曹家瑋,李 強(qiáng),陳 兵,魏宏亮,黨利榮
(1.甘肅天水綠色裝配式建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司,甘肅 天水 741099;2.甘肅建投科技研發(fā)有限公司,甘肅 蘭州 730050)
裝配式建筑是我國建筑業(yè)發(fā)展的重要方向,也是建筑業(yè)未來助力我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的主要方式之一。近年來,我國裝配式建筑進(jìn)入快速發(fā)展階段,據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2019 年我國擁有預(yù)制混凝土構(gòu)配件生產(chǎn)線 2 483 條,設(shè)計(jì)產(chǎn)能 1.62 億立方米,鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件生產(chǎn)線 2 548 條,設(shè)計(jì)產(chǎn)能 5 423 萬噸。截止 2020 年底,全國新開工裝配式建筑共計(jì) 6.3 億平方米,占新建建筑面積的比例約為 20.5 %[1]。
隨著裝配式建筑項(xiàng)目的不斷建設(shè),其施工現(xiàn)場的管理問題也隨之而來。裝配式建筑現(xiàn)場施工與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑施工相比有其特殊性,尤其在構(gòu)件運(yùn)輸堆放管理、吊裝作業(yè)等方面,提高裝配式建筑施工現(xiàn)場管理效率,對于推動(dòng)裝配式建筑項(xiàng)目實(shí)施具有重要意義。因此,本文通過分析裝配式建筑施工現(xiàn)場存在的管理問題及其產(chǎn)生原因,并基于此從 6S 管理理論方面提出了相應(yīng)的管理優(yōu)化措施,旨在提高裝配式建筑施工現(xiàn)場管理效率。
裝配式建筑通過工廠實(shí)現(xiàn)建筑部品部件預(yù)制加工,基于系統(tǒng)集成的方法在施工現(xiàn)場進(jìn)行建筑裝配,是建造方式的重大變革。由于施工方式與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑存在較大差別,從現(xiàn)澆建筑施工現(xiàn)場管理向裝配式建筑施工現(xiàn)場管理過渡的過程中則產(chǎn)生了相應(yīng)的管理問題。
部品部件工廠化預(yù)制是裝配式建筑區(qū)別傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑的最大特點(diǎn)之一。建筑方式的改變導(dǎo)致施工現(xiàn)場質(zhì)量管理的重心發(fā)生轉(zhuǎn)移,由于部品部件工廠化預(yù)制,施工現(xiàn)場減少了模板支撐、混凝土澆筑、鋼筋綁扎等諸多工藝,因此建筑結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接質(zhì)量問題成為施工現(xiàn)場質(zhì)量管理的重中之重。對于裝配式混凝土建筑,現(xiàn)階段多采用套筒灌漿或節(jié)點(diǎn)混凝土后澆的方式實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)連接,套筒灌漿連接方式相對采用較多,其質(zhì)量也直接影響到建筑結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)質(zhì)量。目前相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的檢驗(yàn)方法只是對灌漿施工的檢查記錄、灌漿料強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告等提出要求,但實(shí)際現(xiàn)場施工個(gè)體差異性大,套筒灌漿的質(zhì)量與現(xiàn)場施工人員素質(zhì)、灌漿料質(zhì)量、監(jiān)督監(jiān)管力度等因素密切相關(guān),單憑檢查記錄和試驗(yàn)報(bào)告仍難以從根本上確保套筒灌漿質(zhì)量,其實(shí)際質(zhì)量主要還是依靠現(xiàn)場管理人員的管理能力和監(jiān)管力度。