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Abstract: The fabricated building has become the main trend of the development of modern construction industry in China. As the main tool of building information, BIM (building information modeling) has greatly promoted the development of construction industry. Based on the review of the papers about the fabricated buildings and BIM technology in recent years, this paper analyzes the advantages of fabricated architecture and BIM technology, then explores the application of BIM technology in fabricated architecture. It aims to realize the rationalization and scientification of project lifecycle management in fabricated construction project, and finally form a coherent information platform in the fabricated building.
Key words: fabricated building;BIM;information management;lifecycle management
中图分类号:TU17 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)23-0161-03
0 引言
在我国现阶段,随着可持续发展、节能环保等理念的不断深入,装配式建筑正在逐步成为人们关注的焦点。与传统现浇式建筑相比,装配式建筑有节约成本、缩短工期、减轻噪音、施工污染少等特点。而BIM技术在信息化时代对建筑业的发展也有很大的推动作用。
近年来许多学者将BIM技术在新型装配式建筑中的可行性应用进行了研究:我国早期对BIM技术与装配式建筑进行结合的是周文波等人;随后齐宝库等对BIM技术在装配式建筑全寿命周期管理中的应用进行了探讨,通过具体的案例分析,阐述了BIM在装配式建筑全寿命周期管理中的应用前景;常春光、吴飞飞把BIM和RFID技术在装配式建筑施工过程管理中进行了推广;白庶等人分析了BIM在装配式建筑各阶段的应用价值。本文通过对装配式建筑的实际情况进行分析,结合BIM技术的发展,从装配式建筑的设计、生产、施工、运维等阶段着手,探讨了BIM技术在装配式建筑整个全寿命周期管理中的应用,使得装配式建筑在BIM技术的结合下有更好的发展前景。
1 装配式建筑的优势
装配式建筑顾名思义就是指在工地上用预制的构件装配而成的建筑。从20世纪初,装配式建筑就初露头角得到了人们的关注,直到60年代英国、苏联、法国等国家做了首次尝试,装配式建筑才得以实现。装配式建筑之所以能够迅速在世界各地发展开,因为它有建造时间短,成本低等的优势。
1.1 建设工期短
根据装配式建筑的定义可知,装配式建筑是把在工厂中预制好的构件直接在工地上进行装配,大部分都是用机械进行作业,取代了好多手工作业,从而节省时间。在工厂进行预制构件的时间并不包含在建设工期中,在工地上的操作就是把构件进行装配,节省了钢筋捆绑、抹灰等工序,从而大大节省了施工时间。
1.2 节能环保,可持续
现在国家一直提倡节约能源,保护环境,而装配式建筑正是符合了这一要求才得以迅速发展。在装配式建筑中好多材料可以循环利用,如钢模板,木模板等,这样就达到了节约资源的目的。另外,由于是工厂中生产好的预制构件直接运输到工地进行装配,所以在施工现场减少了施工噪音,同时还避免了尘土飞扬,使环境污染得到有效控制。
1.3 提高工程质量和安全
在传统建筑的现场施工中,经常会进行高空作业。由于施工人员素质不够高,并且技术水平有限,导致了施工过程中施工质量出现问题,甚至还存在很多安全隐患。这就使得施工现场人员的人身安全受到威胁。而在装配式建筑中就大大减少了以上问题的出现,在工厂进行预制构件的生产大都是低空作业,不存在高空坠物等现象,在工地进行预制构件的装配是由专业人员操作的,并且大部分都是机械化操作,因此施工质量得到了保证。所以说装配式建筑能够很好地提高工程质量,减少安全隐患。
1.4 提高劳动生产率,节约成本
因樽芭涫浇ㄖ的预制构架都是大批量的在工厂进行生产,然后直接运输到施工现场进行安装,所以对脚手架和模板的使用就大大减少了,这样不仅节约了施工成本,还减少了传统建筑中的一些现场施工流程,缩短了工期,从而使得劳动生产率大大提高。
1.5 便于施工,受气候条件制约小
传统的建筑施工由于受到气候条件的制约,冬季施工时好多工序必须停止,在雨季也有许多条件的制约,所以会影响整个施工进度。而装配式建筑的大部分作业是可以在室内进行操作的,外墙板、内墙板、预制梁、预制柱等在工厂中进行生产,不受外界气候的影响,再将这些预制构件运输到现场进行安装。
2 BIM技术原理及其特点
BIM技术的基础就是建筑工程项目中的各种相关信息数据,然后再通过建立建筑模型,来模拟建筑物的真实信息,换言之就是一种数字信息的仿真。BIM技术具有可视化,协调性,模拟性,优化性和可出图性五大特点。
2.1 BIM技术的可视化
可视化顾名思义就是能蚩醇、能够得到的形式,可视化在建筑行业的运用中有可观的前景。传统的读图就是拿到施工图纸,看着这些线条进行空间的想象,对于今天复杂多变、形式不一的建筑来说不太现实。而BIM技术把图纸中的这些平面化的线条进行三维立体的展示,让工作人员一目了然,能够形成一种通构件之间的互动性和反馈性可视。不仅如此,在BIM技术的帮助下,工程中的设计、建造、运营等都可以在可视化的状态下进行。
2.2 BIM技术的协调性
在建筑业中协调性是非常重要的内容之一。在整个项目的实施过程中,设计单位、施工单位以及业主之间都要时时刻刻进行配合,做好协调工作。BIM技术的协调性能够很好地解决各方沟通不到位的问题。BIM技术可以提供协调数据,具体操作就是对建筑物建造前期存在的不同专业间的碰撞问题进行协调,然后生成数据。另外BIM技术还可以解决电梯井布置与其他设计布置及净空要求之间的协调,地下排水布置与其他设计布置之间的协调等等。
2.3 BIM技术的模拟性
BIM技术的模拟性并不是单单的对建筑物模型进行模拟,还能够对虚拟的事物进行模拟。在设计阶段可以进行节能模拟、热能传导模拟、日照模拟等等;在招投标阶段可以进行4D模拟(三维模型+项目的发展时间),就是依据施工组织设计来进行实际施工的模拟;另外还有5D模拟(基于3D模型的造价控制),来对整个工程的成本进行控制;在整个工程的后期运营阶段也可以进行模拟,例如对一些突况人员的紧急疏散进行模拟。
2.4 BIM技术的优化性
BIM技术在整个工程的设计、施工、运营过程中可以做到更好的优化。在工程中,优化受到时间、信息和复杂程度的制约。合理地优化是在准确信息的基础上做出来的,而这一点就是BIM技术的优势所在,它不仅可以提供建筑物实际的所有信息,还可以提供建筑物发生变化后的信息。对于现在复杂程度高的建筑物,BIM与其配套的各种优化工具可以对其实现优化。
2.5 BIM技术的可出图性
BIM技术的可出图性并不是指出一些建筑设计图纸,而是对建筑物进行了可视化展示、协调、模拟和优化后,出一些关于综合管线、综合结构留洞的图,以此来消除一些错误,甚至可以做一些建议改进的方案。
3 BIM技术在装配式建筑全寿命周期管理中的应用
装配式建筑作为建筑业未来发展的一个趋势,同样也面临着许多困难和问题,最突出的就是在全寿命周期管理中遇到的问题。首先在现代建筑业中会涉及到多种多样的预制构件。而且整个项目的参与方较多,导致信息不集中,在预制构件的制作、运输和组装中就会出现配合不协调。其次是在施工过程中,很难准确及时的收集到各构件的信息,使得整个工程的施工进度不能被很好的把握,增加了管理的难度。最后对于已经完成好的装配式建筑,当出现某个构件损坏或者不合格的情况时,由于信息难以及时收集和处理,导致整个建筑物的损坏。而把BIM技术应用到装配式建筑的全寿命周期管理中,就会很好的帮助解决以上问题。
