文/徐柳斌 濟(jì)南高新控股集團(tuán)有限公司 山東濟(jì)南 250000
陳熒熒 濟(jì)南四建(集團(tuán))有限責(zé)任公司 山東濟(jì)南 250000
隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)和建筑需求的日益增長,建筑行業(yè)正面臨著新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。傳統(tǒng)的建筑施工模式逐漸顯露出一系列的限制和不足,迫切需要尋找創(chuàng)新性的解決方案以提高建筑施工的效率和質(zhì)量。在這個(gè)背景下,裝配式建筑施工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。作為一種革新性的建筑方式,裝配式建筑施工技術(shù)不僅在建筑工程中展現(xiàn)了巨大的潛力,同時(shí)也對施工管理帶來了全新的思考和挑戰(zhàn)。
裝配式建筑是一種現(xiàn)代化的建筑方法,其核心理念是在工廠環(huán)境中預(yù)制建筑部件,然后將它們運(yùn)送到現(xiàn)場進(jìn)行組裝。這一創(chuàng)新性的技術(shù)性方法對傳統(tǒng)建筑方式進(jìn)行了根本性的改變,為建筑行業(yè)帶來了高效、環(huán)保和質(zhì)量可控的優(yōu)勢。在裝配式建筑中,建筑部件如墻體、樓板、梁柱等在工廠內(nèi)精準(zhǔn)制造,減少了現(xiàn)場施工的時(shí)間和人力成本。這種高度工業(yè)化的生產(chǎn)模式不僅提高了建筑質(zhì)量,還大幅度降低了施工過程中的浪費(fèi),減輕了對環(huán)境的不良影響。裝配式建筑具有精密的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝,先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)和建模技術(shù)確保每個(gè)建筑部件的精準(zhǔn)度和一致性,從而在拼裝時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)完美的對接[1]。與傳統(tǒng)建筑相比,裝配式建筑更注重工程的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化,使得建筑部件可以更好地相互協(xié)調(diào)和組合。此外,裝配式建筑還在節(jié)能環(huán)保方面具有顯著的優(yōu)勢。工廠環(huán)境下的生產(chǎn)過程更容易監(jiān)控和管理,能夠更有效地控制能源的消耗和廢棄物的產(chǎn)生。這使得裝配式建筑成為低碳、可持續(xù)發(fā)展的重要選擇,有助于減緩城市建設(shè)對資源的壓力??傮w而言,裝配式建筑為高效、環(huán)保、質(zhì)量可控的建設(shè)提供了一種先進(jìn)有效的解決方案。
在施工技術(shù)方面,裝配式建筑體現(xiàn)了一系列顯著的特征。首先,裝配式建筑采用工廠化生產(chǎn)模式,將建筑組件在工廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)制。這種集中生產(chǎn)的方式有效規(guī)避了傳統(tǒng)現(xiàn)場施工中受天氣、環(huán)境等因素影響的問題,提高了施工的可控性。通過精密的工廠制造,可以確保建筑元件的精準(zhǔn)度和一致性,從而提高整體建筑質(zhì)量。其次,裝配式建筑強(qiáng)調(diào)模塊化設(shè)計(jì),即將建筑分解成各種標(biāo)準(zhǔn)化的組件。這使得建筑在設(shè)計(jì)和施工階段能夠更好地實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和通用化,降低了定制化和非標(biāo)定制的需求,有助于降低施工成本。同時(shí),模塊化設(shè)計(jì)也加速了施工進(jìn)程,因?yàn)楦鱾€(gè)模塊可以同時(shí)制造和安裝,提高了整體施工效率。第三,裝配式建筑采用先進(jìn)的連接技術(shù)。在模塊和組件之間采用工程粘接、機(jī)械連接等高強(qiáng)度連接方式,以確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固和耐久性。這些連接技術(shù)經(jīng)過精密設(shè)計(jì)和嚴(yán)格測試,符合建筑結(jié)構(gòu)的安全標(biāo)準(zhǔn),保證了建筑的結(jié)構(gòu)可靠性。此外,裝配式建筑還強(qiáng)調(diào)數(shù)字化和信息化技術(shù)的運(yùn)用。通過先進(jìn)的建模、仿真和信息管理系統(tǒng),可以在施工前進(jìn)行全面的規(guī)劃和優(yōu)化,提高了施工的精確性和效率[2]。同時(shí),數(shù)字化技術(shù)還有助于監(jiān)控施工過程中的各個(gè)環(huán)節(jié),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題,保證施工的順利進(jìn)行。