對于裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑,其節(jié)點(diǎn)連接也是質(zhì)量管理的重點(diǎn),由于現(xiàn)階段施工技術(shù)差異和部品部件加工精度的不足,導(dǎo)致現(xiàn)場施工誤差疊加,存在梁柱節(jié)點(diǎn)螺栓孔錯(cuò)位、螺栓連接數(shù)量不足、螺栓欠扣等諸多節(jié)點(diǎn)連接質(zhì)量問題。
相較于傳統(tǒng)建筑,裝配式建筑現(xiàn)場裝配的施工方式產(chǎn)生了更多的施工安全風(fēng)險(xiǎn)因素。由于施工現(xiàn)場要綜合考慮部品部件的存放、吊裝、運(yùn)輸、成品保護(hù)、臨時(shí)支撐等,且施工時(shí)面臨更多的交叉作業(yè),這些風(fēng)險(xiǎn)因素的存在進(jìn)一步提高了施工現(xiàn)場安全管理的難度。已有文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(見圖 1)顯示,裝配式建筑項(xiàng)目安全事故中高處墜落與物體打擊事故占比分別為 48.1 % 和 39 %[2]。圍繞部品部件產(chǎn)生的安全管理問題是裝配式建筑現(xiàn)場的主要安全問題所在,其中存放環(huán)節(jié)的問題有部品部件存放區(qū)域設(shè)置不合理、存放不規(guī)范、放置不穩(wěn)定、未設(shè)立保護(hù)措施等;吊裝環(huán)節(jié)的問題有部品部件吊點(diǎn)設(shè)置不合理、吊環(huán)(吊筋、吊釘)質(zhì)量不過關(guān)、吊裝運(yùn)輸設(shè)備檢查不全面、吊裝防墜落措施不完善、吊裝操作不規(guī)范不熟練等;運(yùn)輸環(huán)節(jié)的問題有部品部件裝運(yùn)順序不合理、裝運(yùn)條件不滿足、運(yùn)輸過程中缺少保護(hù)措施等;臨時(shí)支撐環(huán)節(jié)的問題有支撐數(shù)量、位置不符合要求、支撐體系不規(guī)范、支撐固定不牢靠等。
圖1 裝配式建筑和一般建筑項(xiàng)目安全事故占比
裝配式建筑施工現(xiàn)場出現(xiàn)管理問題的原因有很多,為分析出主要原因,采用 5M1E 分析法對引發(fā)質(zhì)量和安全管理問題的原因進(jìn)行分析。5 M1E 是指影響施工現(xiàn)場管理的人員(Man)、機(jī)械(Machine)、材料(Material)、方法(Method)、測量(Measurement)及環(huán)境(Environment)六大因素[3],從以上 6 方面出發(fā)可實(shí)現(xiàn)較為全面的原因分析。
人員方面的主要原因有專業(yè)技術(shù)水平不足、施工經(jīng)驗(yàn)缺乏、工作態(tài)度不端、思想意識薄弱等。裝配式建筑施工現(xiàn)場人員主要包括現(xiàn)場管理人員和技術(shù)工人兩部分?,F(xiàn)階段我國裝配式建筑正處于大力發(fā)展階段,全國裝配式建筑項(xiàng)目還相對較少,人員整體缺乏經(jīng)驗(yàn),管理人員專業(yè)技術(shù)水平、施工經(jīng)驗(yàn)不足時(shí),難以把握施工關(guān)鍵環(huán)節(jié),不利于進(jìn)行重要施工節(jié)點(diǎn)的管控,技術(shù)工人施工技術(shù)水平、施工經(jīng)驗(yàn)不足時(shí)則會(huì)直接降低現(xiàn)場的施工質(zhì)量,且施工過程的安全風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增大?,F(xiàn)場人員的工作態(tài)度對出現(xiàn)的質(zhì)量、安全問題處理影響重大,裝配式建筑施工現(xiàn)場部品部件安裝過程較多,由于加工誤差和施工誤差的疊加導(dǎo)致部品部件無法對接安裝的情形常有發(fā)生。如果技術(shù)工人態(tài)度不端,對節(jié)點(diǎn)連接強(qiáng)行連接或者對套筒灌漿、注漿工藝敷衍了事則會(huì)留下巨大質(zhì)量和安全隱患。