3.1 BIM技术在装配式建筑设计规划阶段的应用
在这个阶段BIM技术发挥了很大的作用,它的主要优势是协同一致、相互关联、参数化,这就可以很好地解决传统建筑中出现的一些设计冲突造成的设计变更问题。第一,BIM技术在该阶段可以进行选址的规划和场地分析。在整个项目中起着关键作用的就是场地分析,它影响着建设项目的定位。而传统的方法没有足够的定量分析,也不能对大量的数据进行科学处理等等,但是在BIM技术的帮助下与地理信息系统相结合,根据拟建建筑物的空间信息和场地条件,对其进行数据建模。这样就可以更好的帮助决策者进行场地分析和规划选址;第二,可以利用BIM技术绘制图纸和建立模型。与传统图纸相比,BIM技术最大的好处就是它所绘制的图纸中的每一个图元都是由工程含义的,例如构件的空间尺寸、材料的属性等等,这样就有了模型参数的关联性。在BIM建立的模型中,任何一个构件的模型参数发生变化,随即构件也会发生变化。BIM模型还可以进行实际的施工模拟,在模拟过程中发现问题及时改进。同时根据BIM技术的可视化特征,各个参与方就设计方案可以进行沟通;第三,BIM技术可以解决设计的冲突检查。传统的方法都是根据设计图纸通过想象来对建筑物的立体图进行还原,没有科学的方法必然会产生一定的误差,这就导致在施工的时候会出现与设计不符现象,导致方案重新修改,工期延长,成本增加。而结构师利用BIM技术,如果设计过程中出现管线冲突,在BIM模型中就会显示出来,可以进行及时修改;第四,利用BIM技术可以进行工程造价计算。传统的造价还是用人工来进行工程量的统计和计算,这样就会出现计算失误,而有了BIM软件,可以为造价人员提供大量的工程量信息以及定额信息,既节省时间也降低错误率,并且预算和实际的误差。
3.2 BIM技术在装配式建筑生产制造阶段的应用
在装配式建筑的构件生产制作阶段,把BIM技术和RFID(无线射频识别)技术相结合,将含有构件的材料种类、几何尺寸、安装位置等信息的RFID芯片植入到各类预制构件中。又因为RFID标签编码具有唯一性原则,所以在构件的生产、存储、运输、吊装等过程中可以保证信息的准确性。BIM的作用体现在不仅可以为构件的生产管理子系统提供构件的有关数据,还可以把每个预制构件的存储、质量监测、生产等信息返回给BIM数据库。这样在BIM与FRID技术的完美结合下,可以实现预制构件零缺陷、零库存的目标。
3.3 BIM技术在装配式建筑施工建造阶段的应用
在装配式建筑施工阶段,BIM技术的主要应用价值有以下方面:第一,能够随预制构件的库存和现场管理进行改善。在实际的施工现场构件找不到或者构件找错等情况是时有发生的,所以只有严格对施工现场进行管理才可以防止此类事件的发生。而在这个阶段利用BIM技术和RFID技术的有效结合,就可以对这些构件实时追踪控制。它们结合的优势就在于获得信息准确且传递速度快,能够减少人工引起的误差;第二,利用5D施工模M对施工、成本计划进行优化,对工程质量的进度进行控制。基于3D-BIM模型,又引入了时间和资源维度形成5D-BIM模型,以此来对装配式建筑的各种资源投入情况和整个施工过程进行模拟,形成一个动态的施工规划。另外在模拟的过程中,对原有的施工规划存在的问题进行优化,避免工期延长和成本增加。5D-BIM模拟还可以使整个项目的施工流程和成本资源的投入更加直观的展现在施工人员和技术人员面前。
3.4 BIM技术在装配式建筑运营维护阶段的应用
在装配式建筑的运营维护阶段,BIM技术的主要作用就是提供建筑物的使用情况,各构件运行情况以及财务等方面的数据和信息。第一,在物业管理方面BIM技术发挥了很大的作用,通过和相关设备进行连接,BIM软件可以提供建筑物的各项参数来判断其运行情况,这样物业管理人员可以及时做出科学的管理决策。另外BIM技术和RFID技术结合在设施管理和门禁系统方面还有很多的应用,各个构建安装上电子标签后,工作人员在进行维修的时候就可以通过阅读器很快找到相关设备的位置,在维修过后把相应的数据再次记录到电子标签内,把这些信息数据在存储到BIM的物业管理系统中,通过“提供数据――维修操作――维修记录――信息集成”这样一个过程,使得工作人员可以更加直观的了解建筑物设备的运营情况。第二,装配式建筑在进行扩建或拆除的时候,运用BIM技术针对建筑结构的各项指标进行分析检测,可以避免结构的损伤。同时还能起到很好的资源回收作用,运用BIM技术可以了解到寿命结束的建筑物中哪些构建还可以进行二次利用,既减少能源的消耗,又顺应可持续发展的潮流。
4 结语
为了响应我国绿色、可持续发展的理念,装配式建筑正在逐步成为21世纪建筑业发展的风向标,而BIM技术的融入弥补了装配式建筑中信息难以收集、处理等缺点。把BIM技术应用在装配式建筑的全寿命周期管理中使得装配式建筑有了更好的发展前景。在BIM技术的应用过程中结合RFID技术可以更有效的提高装配式建筑的设计、生产、施工、维护的管理效率。所以对BIM技术在装配式建筑中的应用进行更加深入的研究探讨是我们今后的主要研究方向。
参考文献:
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【关键词】预制装配式建筑;发展前景;结构设计
引言
一、装配式建筑的方案设计
建筑设计的过程是复杂的,涉及到方方面面的问题,但建筑的作用一般只有一个,是做住宅、办公、商场、还是剧院。此过程一般都是建筑外观设计,明确设计任务,考虑到建筑信息化,主要是建立项目的工程信息。最好还能给详细设计软件提供统一的设计模板,模板可以是一个配置文件,可以是一个数据库,里边规定了本项目中应用的一些构件属性的限制值。比如使用的入户门宽不能小于多少,梁、柱的承载力不能小于多少等等。设计室负责人将从设计师的草图中挑出相对较好的创意,通过各种绘图软件进行精细效果图的绘制,建筑项目的信息化从这里的开始。
二、装配式建筑的详细设计与并行化
设计精细的效果图的目的是为了进行详细设计,数字模型工程师能够使用BIM 软件使建筑模型由精细效果图变为三维建筑信息模型。这种模型包含各种基本的建筑构件以及构件的尺寸、材料、强度等等物理特性。在装配式建筑的详细设计的过程中,基本包括3 个专业:建筑、结构、设备。BIM 软件的发展使建筑、结构、设备进行并行设计成为可能。
2.1构件的详细设计、分析与制造流程
装配式建筑的模型的建立是一个建筑信息模型,应包括装配体、子装配体和单个设备等相关的所有数据,都会与三维模型的数据联系在一起,包含在一个统一的建筑信息模型中,同时连装配体如何装配,装配的顺序都会有所说明。在装配式建筑的设计过程中,有包括建筑构件设计、构件生产工艺、构件装配工艺、后期的构件维护工艺人员参与其中。经过BIM 软件系统仿真后获得结果,知道满足需要为止。
2.2设计领域的改变――并行化
并行工程已经在制造业十分成熟了,但在建筑行业,并行工程的提法还很少见,并行技术是绿色建筑与市场竞争的必然选择,建筑设计的并行化是面对建筑领域的绿色倡导,同时降低成本,缩短时间的唯一捷径。
实现并行工程,需要建立一个并行工程集成管理环境。其中关键方面包括以下几点:
1)建筑软件(包括建筑、结构、设备专业)的信息化。BIM 软件的大力发展,为并行工程提供统一的协同平台与数据管理平台,便于各个专业充分在数据层面表达自己的设计。
2)建筑的详细设计过程改变。详细设计过程变成一个类似敏捷开发的过程,逐次修正迭代。一个项目在详细设计阶段由众多专业的工程师参加,每个专业都会对模型做出本专业的修正,但每次修正表现在整体的模型上不一定总是积极的,出现消极冲突的时候,就需要相关专业的人员对修正进行讨论迭代,趋向于共同解决消极修正,以此避免建设过程中的设计冲突返工。
3)分布式管理、统一协调、持续的跟踪,也就是人的作用。随着并行工程的进行,工程内部系统复杂程度进一步加剧,问题也多样化,分布式管理便于信息收集、统一协调,并与信息整理,持续跟踪便于问题的解决。
随着BIM(建筑信息模型)技术的大力推广,并行工程一定会得到重用。
三、装配式建筑的全寿命周期中的BIM 与射频技术
装配式建筑的统一制式,有利于BIM 软件的管理,同时装配式建筑的大空间的移动离不开BIM(建筑信息模型)技术和射频技术的大力支持,射频技术是BIM 数据从虚拟三维计算机空间输出到现实的捷径,两者都是装配式建筑转向绿色全寿命周期建筑的关键技术。
3.1 BIM 技术