首先,裝配式建筑施工技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)使得施工過程更為規(guī)范,減少了現(xiàn)場加工和調(diào)整的需要。這降低了施工管理中的不確定性,使得工程計(jì)劃更為可靠,減少了后續(xù)調(diào)整的可能性,從而提高了施工管理的效率。其次,裝配式建筑施工技術(shù)減少了現(xiàn)場施工時(shí)間,通過在工廠進(jìn)行模塊化生產(chǎn),可以大幅縮短現(xiàn)場施工周期。這對于施工管理而言,意味著更緊湊、更可控的工程進(jìn)度。管理者可以更精準(zhǔn)地制定計(jì)劃和資源分配,減少了施工現(xiàn)場的交叉作業(yè)和等待時(shí)間,進(jìn)而提高了整體的施工管理效率。此外,裝配式建筑施工技術(shù)的應(yīng)用降低了現(xiàn)場勞動強(qiáng)度,減少了工人在高空、高溫等特殊環(huán)境下的工作,提高了施工管理的安全性。這樣的改善有助于降低事故發(fā)生的可能性,進(jìn)而減少了施工管理中應(yīng)對事故和緊急情況的工作量,有利于管理者更加專注于整體的工程進(jìn)展和質(zhì)量控制。
首先,裝配式建筑施工技術(shù)通過標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件設(shè)計(jì)和制造,降低了施工現(xiàn)場的復(fù)雜性,減少了現(xiàn)場操作的不確定性。這意味著管理人員能夠更精準(zhǔn)地規(guī)劃和調(diào)度施工進(jìn)度,降低項(xiàng)目推遲風(fēng)險(xiǎn)。其次,裝配式建筑施工技術(shù)減少了在現(xiàn)場的施工活動,最大程度上將施工工序轉(zhuǎn)移到工廠內(nèi)進(jìn)行,減少了在施工現(xiàn)場的人員和資源需求。由于工廠環(huán)境更易于監(jiān)管和控制,管理層能夠更有效地進(jìn)行質(zhì)量控制和安全管理,減少了施工管理中的突發(fā)問題。此外,裝配式建筑施工技術(shù)通過提高工程的可預(yù)測性,使項(xiàng)目管理更具靈活性。管理團(tuán)隊(duì)能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測項(xiàng)目進(jìn)展和成本,更好地應(yīng)對變更和風(fēng)險(xiǎn),從而簡化了整個(gè)施工管理過程。
首先,裝配式建筑施工技術(shù)的模塊化特性使得施工管理更加精細(xì)和可控[3]。傳統(tǒng)建筑往往需要現(xiàn)場大量的精細(xì)施工工序,而裝配式建筑可以將這些工序在工廠進(jìn)行,減少現(xiàn)場施工任務(wù)和管理層面的繁瑣。這不僅節(jié)省了時(shí)間,降低了工程的管理復(fù)雜度,還減輕了施工管理人員的工作負(fù)擔(dān)。其次,裝配式建筑施工技術(shù)的工廠化生產(chǎn)使得質(zhì)量管理更為可控。在傳統(tǒng)建筑中,由于施工現(xiàn)場環(huán)境的不確定性,質(zhì)量控制面臨較大挑戰(zhàn)。而裝配式建筑的生產(chǎn)過程在受控的工廠環(huán)境中進(jìn)行,通過嚴(yán)格的質(zhì)量管理體系確保每個(gè)構(gòu)件的質(zhì)量。這不僅提高了建筑整體的質(zhì)量水平,也減輕了施工管理人員的工作強(qiáng)度。此外,裝配式建筑施工技術(shù)也通過信息化手段提升了施工管理的效能。通過先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測建筑施工的各個(gè)環(huán)節(jié),包括物流、施工進(jìn)度、質(zhì)量情況等。這使得施工管理人員能夠迅速獲取全面的施工信息,更加及時(shí)地進(jìn)行決策和調(diào)整,減輕了管理層面的壓力和工作負(fù)擔(dān)。
