杜波
摘要:現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的快速推進,對于建筑標準化的需求更加明確,傳統(tǒng)建筑行業(yè)要開展變革,加速工業(yè)化進程。裝配式建筑從結(jié)構(gòu)形式上可滿足現(xiàn)代社會對建筑的質(zhì)量標準需求。因此,裝配式建筑的生產(chǎn)施工階段開展質(zhì)量控制,有助于提升工程整體水平,解決潛在的質(zhì)量風險,為我國建筑行業(yè)的發(fā)展提供幫助。
關(guān)鍵詞:建筑;施工;質(zhì)量控制
建筑行業(yè)施工過程中會涉及對不同建筑物構(gòu)件的處理,其中,裝配式建筑憑借自身的技術(shù)優(yōu)勢,有效縮減了成本,并完成了綠色節(jié)能環(huán)保運作,近年來,受到建設單位的廣泛關(guān)注。但考慮到裝配式建筑在我國的起步時間較晚,項目質(zhì)量控制水平與國外還存在著一定的差距,為了落實節(jié)能減排的要求,應明確裝配式建筑的優(yōu)勢,規(guī)劃施工工序和工藝。
一、裝配式建筑的技術(shù)特征
裝配式建筑按照施工工藝和結(jié)構(gòu)形式差異可劃分為板材建筑、骨架板材建筑等,而按照裝配化程度差異又可劃分為全裝配與半裝配建筑。從裝配式建筑的特征來看,作為建筑現(xiàn)代化的主要形式,其與傳統(tǒng)建筑的最大差異在于預制構(gòu)件可以直接在工廠內(nèi)完成批量生產(chǎn),裝配完成后再運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場展開吊裝,不僅有效降低了施工過程的難度和復雜度,還縮短了施工工期,保障了建設速度。從設計環(huán)節(jié)來看,由于標準化設計理念和信息化管理手段的融入,使得裝配式建筑具有極高的設計標準和穩(wěn)定的生產(chǎn)效率,對應的工程成本也有所降低,滿足了綠色建筑和節(jié)能建筑的性價比需求。
裝配式建筑在施工流程方面雖然能簡化,減少現(xiàn)場的工作量,但整個建造流程更復雜,如果設計加工、吊裝拼接等環(huán)節(jié)處理不當,很容易導致不同類型的質(zhì)量問題。例如,裝配式建筑的主要難點在于大型機械數(shù)量使用較多且交叉作業(yè)面廣,在上部結(jié)構(gòu)和裝飾施工時,大量施工材料應及時調(diào)運到上部完成施工,所以,對于垂直運輸機械的選擇和調(diào)配要求相對較高。此外,考慮到塔吊作業(yè)面較小,可供周轉(zhuǎn)使用的作業(yè)面積有限,塔吊作業(yè)難度增加。
二、分配式建筑生產(chǎn)施工質(zhì)量的控制方法
(一)PDCA循環(huán)管理
PDCA循環(huán)管理是在原有生產(chǎn)流程的基礎上,基于產(chǎn)品質(zhì)量控制要求進行的創(chuàng)新和改進,其目的在于全方位提升產(chǎn)品質(zhì)量。整個流程管理階段涉及方案制定、成本評估、生產(chǎn)過程控制、項目管理等不同內(nèi)容,整體管理可劃分為四個階段。
施工策劃階段。根據(jù)調(diào)查的方式了解產(chǎn)品質(zhì)量標準,確定質(zhì)量管理政策和質(zhì)量計劃。
施工實施階段。根據(jù)前一階段提出的具體目標,對建筑產(chǎn)品和預制構(gòu)件開展設計實驗,實驗合格后開始批量生產(chǎn)。
施工檢查階段。對產(chǎn)品的整個生產(chǎn)過程進行全方位監(jiān)控,尤其是對成品檢查時,應確定是否符合預期的需求。