BIM 技术是建筑工程全寿命周期的核心管理技术,避免在虚拟的三维空间中产生阶段性的信息孤岛。建筑设计多专业协同与建筑全寿命周期的数据管理是BIM 技术的优势,装配式建筑需要的管理系统正式这样管理系统。BIM 以装配式建筑全寿命周期的数据为核心,对装配体、子装配体和单个设备等相关的所有数据继续管理,同时提供通用有限元分析软件的接口,便于导入数据到分析软件进行建模计算,也可以实现一些耦合软件,在整体与构件之间做分析。
3.2射频技术与物联网技术
射频技术能随时随地的记录构件的几何、物理信息。因装配式建筑是在工厂内生产,项目地组装,会涉及到构件的生产、仓储、物流、安装与验收,各个环节都需要能随时识别出构件的身份,避免产生阶段性的信息孤岛,减少人工信息录入出错的可能性,有利于BIM 模型信息及时更新。同时射频技术有利于工程材料的物联网监控管理,极大方便构件的动态运输。
3.3维护的技术难点
在装配式建筑的全寿命周期中,建筑的维护、加固是不可忽视的问题,轻型装配式物流中心仓库有过替换的实际工程,但是又太多装配式建筑还没有发挥出这一优势。如何找到那个合理的“千斤顶”是装配式建筑能够像机械一样做替换的关键。
四、结束语
未来预制装配式技术的发展,应充分发挥工厂预制件和现场装配的优势,将新材料、新工艺不断应用到建筑上,使结构与建筑及设备等专业密切配合,充分优化建筑性能与功能。 随着低碳、节能、绿色、生态和可持续发展等理念的深入人心,预制装配式建筑会在我国有广阔的发展前景。作为结构设计人员,应密切关注国家建筑产业政策,转变观念,积极推进新型装配式结构体系的应用,从而推动我国建筑工业化的进程。
参考文献:
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[2]严薇,曹永红,李国荣.装配式结构体系的发展与建筑工业化[J].重庆建筑大学学报.2004(05)
1工程概况
为研究分析装配式建筑施工管理,本文结合某一具体工程的基本情况,展开具体问题具体分析。本工程为住宅工程项目,住宅用地规划总面积为99022m2,其中住宅总面积为9755m2,建筑共13层,高度为38.6m,具体的建设中,选用框架剪力墙结构。本工程的框架剪力墙结构。为保障施工效率和施工质量,本工程在具体的施工中,选用装配式施工模式,实现对本工程的顺利建设。本工程在具体的装配式建筑施工管理中,针对影响装配式建筑施工管理的问题进行分析,再提出相应的施工管理措施,使得本工程顺利完成,并为居民提供了良好的居住空间。
2装配式建筑施工管理的影响因素
在具体的建筑施工管理中,本工程结合实际情况,对当前装配式建筑施工管理的影响大的因素进行分析,为后续的管理提供帮助,详细如下:
2.1构配件的影响
装配式建筑施工过程中,会用到各类构配件,这些构配件的质量对装配式建筑的整体服务具有直接关联。当前,国内的构配件生产还存在一定的不足,包括:经验、规模和质量等存在一定的不足。此外,构配件均是由制造商的统一生产,再借助运送设备,输送到现场。但是,这一过程中,输送距离和输送车辆等均会对构配件造成影响,导致构配件发生损坏的情况,则造成构配件后续施工问题。
2.2施工准备的影响
在进行装配式建筑施工中,需要实施有效的前期准备工作。前期准备工作直接关系到装配式建筑施工的效果。如果,施工准备阶段,没有预先对施工中的各项因素进行分析,且没有指定完善的施工组织设计,则导致装配式建筑施工出现施工随意、施工科学性不足等情况,则导致后续施工问题。另外,施工现场的构配件也应做好存储管理,如果存储管理中,没有注重对构件的保护,则导致构件出现损坏,最终导致施工质量问题。
2.3人员因素的影响
装配式建筑施工中,人员因素对施工的影响巨大,其中,如果施工人员对装配式建筑的施工了解不够充足,则导致后续施工不能严格按照施工规范展开施工。施工人员对构件的功能了解不足,则引起位置安装错误、参数设置不合理等问题产生,威胁建筑安全。另外,如果管理人员的综合素质不足,则严重影响施工管理效果,体现在管理人员未按照工程需求,进行施工管控,诱发施工整体质量,最终造成质量隐患发生。
2.4施工设备的影响
装配式建筑施工中,需要借助各类设备的配合,实现设备的装配等工艺。但是,如果施工设备存在问题,则会导致装配式建筑施工问题。如吊装施工中,吊装设备存在问题,则导致构件吊装过程中,出现连接位置不准确、预制件倾斜、掉落等问题,可导致安全事故发生。另一方面,如果设备存在异常,则会严重干扰装配式建筑的施工进度,不利于施工成本控制,威胁施工质量。
3装配式建筑施工管理措施
为探究分析建筑施工管理,文章结合实际工程案例,再针对上述影响问题,提出相应的管理措施,确保本工程的顺利完成。
3.1注重对构件的管控
鉴于装配式建筑对构配件的质量要求较高。故此,本工程为避免构配件出现问题,严格控制构配件的质量。本工程把控构配件的源头,注重对制造商的选择,确保制造商具有相应的资质,并能够严格遵循构配件的设计进行生产。而且,制造商的信誉和构件均良好。从而避免不合格的构件。本工程还对构配件的运输过程中进行控制,注意对运输距离、运输车辆的控制,并且在运输过程中,强化对构配件的保护,减少运输途中的损坏。在构件进入到施工现场前,展开对构件的检测,确认符合质量标准。此外,本工程加强对构件的仓储管理,存储中,注意环境对构件的影响,做好防护工作,定期进行损坏排查。
3.2全面的施工准备
施工前期,本工程对装配式建筑施工的影响因素进行调查,并对周边环境和交通环境等进行综合分析,并制定了相应的施工组织设计,确保施工人员能够严格遵循施工组织设计,从而保障施工顺利完成。施工组织设计时,注意对施工进度的设置,避免盲目施工,有计划的按照施工规范施工,达到缩减施工工期的目的。此外,在进行构件应用前,预先对构件的进行筛查,确认构件的基本状况,排除不合格构件。施工前,应进行全面的技术交底,增强施工人员对施工技术的了解,避免私自篡改施工设计的问题。制定完善的设计更改审核流程,确认申请符合标准才可批准,为后续施工顺利进行奠定基础。
3.3强化人员培训
人员因素对装配式建筑施工的影响加大,需要从多个角度入手,强化人员的素质水平。培训中,选用分层培训的方式,针对不同工作岗位的人员给予不同的培训方案。对于施工人员,主要从施工过程入手,增强施工人员对装配式技术的了解,加强施工人员对构件的熟悉程度,保障施工人员在施工过程中,能够正确使用,并严格遵循施工规范,避免由施工人员所致失误所致的安全问题。还需要注意技术交底的全面性,进一步增强施工人员对施工的了解程度。对于管理人员,需要注意对管理人员的管理意识和管理方法的优化,由于装配式建筑属于相对新的技术种类,部分管理人员对装配式建筑的施工管理流程不够熟悉,容易造成粗放式管理存在,不利于装配式建筑的施工管理。故此,应加强对装配式建筑施工的培训,增强对施工的了解程度。再结合先进的计算机技术,进一步增强施工管理效果。本工程在具体的装配式建筑施工管理中,引入BIM技术,借助BIM模型构建,施工流程模拟,实现施工过程的5D模拟,从而管理人员能够从流程中及时发现存在问题,并实现对问题的有效处置,保障装配式建筑施工的管理效果。
3.4优化设备管理
施工设备是保障装配式建筑施工的基础,本工程在具体的施工中,严格控制设备管理,减少设备所致的施工问题。①本工程结合装配式建筑的施工需求,展开对施工设备的研究,明确施工所需的设备类型,保障设备的配置齐全,避免设备出现不足的问题。②本工程注意对设备检测检验工作,在实施装配工艺前,由检测人员对设备的性能进行测定,判断设备是否存在安全隐患,如果存在则及时排除隐患或更换设备。③本工程加强对设备的维护保养工作,由专门的维护人员展开对设备的维护保养工作,制定完善的维护保养制度,配合责任制度,由维护管理人员承担相应的责任,将设备运行状态和维护人员的绩效结合,从而全面提高维护保养效果。再制定合理的设备维护周期,每次设备使用前和使用后,均进行相应的检测工作,避免隐患。
4结束语
本文结合具体装配式建筑的工程案例,对装配式建筑的施工管理进行研究。先结合工程基本情况,对装配式建筑施工管理中的构件、人员的、准备和设备等影响因素进行分析,确认这些因素对施工和管理的影响。再针对这些具体的影响因素,提出具有针对性的施工管理措施,主要包括:注重构配件的管控、全面的前期准备工作、分层培训、设备管理优化等内容,从而保障施工管理水平得到提升,满足装配式建筑施工的需求,提高施工质量,降低隐患,保障建筑工程的整体服务能力,满足使用者的需求。
参考文献
[1]刘阳.装配式建筑工程管理的影响因素与对策探究[J].中国新技术新产品,2016(18):127.