首先,裝配式建筑施工技術(shù)通過模塊化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了工程資源的精細(xì)管理。模塊化構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)使得建筑元素可預(yù)測、可量化,從而降低了施工現(xiàn)場的不確定性[4]。這有助于項(xiàng)目管理者更精準(zhǔn)地計(jì)劃和調(diào)配各類資源,提高了工程進(jìn)度的可控性,減少了資源浪費(fèi)。其次,裝配式建筑施工技術(shù)在建筑元素的生產(chǎn)過程中引入了工廠化生產(chǎn)模式,通過精密的計(jì)劃和自動化設(shè)備的應(yīng)用,提高了施工效率。這使得有限的資源能夠更加集中地用于其他重要環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)了資源的最優(yōu)配置。此外,裝配式建筑施工技術(shù)減少了施工現(xiàn)場的材料浪費(fèi)。通過在工廠內(nèi)精確生產(chǎn),減少了現(xiàn)場調(diào)整和修正的需要。這不僅有助于降低建筑工程的總體成本,也有利于環(huán)境保護(hù),體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的理念。
首先,成品構(gòu)件的設(shè)計(jì)和制造需要精準(zhǔn)的數(shù)值控制和先進(jìn)的制造技術(shù)。數(shù)字化設(shè)計(jì)可以通過建模軟件實(shí)現(xiàn)對構(gòu)件的精確建模,確保構(gòu)件的尺寸、形狀和結(jié)構(gòu)符合設(shè)計(jì)要求[5]。制造過程中采用先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床和自動化設(shè)備,保證構(gòu)件的制造精度和一致性。這種精密的制造過程可以減少現(xiàn)場調(diào)整和修正的需求,提高整體施工效率。其次,成品構(gòu)件的制造過程中需要采用先進(jìn)的材料和工藝。高強(qiáng)度、輕量化的新型材料可以在提高構(gòu)件強(qiáng)度的同時(shí)減輕重量,有助于整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。同時(shí),采用先進(jìn)的制造工藝,如激光切割、數(shù)控折彎等,可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的復(fù)雜形狀和精細(xì)結(jié)構(gòu),滿足各種設(shè)計(jì)要求。再者,在成品構(gòu)件制造過程中還需要注重質(zhì)量控制和檢測。在工廠制造階段,通過嚴(yán)格的質(zhì)量控制程序和自動化檢測設(shè)備,可以實(shí)時(shí)監(jiān)測構(gòu)件的制造質(zhì)量,確保每個(gè)構(gòu)件都符合設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)要求。這有助于提高整體工程的質(zhì)量,并減少在施工現(xiàn)場進(jìn)行修正和調(diào)整的需要。最后,成品構(gòu)件的制造過程需要與現(xiàn)場施工過程有機(jī)結(jié)合。在設(shè)計(jì)階段,需要考慮構(gòu)件的運(yùn)輸和安裝方式,以確保在現(xiàn)場施工過程中能夠順利組裝。此外,為了降低現(xiàn)場施工難度,通常還需要在構(gòu)件制造過程中預(yù)留一些接口和連接裝置,以方便現(xiàn)場組裝[6]。
首先,預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸?shù)暮侠硪?guī)劃是施工管理的首要任務(wù)。在工程計(jì)劃中,需要精確安排每個(gè)預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸時(shí)間、路線和方式。合理的規(guī)劃可以避免交通擁堵、道路封閉等問題,確保預(yù)制構(gòu)件按時(shí)、安全地運(yùn)抵施工現(xiàn)場。其次,選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸方式和工具對于預(yù)制構(gòu)件的完整性和安全性至關(guān)重要。通常,大型預(yù)制構(gòu)件可能需要采用平板車、低平板車或?qū)I(yè)的模塊化運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸。運(yùn)輸工具的選擇應(yīng)考慮預(yù)制構(gòu)件的尺寸、重量和形狀,以確保在運(yùn)輸過程中不發(fā)生損壞或變形[7]。同時(shí),在運(yùn)輸過程中,必須采取有效的防護(hù)措施,以確保預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量不受外部環(huán)境的影響。這包括防水、防潮、防曬等手段,特別是在長途運(yùn)輸或惡劣天氣條件下,這些防護(hù)措施更加重要。再者,裝配式建筑施工管理還需要建立健全的監(jiān)控和溝通機(jī)制。