施工調(diào)整階段。按照檢查結(jié)果分析影響施工技術(shù)和施工工藝的潛在因素,提出對應的調(diào)整措施,并融入后期的標準計劃中,轉(zhuǎn)入下一個生產(chǎn)循環(huán)。
(二)BIM技術(shù)管理
BIM技術(shù)管理在現(xiàn)階段建筑領(lǐng)域扮演著非常重要的角色,以裝配式建筑的預制構(gòu)件施工為例,基于BIM模型信息統(tǒng)計的原材料進行采購和管理,通過信息共享平臺,將所有信息共享給供應鏈各方,確定預制構(gòu)件的數(shù)量要求、參數(shù)、屬性等。
例如,應用可視化設計不僅能解決傳統(tǒng)二維設計的非直觀化產(chǎn)生的施工錯漏問題,還能在優(yōu)化后的設計模型中,根據(jù)構(gòu)件的生產(chǎn)需求對構(gòu)件合理拆分,檢查構(gòu)件的外形尺寸、鋼筋設置、預留洞口是否布置正確,在模型中完成預拼裝,最后通過三維模型輔助指導預制構(gòu)件的實際加工生產(chǎn)過程,對于復雜節(jié)點的生產(chǎn)工藝控制意義顯著?;贐MD對方案模擬中存在的各類問題做好記錄,提前評估施工階段可能產(chǎn)生的各種缺陷,在后續(xù)的施工現(xiàn)場完成進度控制和預制構(gòu)件吊裝順序管理。最終的吊裝階段,可考慮不同構(gòu)件的吊裝方式和吊頂,高效率完成現(xiàn)場吊裝。BIM技術(shù)的優(yōu)勢在于避免了人為操作和經(jīng)驗管理產(chǎn)生的誤差,而可視化模擬預制構(gòu)件拼接可以指導技術(shù)人員直接選擇最佳的安裝方案,大幅降低現(xiàn)場工程風險的發(fā)生幾率。
整個施工階段和建筑設計環(huán)節(jié)通常涉及多個專業(yè),不同專業(yè)的設計人員需要通過合理協(xié)調(diào)機制和標準,共享管理成果。若使用Revit軟件完成建筑結(jié)構(gòu)和機電模型構(gòu)件后,為了確保設計質(zhì)量,還可以采取裝修一體化的設計方案,并根據(jù)精裝修的優(yōu)化結(jié)果,確定最終的施工圖紙。Revit在完成碰撞功能檢查后,可以逐一完成優(yōu)化設計,再借助Navisworks識別實體物理碰撞和間距空間無法滿足的軟碰撞問題。
三、裝配式建筑生產(chǎn)施工的質(zhì)量控制要點
(一)設計階段
設計階段質(zhì)量控制是整個建筑工程的前期基礎環(huán)節(jié),直接影響著最終的工程成本和質(zhì)量。從設計原則上看,應優(yōu)先考慮建筑本身的使用功能,其次考慮防水體系和保溫體系設計。所以,在結(jié)構(gòu)設計層面,應基于整體結(jié)構(gòu)的安全性能,在關(guān)鍵結(jié)構(gòu)節(jié)點連接時考慮安全性和耐久要求,完成整個建筑框架中的部件拆分,之后再將各個被拆分的部件整合為一個整體。裝配式建筑與傳統(tǒng)混凝土建筑相比,缺乏一定的設計參考經(jīng)驗,所以,設計人員和施工人員需要根據(jù)工程情況對每個預制構(gòu)件的圖紙信息進行分析評估,做好預埋件設計、管線設計等工作。
施工開始前,設計人員就應根據(jù)項目的具體情況提前做好實地考察,一方面是為了掌握施工區(qū)域的地理條件后開展方案設計,另一方面則是全面保障建筑質(zhì)量,及時將考察信息和資料發(fā)放到施工人員內(nèi)部。這表明,質(zhì)量管理工作可以從圖紙設計和計劃編制兩個方面開展,確定質(zhì)量目標后,讓各個部分的設計具有整體性。施工圖要求表述清楚且符合勘察設計計劃,設計方案則要滿足建筑設計的最高標準和科學、合理性,詳細規(guī)劃施工流程及不同環(huán)節(jié),為后續(xù)的材料和設備打好基礎。例如,提前規(guī)劃吊裝運輸路線,以減少在運輸階段可能出現(xiàn)的碰撞。