关键词:装配式,建筑施工质量,问题,质量控制
1引言
在装配式建筑当中,对于传统钢筋混凝土建筑不具备的特点进行了有效地改善,使我国的建筑工程施工工艺得到了极大的提升,在我国的建筑行业当中,装配式建筑施工的研究还需要不断地分析和更新,实现进一步的提升,对于出现的问题进行及时的改正,在现阶段的施工工艺和现场管理体系方面实现不断地完善,最终实现其质量控制的提升。
2装配式建筑简述
装配式建筑,主要是施工单位在施工建设之前,生产施工配件,进行施工场地的组装,成为装配式建筑。相较于传统的建筑,在人力和物力方面不需要太多,需要在施工模板的生成过程当中控制,对现场的施工步骤实现良好的管理。在装配式建筑当中,在大量配件模板的基础上对其进行组装,在实际需求的基础上实现不同风格的模板建造和构建,从而设计构建出建筑的别样性,实现建筑类型的多样化。在装配式建筑施工的过程当中,在流水线当中进行材料配件的大批量生产,在起重机的作用下组装成为新的建筑结构。装配式建筑生产技术要求相对较高,在其施工质量的能力方面还需要提升。
3施工过程中存在的问题
第一,施工准备方面存在着内容不充分的现象,施工配件的损失现象常有发生。在施工现场当中对材料进行组装,因此在施工当中包含施工准备、现场施工以及竣工检测这三个方面,在施工准备环节,没有受到重视,因此在进行装配式建筑施工的时候,由于施工人员的管理失职,导致施工材料的质量问题频繁出现。在准备的过程中,配件内容的不合理,以及施工人员本身的技术问题,也会导致施工质量和施工预期目标出现差距。第二,施工人员的专业能力,对于装配式建筑的质量起到了关键性作用。施工人员的能力,在操作方面的问题凸显较多,因此对于房屋的建筑质量问题就会造成很大的影响,比如对灌浆环节来说,在不恰当操作的基础上,形成了施工环节的不合理现象,造成了建筑的安全隐患。在装配式建筑当中主要是由于大量的配件组成的,每一个配件所对应的配件需要保证正确的匹配程度,防止出现拼缝较大的现象,对于标准误差来说也会有所缓解。工人施工的问题方面,对竣工周期造成拖延的同时,还会对建筑整体的结构产生影响,最终导致房屋质量产生隐患。第三,在施工单位方面,对材料的监管力度相对较弱,施工监测可以对建筑质量做出检测的同时,还可以监测工人施工的技能。很多的施工单位对施工材料的把控处于不合理的状态当中,对于检验部门来说,由于对施工配件出厂的监督力度有所欠缺造成了装配式建筑的质量问题,对于我国装配式建筑的态势不是特别好,减弱了施工质量。
4影响装配式建筑施工质量的因素
4.1工程概述
在本文中,以某个地区的建筑作为研究对象,在该工程当中,高45m,地上和地下的占地面积分别为123462m2、21423m2,属于商住一体式的建筑。在进行建设的过程当中,充分的利用装配式施工的方式。相较于传统的钢筋混凝土施工技术,效率有很大提升。
4.2影响因素
第一,在构件的专业供应工厂所生产出的结构配件成为工厂材料的主力,对于建筑施工起到了举足轻重的作用。在我国现阶段的构配件生产当中存在着很多问题,由于装配式构件生产工厂规模的不足,经验方面也严重不足,因此在质量方面不能得到最大限度的保证。对于运输施工现场之后,对于构配件的科学放置和养护方面,由于存储不当造成的影响建筑质量的现象发生概率偏高。如果对构配件材料的出厂的时候没有进行严格的技术检验,使用不达标的配构建建设当中会影响整个的施工质量。第二,施工准备环节,对整体的装配式建筑施工阶段的质量都会存在制约现象,施工的准备工作对于识别和控制工作质量起到了相当重要的作用,在这个阶段当中,施工方需要对其质量检验做好规划,以此来增加其中可能发生的风险。对于构配件堆放需要利用科学合理性的方式,在施工机械的质量和人员的专业方面,对于基础设备的建设都会存在很大的影响。除此之外,还需要完整的土质审核和施工策划以及质量规划方案。第三,人员和机械操作方面,装配式施工和其他工程最主要的区别就是装配式建筑施工的技术部分相对要求较强,在装配式建筑施工现场,人们以及工程试验到的机械设备在不断地更新换代过程当中。对于新环境下的装配式施工效益需要进行不断地提升,效益主要取决于施工人员的技术手段。也就是说在进行装配式施工的过程当中,熟练的工人和施工机械对于装配式施工可以带来极大的效益,如果施工人员不按照规定操作,比如违规运输设备、违规吊装设备等,对于施工质量和机械性能都会产生巨大的影响。第四,在管理协调方面,对于构配件进行施工的时候,需要对关键部位的施工进行施工,出现的小细节对于损失会造成相对严重的影响。对于施工方当中,需要租到协调,和构配件的厂家协调好构配件的质量,和设计单位需要进行技术的交流和协调,还要保证和业主市民的良好协调。在工程的劳务分包方面也需要实现各司其职的现象,最终保证工程看恶意高效有序的完成。在施工当中需要进行设置技术专员,来对施工人员进行技术培训,对于施工质量进行跟踪和反馈。
5装配式建筑施工质量控制原则与措施
5.1质量控制原则
首先需要做到统筹兼顾,对于施工的全程进行控制,对于施工之前需要保持高度的重视。施工准备期间需要对影响装配式施工的因素做出研究分析,针对其可能出现的问题做出对应的对策和分析,实现对施工进度和质量的有效控制,以免造成人力物力资源的浪费现象,从而产生严重的影响后果。在施工过程当中,需要作出严格的控制,实现对各个环节过程的有效监督,其中包括配件运输、检验和安装等多个过程。利用专业的设备来进行施工,对各个施工工序的检验工作也要同步实时。实现装配式建筑的高质量完成。对于事后的总结工作,也需要进行问题的及时发现和解决,对于之后的工作进行改进和完善。在我国现阶段当中,对于装配式的建筑来说,需要保证在成熟的管理、技术人员方面进行实时的施工和记录,进行可靠数据的记录。在系统的施工过程当中实现对全过程资料数据的记录,从而对影响施工质量的原因进行掌握和分析了解,针对问题来进行应对方案的制定,最终提升施工质量的水平,提高自身的竞争能力。其次,对于内外的不可控的因素需要进行及时的解决,在装配式施工的过程当中,存在很多不可控制的因素,比如施工方和企业方对于构配件的材料和设计变更等,对于不可控的因素需要做好应对的准备,利用合同的方式来实现权利和义务的界定。同时,对于自身的义务进行积极履行的同时,还要不断地监督其施工控制质量。施工方需要对责任的人员和机械操作进行科学有效地管理,不断地加强内部的精细化管理。另外,在施工企业当中需要树立良好的观念,施工企业作为项目建设方来说,为项目建设系统当中的子系统,在子系统的配合和协调下实现项目的总体完成。在施工方当中,需要最大限度的保障其施工质量,利用科学的系统观念来实现对施工效率的提升,高效有序地完成施工。最后还要不断地持续改进,装配式建筑在我国处于试验阶段,在施工水平方面还存在着很大的提升空间,对于施工的经验也相对偏少一些。施工方应该及时总结汲取他人的施工经验,对自身的经验不足现象进行改进。对于核心工序来说,比如构建的吊搭等,保证和设计方和监理方的协调交流,对施工质量进行提升,最终提高施工效率。
5.2其他因素
除此之外,对于构配件的材料供应方面,需要对质量不合格的产品以及构配件进行及时的处理,进行合同的定力,利用合理的运输方式保证构配件的完整。对施工技术人员来说,需要加强培训来实现水平的提升。对于图纸的审核也需要技术人员保持高度的重视,根据技术实际情况所产生的差异现象来实现施工方案的分析制定。与此同时,还要预留出构配件的场地,以此来实现吊装施工。
5.3具体措施
在具体措施方面,需要对辅助工具加强使用,比如在对转角板“L型”吊具的使用方面,主要是针对运输管理吊装过程当中容易发生弯折和损害的现象进行避免,在转角板吊具的基础上,实现张拉力可以有效地转移到吊具当中,对转角板可以起到一个保护作用。在平板护角使用的过程当中,根据其构件的实际情况来制作出对应型号和种类的橡胶护角,转角板在护角套的保护下,实现损坏率的有效减少。同时,也可以实现二次或者多次利用。在对辅助工具进行应用的过程当中,利用叠合板进行跨度的减少,从而保障在吊装的过程当中可以减少叠合板的损坏率。针对吊装预埋的过程当中出现叠合板的脱落问题,可以利用吊装叠合板桁架筋的方法来实现对叠合板的吊装保护,在实际施工的过程当中需要根据实际情况来更改吊装点的角度和位置。
6结束语
综上所述,建筑领域对于人们多样化的生活需求进行了满足,在现阶段的社会经济发展需求下,传统的建筑方式已经逐渐被装配式施工取代,其施工效率快且多样化能耗低的特点,对于其中出现的问题进行及时的解决和处理,进行质量控制的有效展开,最终提升建筑质量,实现经济价值和社会价值。
参考文献:
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[2]王建民,郭安扩,何克国.预制装配式建筑施工常见质量问题与防范措施[J].写真地理,2020(13):125.