通過實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)輸過程中的各個(gè)環(huán)節(jié),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在的問題,確保預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸過程始終處于受控狀態(tài)。有效的溝通機(jī)制可以保障相關(guān)人員之間的信息傳遞,減少誤解和不必要的延誤。最后,裝配式建筑施工管理還需要對預(yù)制構(gòu)件的卸載和就位過程進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃。這涉及到起重設(shè)備的選擇、卸載順序的確定等方面,確保在預(yù)制構(gòu)件到達(dá)施工現(xiàn)場后能夠迅速、安全地完成組裝工作。
首先,預(yù)制構(gòu)件堆放涉及到對不同類型構(gòu)件的合理分類和組織。在施工現(xiàn)場,根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的尺寸、形狀、材質(zhì)等特性,對構(gòu)件進(jìn)行科學(xué)分類,并制定相應(yīng)的堆放計(jì)劃[8]。通過合理分類,能夠減少施工中的混亂,提高施工效率,確保構(gòu)件在堆放過程中不受損壞。其次,預(yù)制構(gòu)件堆放需要考慮到施工現(xiàn)場的空間利用率。通過精細(xì)的堆放計(jì)劃,可以充分利用施工場地,避免因?yàn)闃?gòu)件堆放不當(dāng)導(dǎo)致的空間浪費(fèi)。這有助于提高施工現(xiàn)場的通行能力,減少材料搬運(yùn)的路徑,降低人力成本,從而實(shí)現(xiàn)施工過程的高效管理。再者,對于易損、易腐蝕等特殊性質(zhì)的構(gòu)件,需要采取相應(yīng)的防護(hù)措施。科學(xué)的堆放方法可以有效避免構(gòu)件在堆放過程中受到外部環(huán)境的影響,確保構(gòu)件的質(zhì)量和穩(wěn)定性。例如,可以在堆放區(qū)域設(shè)置防水、防潮的措施,減少構(gòu)件受潮、受損的可能性。最后,預(yù)制構(gòu)件堆放還需要考慮到后續(xù)施工的順利進(jìn)行。通過合理的構(gòu)件布局,可以使得后續(xù)施工的進(jìn)行更加便捷。在堆放過程中,需要考慮到構(gòu)件之間的相互關(guān)系,確保后續(xù)取用時(shí)能夠方便、快捷地找到需要的構(gòu)件。
首先,預(yù)制構(gòu)件的準(zhǔn)確測量和標(biāo)定是安裝的首要環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)階段,需要精確測量每個(gè)預(yù)制構(gòu)件的尺寸、形狀以及相互之間的連接方式,以為后續(xù)的安裝提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),確保構(gòu)件能夠精準(zhǔn)匹配,減少現(xiàn)場調(diào)整的需求。同時(shí),標(biāo)定每個(gè)構(gòu)件的安裝位置也是不可或缺的,以確保整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。其次,科學(xué)合理的安裝順序和方法是確保預(yù)制構(gòu)件安裝成功的關(guān)鍵。在施工現(xiàn)場,需要根據(jù)構(gòu)件的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)要求,合理規(guī)劃安裝的先后順序,確保各個(gè)構(gòu)件能夠有序、無縫地連接在一起。同時(shí),安裝過程中需要采用先進(jìn)的吊裝設(shè)備和技術(shù),確保構(gòu)件能夠安全、穩(wěn)定地吊裝到位。在連接構(gòu)件的過程中,需要采用高強(qiáng)度的連接件和合適的連接方法,以確保構(gòu)件之間的連接牢固可靠[9]。最后,質(zhì)量控制和安全管理是預(yù)制構(gòu)件安裝的重要保障。在安裝過程中,需要建立嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系,對每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控和檢測,確保構(gòu)件的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí),要加強(qiáng)安全管理,采取有效的安全措施,防范施工過程中可能出現(xiàn)的安全隱患,確保施工現(xiàn)場的安全。
4.5.1 BIM 技術(shù)