設計管理部門要組織項目部門、施工隊伍共同參加圖紙會審工作,項目單位還應組織施工單位、監(jiān)督單位與質(zhì)量監(jiān)督部門共同審核圖紙,回復意見報送公司存檔。
(二)生產(chǎn)加工階段
生產(chǎn)加工階段的要點在于預制構(gòu)件的技術(shù)處理,這直接關(guān)系到建筑的整體性能。為了確保構(gòu)件滿足設計層面的技術(shù)要求,在整體加工前,要對所有預制構(gòu)件的原材料檢查和記錄,確定水泥、鋼筋等材料是否符合工程技術(shù)標準。又如,預制墻板往往需要嵌入部件,連接器和線保留孔部件要在預制部件上精確落實。除此之外,一些特殊的構(gòu)件應達到尺寸截面要求,預制時選擇小型振動設備讓混凝土分布更加均勻,保障混凝土部件在成型后的密實度和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
在生產(chǎn)階段,為確保生產(chǎn)質(zhì)量,建設單位和生產(chǎn)商需共同制定檢查制度。其中,生產(chǎn)部門擔任著主要的質(zhì)檢角色,對產(chǎn)品的工藝要求和質(zhì)量標準進行評估。護檢階段,生產(chǎn)班組和工序班組會根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量交接要求開展檢查,質(zhì)檢員還會根據(jù)質(zhì)量標準對某些建筑產(chǎn)品進行專項檢查,控制關(guān)鍵工序和要點。某些單位還會使用二維碼記錄數(shù)字化工程名稱,例如產(chǎn)品編號、產(chǎn)品重量、產(chǎn)品規(guī)格等有關(guān)信息。
在具體的施工階段,預制構(gòu)件進場時需做好質(zhì)量驗收,建設單位應協(xié)調(diào)監(jiān)理單位和總承包單位,抽樣檢查同一類構(gòu)件的混凝土強度、鋼筋數(shù)量等的結(jié)構(gòu)性能,形成紙質(zhì)檢驗報告,再對預制構(gòu)件的尺寸和外觀進行全方位評估。如果某些質(zhì)量和工藝不符合要求,則要重新調(diào)整施工方案,安排專門的監(jiān)理人員對灌漿全過程作好記錄,再根據(jù)裝配式建筑驗收規(guī)范,對整個施工提出要求。
(三)運輸階段
預制構(gòu)件的運輸階段指的是從工廠到施工現(xiàn)場的運輸以及施工現(xiàn)場的內(nèi)部運輸,雖然兩種運輸采取的施工運輸方案和設備類型不同,但質(zhì)量管理的要求應保持一致。在運輸前先制定運輸方案和措施方案,確保預制部件在整個運輸途中不會損壞。例如,考慮到支架性能要求以及運輸?shù)缆返南薷咭?,對所有材料提前處理。當?gòu)件全部到達施工現(xiàn)場后,根據(jù)施工順序選用構(gòu)件,材料存放時應按照類別分類放置,不同預制構(gòu)件在存放方式和存放順序上有所不同。
(四)材料吊裝與連接階段
材料吊裝與連接階段,要遵循相應的工作流程,在吊裝機械的使用過程中,機械要和預制構(gòu)件的大小、安裝高度等參數(shù)相匹配,且吊裝環(huán)節(jié)應避免左右晃動引起磕碰,否則很容易導致邊角損壞、疊合板龜裂,甚至預埋件脫落斷裂等問題,尤其是混凝土構(gòu)件作為大型物品,其吊裝難度較大,在吊裝位置和吊裝方案的設計上,應結(jié)合施工周期和質(zhì)量要求,將安裝連接的誤差控制在允許范圍內(nèi),合理把控預制構(gòu)件拼裝的準確性。對于預制構(gòu)件存在的空隙,通過灌漿密實處理,灌漿填充不到位會直接影響后期的質(zhì)量。對于受力構(gòu)件則采用現(xiàn)澆混凝土的方式,垂直部分可直接以逐層澆筑的方式進行,且澆筑環(huán)節(jié)需伴隨壓實處理。