[3]杨光亮,杨守梅.预制装配式建筑施工常见的质量问题及防范措施[J].百科论坛电子杂志,2020(8):1470~1471.
【关键词】建筑工业化;装配式建筑;成本控制
0引言
随着我国房屋建筑过程中建筑技术的提高,建筑产业化的不断发展,传统以现场为主的建筑产业并不能满足绿色、环保、节能的建筑理念。建筑产业化是指通过建筑设计的标准化,建筑构件的工厂化,建筑施工的机械化,来实现高效、环保、安全寿命长的建筑施工方法。
1建筑工业化的发展
1.1 国外的发展
19世纪末期,欧洲首先提出预制混凝土墙板结构,并在一些工程中得到应用,但早期预制墙板结构多用于非结构构件[1]。十九世纪末,预制混凝土传到法国、德国等欧洲国家;二十世纪初,预制混凝土传到美国[2]。预制混凝土的大发展是在二战结束以后,由于战争的破坏,战后重建使得苏联、英法、及东欧一些国家出现住房紧张、资源紧缺、劳动力不足、工程量急剧增加、技术力量缺乏等问题,为了加快工程进度,减轻劳动强度,逐步开始推行装配式建筑,使得预制装配式结构得到快速发展。20世纪50年代,预制混凝土大板体系首先在法国被提出,但Koncz教授创建的Koncz体系则是预制混凝土大板体系的代表;到20世纪60年代,装配式结构成为某些国家的主要建筑形式。从50年代开始,瑞典受法国影响开始大力推行住宅产业化,自主开发了大型混凝土预制板工业化体系。将各建筑部件的规格尺寸、连接逐件纳入瑞典工业标准(SIS)。目前为止,瑞典大约80%的住宅采用通用部件建造成住宅通用体系。
在国外,预制装配式剪力墙结构多用于低层、多层和高层建筑,欧洲国家( 如丹麦、德国、法国、英国等)的预制装配式结构可达16~26层,而日本的装配式剪力墙结构一般在10层以内[3],并且该结构形式在地震中表现出良好的抗震性能,例如墨西哥智利大地震和日本阪神大地震中的很多预制混凝土剪力墙结构几乎没有破坏,或者修复设备连接后可以马上恢复使用[4]。
1.2 国内的发展
在国内,预制装配式结构始于20世纪50年代,多用于工业厂房、办公楼等建筑,我国借鉴前苏联经验,在重点工业建设中以装配化和施工机械化为重点开始发展建筑工业化。20世纪70年代以后我国政府曾提倡建筑实现三化,即工厂化,装配化,标准化,在这一时期,预制混凝土在我国发展迅速,在许多建筑领域被普遍采用,为我国建造了几十亿m2的工业和民用建筑。到 80 年代末,全国已有构件厂数万家[5],全国预制混凝土年产量达 2500万 m3。装配式混凝土建筑和采用预制空心楼板的砌体建筑成为两种最主要的建筑体系,应用普及率达70%以上。兴起中国第一次装配式混凝土建筑。然而从20世纪80年代后期,由于预制装配结构的造型单一、防水技术落后、研发水平不足、抗震整体性和设计施工管理的专业化不够等问题,装配式混凝土建筑的应用逐渐减少,装配式混凝土建筑逐渐被全现浇混凝土建筑体系取代,装配式混凝土建筑技术逐渐退出国内建筑市场,进入低潮阶段。
进入21世纪后,装配式结构的优点重新得到重视,并且随着建筑节能减排和住宅产业化的发展及要求,预制装配式结构的研究正在逐步升温,并且在一些试点项目中得到应用。近年来,万科公司、黑龙江宇辉建设集团、中南控股集团有限公司、天津住宅集团、黑龙江建设集团等被批准为国家住宅产业化基地,通过研发创新,建造了多栋装配式剪力墙结构试点工程。2007年12月国内首批预制装配式节能环保型住宅――上海浦东万科新里程住宅楼工程竣工[6]。另外,哈尔滨新新怡园小区4#、5#和洛克小镇14号楼,北京市丰台区万科假日风景项目D1/D8号楼,中南控股开发的四幢全预制装配式短肢剪力墙结构住宅楼,均为预制装配式剪力墙结构[7]。
2 建筑产业化的优势
2.1 节能减排
传统的现浇结构需要大量的物质资源,造成大量的水资源、木资源的浪费。在我国对环保要求和可持续发展的要求更加迫切的前提下,解决传统施工中带来大量的噪声和粉尘的污染迫在眉睫。通过推动结构构件的标准化、产品化,让结构的构件在工厂中加工出来,再运往施工现场,极大地减少了现浇建筑施工的环境污染问题,降低了建造能耗,实现低碳建筑的发展要求。
2.2 解决人力资源紧张问题
由于人口持续减少等原因,人口红利逐渐消失,随之人工成本也渐渐增加。在建筑工程总费用中,人工费用占较大的比例,迫使建筑企业向产业化转型。如果将施工中的大量现场工作转移到工厂中完成,大大地减少了施工现场人员冗杂的问题,减少了工人的劳动强度,提高了劳动效率。为解决社会矛盾,建筑产业化在未来必然会取代传统现浇结构。
2.3 提高建筑产品的质量
在现浇结构中,构件会因现场的多方面因素而产生误差,质量上也会产生各种各样的问题。但如果较多的产品在工厂中加工,有一套较严格的质量控制标准,就更容易满足质量要求,尺寸更加精确。
2.4 缩短施工工期
较短的施工工期可以带来更好的经济利益和抗风险的能力。装配式结构中可以省去大量需要养护的时间,提高施工效率。
3 建筑产业化的趋势
3.1 装配式建筑的成本
近年来,装配式建筑主要应用在北京、上海、山东等地,而在其他省份还应用比较少,是由于装配式成本比现浇结构更高。目前人工成本大约占到建筑成本的20%,但随着人工成本的比重逐渐增加,未来装配式结构与现浇结构的成本差会逐渐缩小。
3.2加强标准体系建设
我国大多数预制厂的标准还都停留在企业标准,难以推广。推行建筑产业化还需要行业标准、国家标准的完善,对产业化构件产品的质量控制还需要更严格的控制监管体系。
3.3完善产业链
我国东部沿海地区经济发展较快,工程建设规模也都较大,具有较完备的技术研发体系,是我国实施完善产业化较合适的区域。加强工厂的生产能力,提高与构件生产相配套的设施,从而也带动机械、材料等专业的发展。
参考文献:
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[2] 吕西林,范力.装配式预制混凝土框架结构抗震性能研究.博士学位论文,2007.12.
[3] Ned M. Cleland. Design for lateral force resistance with precast concrete shear walls[J].PCI Journal, 1997(5):44~64.
[4] 薛伟辰,王东方. 预制混凝土板墙体系发展现状[J].工业建筑,2002,32(12): 57~60.