建筑信息模型(BIM)是一種綜合的數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)和管理方法,通過整合建筑項(xiàng)目的各個(gè)方面,實(shí)現(xiàn)全生命周期的信息協(xié)同[10]。BIM 技術(shù)不僅僅是一種軟件工具,更是一種協(xié)同工作的理念,它在建筑設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營階段提供了一種全新的、高效的工作方式。BIM 技術(shù)以三維模型為核心,涵蓋建筑的幾何、空間關(guān)系和屬性信息,為設(shè)計(jì)師、工程師、施工人員、項(xiàng)目管理人員和運(yùn)營團(tuán)隊(duì)提供了一個(gè)共享的數(shù)字化平臺。這種集成的方法有助于提高項(xiàng)目的質(zhì)量、降低成本和減少沖突,同時(shí)實(shí)現(xiàn)更好的時(shí)間管理和資源利用。此外,BIM 技術(shù)的應(yīng)用不僅僅限于建筑設(shè)計(jì),還包括工程管理、成本估算、設(shè)備維護(hù)和可持續(xù)性分析等方面。它使得各個(gè)專業(yè)團(tuán)隊(duì)能夠在同一個(gè)平臺上協(xié)同工作,減少信息傳遞的誤差,提高整個(gè)項(xiàng)目的效率。總的來說,BIM 技術(shù)通過數(shù)字化建筑項(xiàng)目的方方面面,促進(jìn)了各方之間的合作與溝通,為建筑行業(yè)帶來了前所未有的升級和改進(jìn)。
4.5.2 BIM 管理
首先,BIM 在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)全生命周期的數(shù)據(jù)集成。通過BIM 平臺,設(shè)計(jì)師、工程師和施工方能夠共享一套完整的建筑模型,包括設(shè)計(jì)圖紙、結(jié)構(gòu)參數(shù)、設(shè)備信息等[11]。這有助于實(shí)現(xiàn)各方的協(xié)同工作,提高溝通效率,減少信息傳遞中的誤差。在裝配式建筑中,各個(gè)組件的準(zhǔn)確設(shè)計(jì)和協(xié)同配合對于整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和施工質(zhì)量至關(guān)重要。BIM 技術(shù)通過實(shí)時(shí)的模型更新,確保了設(shè)計(jì)方案和實(shí)際施工之間的高度一致性。其次,BIM 在施工階段的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)施工過程的全程可視化管理。通過BIM模型,項(xiàng)目管理者可以清晰地了解整個(gè)工程的進(jìn)度、資源分配情況、施工過程中可能的沖突等信息。對于裝配式建筑而言,BIM 技術(shù)能夠提前識別和解決組件之間的碰撞、擬合問題,減少施工現(xiàn)場的調(diào)整和修改,從而提高施工效率,降低施工風(fēng)險(xiǎn)。再者,BIM 技術(shù)能夠在施工管理中實(shí)現(xiàn)信息的可追溯性。通過BIM 平臺記錄施工過程中的每一個(gè)步驟和決策,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)能夠追溯到每個(gè)構(gòu)件的制造、運(yùn)輸、安裝等環(huán)節(jié),確保每一步都按照設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行[12]。對于裝配式建筑來說,這意味著更高的質(zhì)量控制和質(zhì)量保證水平,提高了整體工程的可靠性。此外,BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用提高了施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)管理能力。通過BIM 模型,可以在施工前對可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行模擬和分析,提前發(fā)現(xiàn)潛在的施工難點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)因素,采取相應(yīng)的預(yù)防和應(yīng)對措施。這有效降低了施工過程中的事故概率,提高了工程的安全性和穩(wěn)定性。
綜上所述,裝配式建筑施工技術(shù)的應(yīng)用,標(biāo)志著建筑行業(yè)正朝著更為智能、高效和可持續(xù)的方向邁進(jìn)。通過對這一技術(shù)的深入研究,可以深刻認(rèn)識到其在建筑工程施工管理中所帶來的變革性影響。工程進(jìn)度的明顯提升、質(zhì)量可控的保障以及對環(huán)境資源的更為理性利用,都使得這一技術(shù)備受矚目。