī)范管理,堆放區(qū)域應(yīng)在塔吊工作范圍內(nèi),避免二次搬運,交叉干擾。堆放時按吊裝順序、規(guī)格、品種、所用樓號等分類分區(qū)堆放。
3.5.4 構(gòu)件安裝技術(shù)質(zhì)量要點
1)編制《起重吊裝方案》,嚴格按照吊裝安全方案進行吊裝,必須進行試吊。
2)根據(jù)各單體實際情況,布置預(yù)制墻板、疊合板、預(yù)制樓梯吊裝順序。根據(jù)吊裝方案,逐項檢查吊具、吊索、卡環(huán)等各種吊裝用具,確認安全。PC構(gòu)件起吊點附加鋼筋加強,防止起吊點吊脫,避免物體打擊。
3)PC構(gòu)件先吊裝,再綁扎梁鋼筋,讓預(yù)制構(gòu)件預(yù)留鋼筋有效錨入梁內(nèi)。
3.5.5 構(gòu)件連接、注漿管控
在預(yù)制構(gòu)件中事實上已預(yù)留了鋼筋接頭盒預(yù)留孔洞,以便在組裝過程中能夠準確對接和拼裝后的混凝土灌注加固。為了使構(gòu)件連接結(jié)實,注漿充足我們以下方面進行:一是每吊裝一個預(yù)制構(gòu)件或者同一層建筑的構(gòu)件,需及時進行構(gòu)件接頭連接加固,然后注漿,待施工完成后再進行下一步吊裝連接。二是對預(yù)制構(gòu)件的鋼筋接頭進行焊接加固,避免注漿時注漿壓力破壞鋼筋接頭。其次預(yù)制構(gòu)件的預(yù)留孔洞待組裝完成后也要及時注漿進行密實縫合,避免預(yù)留孔洞發(fā)生滲漏現(xiàn)象。在注漿過程中要充分擠壓預(yù)留孔洞,使其完全融合,注漿預(yù)壓結(jié)實。三是在注漿的骨料上也要粗細搭配結(jié)合,一般現(xiàn)用粗骨料進行注漿填充,以增強預(yù)制件連接處的質(zhì)量,其次用細骨料進行密實縫合,避免發(fā)生裂縫滲漏現(xiàn)象。不管是構(gòu)件連接還是注漿管控,都要嚴格按照施工程序進行,邊施工邊檢查,鋼筋接頭焊接必須牢固,注漿必須充足。
3.5.6 防水防滲技術(shù)管控
在墻板拼縫處采取兩道防水屏障,即外側(cè)的防水變性硅膠嵌縫及內(nèi)側(cè)的預(yù)埋防水橡膠條,同時在每4塊墻板的十字接頭內(nèi)側(cè)增加一道聚氨酯防水嵌縫。同時優(yōu)化墻板細部構(gòu)造,拼縫處設(shè)置導水及排水裝置,上下板塊拼縫處設(shè)置企口構(gòu)造,以防止外部水進入內(nèi)側(cè)。施工過程中加強防水施工質(zhì)量管控力度,確保外墻板防水施工質(zhì)量滿足設(shè)計要求。采用防水卷材層時,現(xiàn)場要控制好清掃基層、底膠涂刷、粘結(jié)劑的涂刷、卷材接頭的粘貼、卷材末端的收頭處理等細節(jié)工作質(zhì)量,檢查各項指標是否滿足相關(guān)規(guī)定。
3.6.1 施工裝運、吊裝階段安全風險管理
一是各類預(yù)制構(gòu)件進行現(xiàn)場檢驗,以保證預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量,特別是在吊裝過程中避免吊裝危險發(fā)生。檢驗從預(yù)制構(gòu)件的強度、質(zhì)量生產(chǎn)標準方面進行,既要達到生產(chǎn)的標準又要在抗震性抗拉伸方面具有良好的性能。否則大型吊裝機在起吊的過程中出現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件裂縫或者撕裂的現(xiàn)象。二是多吊裝機或者塔吊必須進行支撐檢驗,一般建筑預(yù)制構(gòu)件的重量達數(shù)噸,而要將這些預(yù)制構(gòu)件從運輸車或者現(xiàn)場進行準確吊裝并進行安裝時,其塔吊自身必須穩(wěn)定牢固,包括塔吊機、鋼絲纜繩、滑輪等,不但在施工前進行認真檢查,而且在施工過程中也要及時檢查,以免發(fā)生吊裝危險。三是對預(yù)制件進行防護,為了在吊裝過程中避免預(yù)制件混凝土的碰撞和裂縫,在進行吊裝前,有必要進行預(yù)制件防護,例如預(yù)制件邊緣或者棱角用木料外殼進行防護,或者用鋼筋籠進行防護,在塔吊吊裝預(yù)定位置時然后打開木料外殼或者鋼筋籠,再進行組裝成型。
3.6.2 拼縫、修補外飾面階段的安全管理
1)避免因灌漿機操作不當,在拼縫、修補外飾面過程中導致發(fā)生諸如漿料噴入操作者或其他人員眼睛里等安全事故。
2)由于預(yù)制外墻板之間有拼縫,因此在裝配式建筑中常會用到吊籃對外墻面進行處理。避免因吊籃作業(yè)的不規(guī)范會產(chǎn)生嚴重的安全后果。
3.7.1 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用
利用BIM技術(shù)生成三維數(shù)據(jù)模型,實現(xiàn)各專業(yè)間協(xié)同設(shè)計及各類數(shù)據(jù)的導出。基于BIM的精確日照、采光、能耗分析使PC建筑更加節(jié)能。
3.7.2 BIM技術(shù)在PC建筑深化設(shè)計中的應(yīng)用
BIM技術(shù)可實現(xiàn)PC構(gòu)件深化設(shè)計的自動化出圖,精確的包含埋件、鋼筋的三維模型,PC構(gòu)件間鋼筋的碰撞檢查。精準的深化設(shè)計使鋼筋間的浪費較少到最小,并實現(xiàn)PC構(gòu)件現(xiàn)場無差錯安裝。
3.7.3 BIM技術(shù)在PC建筑施工策劃中的應(yīng)用
應(yīng)用虛擬仿真技術(shù),在施工前進行工序模擬,事先排除現(xiàn)場施工隱患,優(yōu)化施工工序,實現(xiàn)高效管理。
總之,裝配式建筑是建筑行業(yè)發(fā)展起來的新型建筑形式,通過工廠來料生產(chǎn)加工成型,然后運輸施工現(xiàn)場進行組裝,這種建筑形式使得建筑向智能化、信息化發(fā)展,徹底改變了傳統(tǒng)的現(xiàn)場施工形式裝配式,有利于建筑資源的節(jié)約和減少施工環(huán)境污染,因此建筑的管理需從深化設(shè)計、項目策劃、構(gòu)件采購及安裝等多方面入手,進行詳細的研究和設(shè)計,要求施工者不斷進行建筑技術(shù)培訓,特別是裝配式建筑施工技術(shù)培訓,以適應(yīng)裝配式建筑工程發(fā)展。