[5] 严薇,曹永红,李国荣.装配式结构体系的发展与建筑工业化[J].重庆建筑大学学报,2004.10(5):131~133
关键词:装配式建筑;BIM;可视化
前言
在建筑工程中,其核心管理技术就是BIM技术,该技术的主要作用就是避免在三维空间中出现阶段性的信息缺失,其中BIM技术的优势主要体现在对建筑设计过程各个专业之间的协调以及对建筑工程的数据管理。BIM将建筑物所有的数据都进行统一管理并提供分析软件的接口,实现数据导入以及建模计算,分析该建筑的整体或是构件的情况。
一、BIM与标准化设计
1.标准化BIM构件库的建立
装配式建筑的典型特征是标准化的预制构件或部品在工厂生产,然后运输到施工现场装配、组装成整体。装配式建筑设计要适应其特点,在传统的设计方法中是通过预制构件加工图来表达预制构件的设计,其平立剖面图纸还是传统的二维表达形式。在装配式建筑BIM应用中,应模拟工厂加工的方式,以“预制构件模型”的方式来进行系统集成和表达,这就需要建立装配式建筑的BIM构件库。通过装配式建筑BIM构件库的建立,可以不断增加BIM虚拟构件的数量、种类和规格,逐步构建标准化预制构件库。
2.可视化设计
与传统建筑方式采用BIM类似,装配式建筑的BIM应用有利于通过可视化的设计实现人机友好协同和更为精细化的设计。
3.BIM构件拆分及优化设计
在装配式建筑中要做好预制构件的“拆分设计”,俗称“构件拆分”。传统方式下大多是在施工图完成以后,再由构件厂进行“构件拆分”。实际上,正确的做法是在前期策划阶段就专业介入,确定好装配式建筑的技术路线和产业化目标,在方案设计阶段根据既定目标依据构件拆分原则进行方案创作,这样才能避免方案性的不合理导致后期技术经济性的不合理,避免由于前后脱节造成的设计失误。BIM信息化有助于建立上述工作机制,单个外墙构件的几何属性经过可视化分析,可以对预制外墙板的类型数量进行优化,减少预制构件的类型和数量。
4.BIM协同设计
BIM模型以三维信息模型作为集成平台,在技术层面上适合各专业的协同工作,各专业可以基于同一模型进行工作。BIM模型还包含了建筑的材料信息、工艺设备信息、成本信息等,这些信息可以用来进行数据分析,从而使各专业的协同达到更高层次。
二、BIM与工厂化生产
1.构件加工图设计
通过BIM模型对建筑构件的信息化表达,构件加工图在BIM模型上直接完成和生成,不仅能清楚地传达传统图纸的二维关系,而且对于复杂的空间剖面关系也可以清楚表达,同时还能够将离散的二维图纸信息集中到一个模型当中,这样的模型能够更加紧密地实现与预制工厂的协同和对接。
2.构件生产指导
BIM建模是对建筑的真实反映,在生产加工过程中,BIM信息化技术可以直观地表达出配筋的空间关系和各种参数情况,能自动生成构件下料单、派工单、模具规格参数等生产表单,并且能通过可视化的直观表达帮助工人更好地理解设计意图,可以形成BIM生产模拟动画、流程图、说明图等辅助培训的材料,有助于提高工人生产的准确性和质量效率。
3.通过CAM实现预制构件的数字化制造
借助工厂化、机械化的生产方式,采用集中、大型的生产设备,只需要将BIM信息数据输入设备,就可以实现机械的自动化生产,这种数字化建造的方式可以大大提高工作效率和生产质量。
三、BIM与装配化施工
1.施工现场组织及工序模拟
将施工进度计划写入BIM信息模型,将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D模型中,就可以直观、精确地反映整个建筑的施工过程。提前预知本项目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡,总体计划、场地布置是否合理,工序是否正确,并可以进行及时优化。
2.施工安装培训
通过虚拟建造,安装和施工管理人员可以非常清晰地获知装配式建筑的组装构成,避免二维图纸造成的理解偏差,保证项目的如期进行。
3.施工模拟碰撞检测
通过碰撞检测分析,可以对传统二维模式下不易察觉的“错漏碰缺”进行收集更正。如预制构件内部各组成部分的碰撞检测,地暖管与电器管线潜在的交错碰撞问题。
4.复杂节点的施工模拟
通过施工模拟对复杂部位和关键施工节点进行提前预演,增加工人对施工环境和施工措施的熟悉度,提高施工效率。
四、BIM与一体化装修
1.装修部品产品库的建设
土建装修一体化作为工业化的生产方式可以促进全过程的生产效率提高,将装修阶段的标准化设计集成到方案设计阶段可以有效地对生产资源进行合理配置。
2.可视化设计
通过可视化的便利进行室内渲染,可以保证室内的空间品质,帮助设计师进行精细化和优化设计。整体卫浴等统一部品的BIM设计、模拟安装,可以实现设计优化、成本统计、安装指导。
3.信息化集成
产业链中各家具生产厂商的商品信息都集成到BIM模型中,为内装部品的算量统计提供数据支持。对装修需要定制的部品和家具,可以在方案阶段就与生产厂家对接,实现家具的工厂批量化生产,同时预留好土建接口,按照模块化集成的原则确保其模数协调、机电支撑系统协调及整体协调。
五、BIM与信息化管理
1.经济算量分析
经济算量的主要原则是做到“准量、估算”,按照工业化建筑的组成及计价原则分为预制构件部分和现浇构件部分。结合工业化住宅的特点自主开发了装配式设计插件,通过该插件可以将预制构件与现浇构件进行分类统计。通过分类统计可以快速地对设计方案进行工程量分析,从而进行方案比选,再由确定的工程量结合地区的定额计算出本项目的工程量清单,实现在方案策划阶段对成本的初步控制。
2.RFID等实现装配式建筑质量管理可追溯
实现在同一BIM模型上的建筑信息集成,BIM服务贯穿整个工程全生命周期过程。一方面,可以实现住宅产业信息化;另一方面,可以将生产、施工及运维阶段的实际需求及技术整合到设计阶段,在虚拟环境中预演现实,真正实现BIM信息化应用的信息集成优势。通过在预制构件中预埋芯片等数字化标签,在生产、运输、施工、管理的各个重要环节记录相应的质量管理信息,可以实现建筑质量的责任归属,从而提高建筑质量。
3.利用BIM云平台实现适时、全球化、数字化的管理
BIM信息化技术与云技术相结合,可以有效地将信息在云端进行无缝传递,打通各部门之间的横向联系,通过借助移动设备设置客户端,可以实时查看项目所需要的信息,真正实现项目合作的可移动办公,提高项目的完成精度。
结语
综上可知,装配式建筑设计如何在行业BIM信息化的背景下,融入信息化大潮,发挥自身研发、设计和集成的优势,实现产业链拓展和过程阶段延伸,必将成为建筑产业化新时代的创新趋势。围绕这一创新趋势,设计行业将大有可为。
参考文献
关键词:装配式建筑;施工工艺;施工技术
近些年我国的建筑设计水平有了明显的提升,广大群众对于住宅的品质要求也逐渐提高,传统施工工艺的建筑已经不能满足人们的需求,于是装配式建筑应运而生。装配式建筑是指将建筑的各个部分在专门的工厂中进行生产,随后运输到施工现场进行组合装配。装配式建筑施工技术可以将建筑规模化、工厂化,大大提升了建筑的建造效率,降低了环境污染。但是在目前的实际施工中,装配式建筑的施工中还存在一些不足,阻碍了装配式建筑的进一步推广,还需要施工单位深入研究加以改进。
1装配式建筑施工的主要概念
装配式建筑是对传统建筑的升级,具体是指将整体建筑所需的各种部件进行提前加工,随后将部件吊装至施工现场,通过装配、连接以及灌浆等方式组成建筑。装配式建筑施工的主要技术体系可以分为部分预制和全预制,部分预制又可以分为楼梯、护墙、隔墙等构件预制,竖向承重构件全现浇或者部分承重构件预制。全预制是楼板、楼梯、梁、柱等选择预制部件,各部件的连接节点采用现浇的方式组合而成。按照建筑整体结构形式划分,可以将装配式建筑分为剪力墙、框架、剪力墙-框架以及核心筒-框架等形式,前几种的实际运用较多,具体的特点和应用举例如表
2装配式建筑的施工技术研究
2.1装配式建筑的前期准备工作
在装配式建筑施工之前需要做好一系列的准备工作,要掌握施工现场的关键信息和资料,对后续工程的施工步骤进行合理的规划以及部署,以保障施工的合理性。首先,施工单位要掌握施工现场地质情况以及规划需求,对建筑物的面积和抗震等级进行深入的研究,以确定后续施工材料和技术。其次,还要根据建筑的设计图纸对预制部件的安装节点进行确认,掌握建筑的每一个细节设计。最后,施工单位要制定科学完备的施工方案,根据建设项目的需求合理分配相关资源,管理整个工作流程,确保充分发挥装配式建筑的优势[1]。
2.2部件预制技术