機(jī)械方面的主要原因有機(jī)械設(shè)備與輔助施工機(jī)具的性能和數(shù)量不足、未定期進(jìn)行維修保養(yǎng)、缺乏良好的適應(yīng)性等。目前部品部件的輕量化技術(shù)還不成熟,機(jī)械設(shè)備和輔助施工機(jī)具大都還是傳統(tǒng)施工設(shè)備和機(jī)具,而裝配式建筑現(xiàn)場施工吊裝作業(yè)多,對施工機(jī)械及輔助施工機(jī)具的依賴性大,機(jī)械設(shè)備超負(fù)荷吊裝或采用不匹配的設(shè)備起重時(shí)都易引發(fā)安全問題,施工輔助機(jī)具性能不足時(shí)也會(huì)對施工質(zhì)量造成影響。此外,由于現(xiàn)場吊裝作業(yè)頻率高,設(shè)備機(jī)具使用頻繁,其維修與保養(yǎng)工作也要定期進(jìn)行,否則易存在安全隱患。
材料方面的主要原因有部品部件加工誤差、運(yùn)輸防護(hù)措施不到位、現(xiàn)場成品保護(hù)不足、吊裝損壞等。裝配式建筑部品部件基本均為工廠加工而成,其質(zhì)量取決于工廠加工能力。如果工廠自身加工能力差,勢必會(huì)導(dǎo)致部品部件質(zhì)量不佳,且由于加工產(chǎn)生的誤差,施工現(xiàn)場很難進(jìn)行消除,進(jìn)而引發(fā)更大的誤差積累,導(dǎo)致建筑質(zhì)量降低。部品部件出廠運(yùn)輸至施工現(xiàn)場、施工現(xiàn)場內(nèi)運(yùn)輸、吊裝至作業(yè)面的過程中都會(huì)出現(xiàn)裝車和卸落的過程,而此過程中難免出現(xiàn)部品部件碰撞,如果防護(hù)措施不到位則會(huì)使部品部件產(chǎn)生碰撞損壞和變形,影響部品部件質(zhì)量。
方法方面的主要原因有管理體系不健全、管理模式不適應(yīng)、管理手段不先進(jìn)、監(jiān)管力度不大、技術(shù)成熟度不足等。施工現(xiàn)場健全的管理體系應(yīng)涵蓋質(zhì)量、安全、成本等各方面,并建立完善的管理機(jī)構(gòu),以落實(shí)各項(xiàng)管理措施。裝配式建筑現(xiàn)階段由于市場接受度、技術(shù)成熟度等多方面制約,推廣成本高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑,傳統(tǒng)的施工總承包模式難以適應(yīng)新的發(fā)展方式,對于施工單位而言,極低的利潤率必然會(huì)導(dǎo)致采用降低工程質(zhì)量、減少安全防護(hù)措施等非正常手段來保證項(xiàng)目效益。裝配式建筑施工作業(yè)要與先進(jìn)的管理手段相配套,通過采用 BIM 技術(shù)、信息化智能管理平臺(tái)、塔吊智能防碰撞系統(tǒng)等先進(jìn)的管理手段,可大大提升項(xiàng)目的施工效率,保證項(xiàng)目質(zhì)量和安全。監(jiān)管力度大小與項(xiàng)目質(zhì)量、安全管理的力度密切相關(guān),不論是當(dāng)?shù)匕踩|(zhì)量監(jiān)督管理部門還是施工現(xiàn)場建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位的管理人員都應(yīng)該加大監(jiān)管力度,嚴(yán)格控制施工質(zhì)量與安全。與國外相比,我國裝配式建筑的發(fā)展時(shí)間較短,裝配式建筑在結(jié)構(gòu)體系、圍護(hù)體系、施工設(shè)備等多個(gè)方面的技術(shù)成熟度還存有很大不足,技術(shù)不成熟導(dǎo)致工程實(shí)施的質(zhì)量和安全水平不高。
測量方面的主要原因有測量方法、測量精確度、測量次數(shù)、測量儀器定期保養(yǎng)等。對于裝配式建筑,部品部件的定位與安裝精準(zhǔn)度直接影響到建筑施工的整體質(zhì)量,如果定位安裝誤差較大則會(huì)導(dǎo)致建筑美觀性不足甚至引發(fā)嚴(yán)重質(zhì)量問題,施工現(xiàn)場測量方法、測量精確度、測量次數(shù)相互關(guān)聯(lián),都會(huì)對施工測量數(shù)據(jù)造成影響,從而影響施工質(zhì)量。此外,測量儀器也需要定期進(jìn)行保養(yǎng),以保證其良好的使用性和測量的精確度。