(五)項目驗收階段
項目驗收階段需做好三方面的質(zhì)量控制。首先,檢驗質(zhì)量驗收監(jiān)理工程師負責對裝配式建筑的所有構(gòu)件抽樣檢查,以此為基礎獲得完整的施工檢驗依據(jù);其次,分項工程質(zhì)量驗收,由若干個小的檢驗項目組成,監(jiān)理工程師組織施工單位和其他項目負責人對分項進行檢驗,了解裝配式建筑在某些構(gòu)件方面的施工工藝或材料性能;最后,分部工程質(zhì)量驗收,針對裝配式建筑的地基基礎或主體結(jié)構(gòu),要求對設備部件連接等區(qū)域開展安全檢驗與功能檢驗,根據(jù)檢驗結(jié)果給出建筑的評價。綜合來看,工程竣工階段的質(zhì)量驗收是整個建筑在投入使用前的最后一次驗收,各方驗收人員需要從不同的專業(yè)角度,確定裝配式建筑的技術(shù)水平,例如,對連接防水、抗震性能等問題進行嚴格評估,最后由負責人簽字,確認完成驗收過程。
四、裝配式生產(chǎn)建筑施工管理模式
(一)關(guān)注技術(shù)保障要求
為了全面推進施工質(zhì)量控制工作,讓各項管理手段綜合、有序?qū)嵤?,在質(zhì)量控制方面應保持扁平化運作機制,跨部門之間的人際關(guān)系處理、信息溝通等工作也應受到高度重視,從流程方面全面提高管理的質(zhì)量和效率??紤]到質(zhì)量管理流程本身比較繁瑣且需求較高,工程在進行階段可能會有權(quán)責不明確等問題,對此,需進一步做好培訓機制的優(yōu)化,如強化信息技術(shù)的應用等,主要目的在于提升項目質(zhì)量管理部門之間的溝通效率和組織協(xié)調(diào)效率,根據(jù)具體的工作內(nèi)容和特征做好定期檢查和評估。除此之外,還應讓施工負責人、工程師、施工隊伍等共同對圖紙等開展技術(shù)審查,研究和討論出現(xiàn)的各類問題,保障施工進度。
(二)管理進程控制
在裝配式建筑開始前(如中標后),迅速成立以項目經(jīng)理為直接負責人員的項目質(zhì)量控制中心,中心負責人員進行科學的計劃,同時做好人員安排,依據(jù)工程的具體情況和要求制定人力資源配置方案,再上報公司總部經(jīng)辦批準。
項目正式開工后,該部門也應全權(quán)負責所有施工人員的管理和調(diào)整,安排每一個班組的工作任務,對工作目標的達成情況進行考核。此外,根據(jù)項目要求對施工流程開展規(guī)劃,圍繞施工重點、難點進行管控,特別是在特殊地理區(qū)域或惡劣天氣環(huán)境下的施工,要提前預估影響條件,分階段開展工程籌劃工作,進一步保證管理質(zhì)量。工程人員要和其他技術(shù)人員聯(lián)絡交流,在總體部署要求之下完成均衡生產(chǎn),提升施工效率和工程進度,及時召開會議解決各類問題,確保工程嚴格按照施工進度安全、順利的進行,全面提升施工質(zhì)量。
五、結(jié)束語
隨著社會主義市場經(jīng)濟的進一步深化,裝配式建筑在未來的建筑領(lǐng)域?qū)⒊蔀橹髁鹘ㄖ愋汀J┕挝灰矐摾孟冗M技術(shù),開展裝配式建筑的技術(shù)改造,實現(xiàn)專業(yè)系統(tǒng)的一體化、集成化和模擬化。在后續(xù)的施工實踐階段,施工單位應秉承建筑工業(yè)化和建筑現(xiàn)代化的具體要求,大力發(fā)展裝配式建筑,利用各類管理手段和技術(shù)手段建立科學的生產(chǎn)施工質(zhì)量管理體系,以部件為基本單位,重視質(zhì)量改進,完成工業(yè)化和標準化生產(chǎn)。
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