装配式建筑施工技术中最重要的技术便是部件预制技术,部件预制的质量如何将直接决定后续装配式建筑的整体质量。首先要对模板的尺寸进行严格的把关,确保预制部件的大小符合设计方案的要求。其次,要严格把关施工原料,使得预制部件的强度和质量达到规定的建筑标准。最后,在对部件进行浇筑时,要严格把控浇筑的速率,防止对模板产生的冲击力过大,而且在进行混凝土振捣时,要保证混凝土与钢材不接触,避免预制部件受到侵蚀。
2.3运输与安装技术
装配式建筑的部件运输和安装也是十分重要的环节,运输环节极易出现部件的损坏,部件一旦出现损坏,不仅影响工程的质量,还会造成不必要的损失。运输和安装过程中需要注意的事情主要有以下几点:一是严格按照施工和运输标准进行运输。运输人员要选择可以固定预制部件进行运输的车辆,并且要布置相应的安全防护措施,比如可以采取支垫或者包角的方式防止运输期间出现碰撞和滑落等问题。二是在进行部件安装时,注意控制吊装设备的速度。尤其在建设高层装配式建筑时,吊装过程中部件极易晃动,具有很大的安全隐患,容易引发施工事故。所以施工人员要选择稳定的设备进行吊装,在施工期间要注意设备的速度,防止因为速度过快出现部件损毁的问题[2]。
3装配式建筑施工工艺研究
3.1预制部件的生产工艺
预制部件作为整体建筑的重要组成部分,其生产制作工艺有着严格的流程和要求。大致工艺流程如下:首先,要将预制部件所用的模板进行彻底的清洗,去除灰尘、木屑等杂物。其次,要按照预制部件的设计尺寸对模板进行定位。再其次要将准备好的钢筋依次放入模板中,将需要预埋的部件进行安装定位。最后,进行混凝土的浇筑和振捣密实环节,需要注意的是在振捣时,不要碰到预埋件。在振捣结束后,要营造蒸汽养护的环境,便于预制部件更好地成型。当混凝土的强度达到70%时,对预制部件进行脱模处理。需要注意的是,墙板部分的预制还要进行保温层的铺设。
3.2预制部件的装配施工工艺
在进行预制部件的吊装前,要确保部件之间连接面的干净整洁,并将需要用到的灌浆工具、调整斜撑以及螺栓等准备妥当。首先详细介绍柱的装配工艺,主要流程如图1所示,当预制部件距离安装层面20厘米左右停止,施工人员仔细查看连接套筒和层面预留位置是否对准,对准之后继续下降。随后安装斜撑调整柱子的垂直角度,当垂直度符合标准后,在柱子和层面的连接处注入砂浆进行密封。墙板预制部件的体积较大,在吊装过程中要保持较低的速度运输,当墙板距离安装层面60厘米左右时,工人要辅助预制部件缓慢下降。通过预制部件预留的钢筋和套筒进行定位,随后缓慢下降墙板,预留20厘米的空间进行后期的接缝灌浆。最后安装斜撑调整墙板的垂直角度,调整完毕之后灌入不收缩的砂浆。
3.3接缝灌浆工艺
以上各种预制部件的装配工艺中均运用到了接缝灌浆工艺,这也是装配式建筑工艺中必不可少的工艺流程,其施工质量将会直接影响到整体建筑的使用性能。具体工艺流程如下:在灌浆前,要对灌浆部位进行彻底的清洁,而且要封堵接缝处,防止砂浆渗漏。随后配备灌浆料,要选用优质的料粉以保证料浆可以均匀混合,采用压力灌浆方式,快速完成灌浆操作。最后,要对灌浆的饱和程度进行检查,及时清理溢出的浆料,然后留有充分的时间等待浆料稳固,期间要保持预制部件处于平稳的状态。
4装配式建筑施工技术和施工工艺的应用策略
4.1做好预制部件的质量和存放管理工作
预制部件是装配式建筑最重要的部分,因此需要做好存放和质量管理工作。虽然在施工现场不需要“湿作业”,但是对于钢筋、水泥等原材料的质量管理不容忽视。在原材料进厂时,施工单位要请质检人员对其进行全面的检查,合格后方可继续施工。原材料的质量达标,才能使得预制部件的强度和质量符合建设要求,进而可以为后续的装配奠定良好的基础。此外,预制部件制作完成之后,要分类存放,做好存放和取用的记录,并且保障存放地的通风和排水工作,防止因为存放不当而导致预制部件的性能发生改变,影响整体建筑的质量。
4.2采用BIM技术提升装配环节的精准度
采用BIM技术可以有效地提升装配环节的精准度,以提升装配式建筑的质量效果,提高建筑的施工效率。首先,BIM技术可以在系统中全方位地展示施工现场,项目的设计和施工人员可以详细地掌握项目建设情况,降低了项目各环节工作人员之间的沟通成本。其次,BIM技术在生成模型时,可以及时发现设计图纸中存在的问题,比如构件尺寸标注不清、详图与平面图不符等,以便设计人员及时进行调整,防止出现构件尺寸不符的问题。最后,有助于施工现场质量和安全信息管理,施工现场的管理人员发现质量问题后,可以通过客户端将问题上传到云端,系统自动将问题发生的位置、时间和整体施工模型相关联,方便施工人员查询存在问题的施工节点。
5结语
综上所述,装配式建筑施工的价值在现代化社会的发展中逐渐显现,也受到了广泛的认可。但是因为装配式建筑涉及到许多方面的建设规范,所以相应的施工工艺和施工技术要不断提升,否则将影响到装配式建筑的进一步推广。基于以上情况,施工方要严格把控施工期间的各个环节,及时应用先进的技术,提高装配式建筑的质量,促进我国建筑行业的高质量发展。
参考文献
[1]贾敬峰.装配式建筑施工技术在建筑工程中运用[J].中国建筑金属结构,2022(1):44-45.
关键词:预制装配式建筑;安全隐患;项目施工管理
建筑业是经济的支柱之一,对我国经济发展具有重要影响和重要作用。我国建筑业仍然是劳动密集型的,劳动生产率低、规划周期较长、资源消耗和环境污染等问题仍然突出。“国务院办公厅在《大力推进建筑施工指导意见》中表示,我国大部分施工方式仍以小规模建筑的现状规模为重点,与环境友好型建筑的相关要求和先进制造方法相比,差距依然很大。“在这种工业背景下,在现实世界中,建筑物的急剧发展有助于改善建筑业的数字景观,从而促进建筑业与现代工业技术的深刻融合,促进新的驱动力,创造新的树木模式。
1装配式建筑简述
装配建筑是在工厂预装配的建筑,在工厂预装配部件和附件(例如b .预制柱、预制梁、楼板、墙、楼梯、阳台等。),随后使用标准连接将它们发送到特定位置并最终安装到该位置。在材料形式上,装配建筑分为三大类:预制混凝土结构、装配结构、装配木材结构。装配建筑分为构造块建筑、钣金建筑、箱式建筑、框架建筑和光泽建筑五种类型。
2预制装配式建筑的项目管理存在的问题
2.1 管理的精细化程度偏低
设计、产品制造和施工单位已经习惯于生产模式,对设计质量的预控制不足,预制配件的较深设计未与制造过程的一部分集成,构件与预制整体性能的集成不足,以及产品设计制造厂的能力不足。这尤其适用于检查预制构件的节点连接。对节点连接、减震等设计要求的再考虑,是装配建筑施工发展的重大障碍。零部件的拆分必须提前完成,并且拆分不良会对项目的经济性、灵活性和最终设计质量产生负面影响。装配建筑需要高度的项目协调和协作,需要进一步改进BIM技术、建筑智能等的集成。
2.2 存在的较大的安全隐患
施工准备阶段的施工方案问题会导致安全隐患。在施工平面布置的时候要考虑好预制构件堆放的问题,避免发生由于堆放不当造成施工现场车辆堵塞和构件吊装不方便的问题。技术交底不彻底、现场监督考核不到位、构件质量、施工人员技术水平和是否持证上岗都会造成安全隐患。施工过程中也存在大量的安全隐患,吊装过程中需要操作人员和地面指挥人员默契配合。缺少默契配合容易造成刮碰事故。吊装过程中还容易出现连接部位失效,导致脱钩,带来很大的安全隐患。吊装机械长期大负荷作业也存在安全隐患。在外墙的施工中还容易发生高空坠物的安全隐患,包括临边坠落和重物坠落。除此外还有触电的安全隐患,在预制件拼接完成后要进行防水条的焊接,钢筋之间也要焊接,通常会拉一些临时的电缆,如果作业人员麻痹大意操作不当就会发生触电风险。
2.3 技术缺乏
装配建筑的质量不仅受到预制构件的保障,而且还受到水电子装配、运输工具选择、胶带技术、固定联接等因素的影响。标准化程度低可能会影响配件、零部件和相关技术的集成,并阻碍质量的提高。在现场安装期间,目前的安全技术标准和建筑物的安装仍然没有密切联系。装配质量检查、验收和管理仍由浇口结构的应用组成,例如b .插座接头缺乏足够的检测工具,灌溉灵敏度的强度校核缺乏必要的保证。
3项目管理工作的调整
3.1 优化施工准备
质量管理方面更应该把工作做到施工之前。因为构件在工厂加工养护好后运送到施工现场,大多数工序都是在构件加工厂完成,原材料质量、套筒连接件质量、外墙保温板质量都难以保证,质量的监控成难点。而构件的质量直接影响了工程质量。构件质量不合格会导致很大的安全隐患,连接件不达标吊装过程中会出现脱钩,轻者也会出现构件精度不够,需要多次进行吊装调试,就会导致有很大的安全隐患,使施工中安全管理难度加大。所以质量方面的管理要延伸到构件生产工厂。要加强对构件厂现场生产加工的检查力度,严把原材料质量关。构件本身的质量好坏直接影响工程重量和施工现场其它方面的管理工作。