環(huán)境方面的主要原因有施工現(xiàn)場環(huán)境、天氣環(huán)境、周邊環(huán)境、政策環(huán)境等。施工現(xiàn)場環(huán)境主要為部品部件存儲(chǔ)堆放環(huán)境、運(yùn)輸環(huán)境、施工作業(yè)面環(huán)境等。當(dāng)堆放、運(yùn)輸環(huán)境不良時(shí),影響其存儲(chǔ)質(zhì)量、轉(zhuǎn)運(yùn)效率和施工現(xiàn)場的整體形象;施工作業(yè)面環(huán)境不良時(shí)易引發(fā)安全問題。天氣環(huán)境對于部品部件的吊裝作業(yè)有很大影響,在大風(fēng)、大雨、大雪環(huán)境下吊裝作業(yè)的安全性會(huì)大大降低。施工現(xiàn)場周邊環(huán)境如周圍地質(zhì)環(huán)境、居民居住環(huán)境、公共設(shè)施環(huán)境等對施工現(xiàn)場的安全質(zhì)量、文明施工提出較高的要求,現(xiàn)場施工必須兼顧對周邊環(huán)境的影響。當(dāng)?shù)匦姓鞴懿块T、監(jiān)管部門所制定的政策環(huán)境對當(dāng)?shù)匮b配式建筑施工的質(zhì)量、安全管控方向具有導(dǎo)向性的影響和作用,直接關(guān)系到建設(shè)單位和施工單位自身管理政策方案的制定,進(jìn)而影響到施工現(xiàn)場的具體管理問題。
基于以上分析,形成裝配式建筑施工現(xiàn)場質(zhì)量及安全管理問題原因魚骨圖如圖 2 所示。
圖2 裝配式建筑施工現(xiàn)場質(zhì)量及安全管理問題原因
6 S 管理是一種實(shí)現(xiàn)精益化管理的方法,最早起源于日本,6S分別是指整理(SEI R I)、整頓(SEITON)、清掃(SEISO)、清潔(SEIKETSU)、素養(yǎng)(SHITSUKE)、安全(SAFETY)。6S 管理應(yīng)用廣泛,在我國工程管理領(lǐng)域也有所應(yīng)用,如馮帆以某公司建筑工程施工現(xiàn)場為例,通過分析施工現(xiàn)場管理漏洞,運(yùn)用 6S 管理理論設(shè)計(jì)出了施工現(xiàn)場 6S 管理方案,并將管理方案付諸現(xiàn)場實(shí)施,取得了較好的應(yīng)用效果[4];劉慶佳將 6S 管理在室內(nèi)裝修工程現(xiàn)場管理中進(jìn)行應(yīng)用,用以提升裝飾裝修施工企業(yè)的現(xiàn)場管理效率[5]。
裝配式建筑施工現(xiàn)場管理涉及質(zhì)量、安全、成本、人員、設(shè)備等多個(gè)方面,是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程?;?6S 管理理論的應(yīng)用,本節(jié)從整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全方面,針對引發(fā)裝配式建筑施工現(xiàn)場的質(zhì)量和安全管理問題原因,形成了裝配式建筑施工現(xiàn)場管理 6S 優(yōu)化措施,具體優(yōu)化措施如表 1 所示。通過優(yōu)化措施的應(yīng)用與落地,可有效提高裝配式建筑施工現(xiàn)場的管理效率。
表1 裝配式建筑施工現(xiàn)場管理 6S 優(yōu)化措施
裝配式建筑是我國建筑業(yè)未來發(fā)展的重要方向之一,隨著裝配式建筑體量的增大,其施工現(xiàn)場也會(huì)面臨越來越多的問題。本文通過結(jié)合裝配式建筑施工特點(diǎn),研究其施工現(xiàn)場質(zhì)量和安全管理問題,分析了問題引發(fā)原因,并給出優(yōu)化措施。通過本文研究,可為裝配式建筑施工現(xiàn)場管理人員找尋質(zhì)量、安全管理問題原因提供參考,為其制定現(xiàn)場管理方案和具體管理措施提供借鑒,有利于提高裝配式建筑施工現(xiàn)場管理效率,助推裝配式項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)程。Q