3.2 强化质量监督,细化管理措施
必须严格考虑项目编制、审计、施工许可和施工验收等重要因素,以确保按照既定标准开展装配项目建设,通过定期专项检查、及时通知、总结审查中发现的问题、认真消除违规行为、参与施工各方的违规行为、制定和保持管理措施以及不断推进装配建筑的有序发展,大大加快施工进度。
3.3 坚固的建筑安全
研究结果表明,该国大多数安全事故都是由于建筑行业违反劳动纪律、程序和方法造成的,混凝土现在可以转变为成品,危险来源转移到预制设施、自动化、机械化等造成的安全问题可减少50%以上,危险来源的转移可大大改善现场安全。此外,制造过程的过渡通过根据不同类型的事故对全国约160 处安全漏洞进行统计分析,确定由于制造过程的变化,建筑安全可以提高至少20%。房地产业的传统做法是大量工人聚集在当地致富,使工人易受高波动、物理冲击、电击等影响。整个安装结构将已铸造的积木移至工厂,使操作人员减少40%以上,降低了风险转移导致安全事故的可能性。
3.4 完成每个阶段的技术说明和标准系统
注重宏观经济准则以及微观实施和操作。完善工程和施工领域的技术和质量保证体系,发展包括技术、产品格式、图纸和其他标准的标准体系,例如b .规划、检查、施工、生产、检查、检查;生产企业建立装配的劳动权利;改进规范遵循、规范遵循和管理,建立严格有效的监督管理体系。
结束语
综上所述,明确了装配式建筑施工管理的重点和方向,特别是对安全方面的管理更要做到位。装配式建筑发展时间不长,施工方法还有很多需要优化的方面,所以施工的管理工作还有很多可以提高的地方,只有不断的总结经验教训,不断的优化施工方案和管理方法才能发挥装配式建筑的优势
参考文献
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[2]殷少华.试析如何做好装配式建筑的安全管理[J].绿色环保建材,2018(12):197+199.
[3]范明宇.装配式建筑工程管理的影响因素与对策探究[J].建材与装饰,2018(49):182-183.
Abstract: The promoting and application of prefabricated residential buildings has brought new challenges to the safety management of construction sites. This paper divides the prefabricated housing construction safety influencing factors into five types and takes corresponding measures to each factor, which has achieved a good effect in the engineering application instance.
关键词: PC构件;预制装配式住宅;安全管理
Key words: PC artifacts;prefabricated residential building;safety management
中图分类号:TU714 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)24-0316-03
0 引言
国家十三五规划明确提出建筑工业现代化,预制装配式施工方式将成为建筑工业化的主要模式,至2014年,上海完成装配式住宅达187万平方米,按照《上海市绿色建筑发展三年行动计划(2014-2016)》,2016年外环线以内符合条件的新建民用建筑原则上将全部采用装配式建筑,住房城乡建设部的《工业化建筑评价标准》已于2016年5月1日起施行。各地纷纷出台相关规划推广工业化建筑,深圳市则宣布政府投资项目将全面推行建筑工业化,装配式施工将是建筑业的一次伟大革新。
安全是各行各业重点关注之所在,建筑业一直是安全事故频发行业之一,建筑业中的安全管理更是尤为重要。住房城乡建设部通报房屋市政工程生产安全事故情况,2015年全国共发生房屋市政工程生产安全事故442起、死亡554人,比2014年减少80起,死亡人数减少94人,事故类型主要为高处坠落、物体打击、坍塌、起重伤害等,由此可见,建设工程中的安全管理仍要放在重要位置。预制装配式施工带来的新技术、新工艺、新环境,给建设项目安全管理带来了新的挑战。
1 建设工程安全管理综述
赵挺生、王欣[1]等针对建设工程安全管理提出了全面关怀、全员参与、动态管理、角度改变等观点,并提出了从工人教育培训到技术管理人才培养全覆盖的高等教育新理念。何伯森、张水波[2]等依据我国相关法律法规并参考国际FIDIC惯例,详细阐述了建设工程各参与方在安全管理方面的职责和法律责任。乐云、毛舒芳[3]首先对建设工程安全事故频发进行了详细的原因分析,包括安全效益特性(滞后性、间接性、潜在性)、施工方多方博弈、企业原因等,提出了逆向保险创新激励机制模型,通过逆向保险体系、建筑安全教育机构、施工企业三方协作,并建议将建设工程安全教育产业化,以期提高建设工程安全管理的效率和效益。
路洪洲、杨高升[4]通过建立初步理论研究模型和修正模型,研究项目管理人员的概念技能对建设项目安全管理的影响,认为优秀的概念技能对建设项目安全管理工作有很好的正影响,安全管理工作又会促进安全领导力,最终提高建设项目的安全氛围。
2 预制装配式施工特点分析
预制装配式施工方法顺应了建筑工业现代化的要求,现将预制装配式施工特点总结如下。
四大变革。首先是工地变工厂,原来繁重复杂的施工作业变为工厂流水线生产,预制柱、预制叠合梁、预制叠合板、预制阳台板、预制飘窗等均在PC 工厂完成。第二,施工变总装。原来的流水施工变为预制装配式构件吊运、安装过程,施工现场如同制造企业的总装车间,将一个个预制构件拼装为我们设计的建筑物。第三,农民工变身产业工人。预制装配式施工现场不再需要高强度体力付出,操作工人只需要掌握预制装配、吊装技术即可。第四,技术工人向操作工人的转变。不是说装配式施工没有技术,而是装配式施工对每一个个人的技术依赖有所降低,由此确保工程质量的可控性、均好性。
构配件的流水线生产。装配式施工下主要构配件实现PC工厂预制加工,容易实现产品的标准化生产,也易于保证质量、大小、产量,最终使整个建设项目的质量、进度和成本进入可控范围。
节能环保。预制装配式施工技术可实现无外脚手架搭设、无现场砌筑、无现场抹灰,最大化实现绿色施工,装配式施工可以节约土地20%,节约材料20%,节约能源70%,节水量更达80%。
现场施工以吊装为主。以剪力墙结构装配式住宅项目为例,其标准层施工工序为:预制装配式构件卸车摆放外支撑架安装划线定准吊装外墙板钢筋校准安装斜支撑安装电梯处钢筋安装PCF板钢筋校准吊装内墙板灌浆封塞现浇部分钢筋绑扎、支模、浇筑混凝土安装叠合板支撑安装叠合板安装楼梯穿管、钢筋绑扎现浇叠合板,传统的“绑钢筋-支模板-浇筑混凝土”转变为吊装PC构件。
3 预制装配式住宅施工影响安全因素分析
考虑以往工程经验并结合预制装配式住宅施工的新特点,装配式住宅施工安全影响因素分为五大类:人为因素、PC构件安装因素、吊装作业因素、技术风险因素、环境因素。具体细分如表1所示。
4 预制装配式住宅施工安全管理方法与建议
海门市新区龙馨家园小区老年公寓项目,地下2层,地上25层,建筑高度85.2m,总建筑面积21265.1平方米,该工程采用预制装配整体式框架――剪力墙结构,除剪力墙部分采用现浇混凝土外,预制装配构件包含:预制框架柱、预制叠合梁(主次梁)、预制叠合板、预制楼梯、预制保温防火外墙板、预制NLC/陶粒混凝土内墙板。该工程结构预制率达到了47.5%,整体装配率达到68.2%,预制装配技术和绿色建造技术的有机结合使龙信老年公寓工程获评三星住宅绿色标准。
以龙信集团老年公寓项目为案例工程,结合预制装配式住宅影响安全因素,在本工程施工过程中采取相应措施和方法。
4.1 人为因素安全管理与措施
管理人员概念技能:对项目部管理人员进行施工前安全专题培训并考核,考核合格方能进场,其中一线管理人员比如施工员、技术员、塔吊指挥员考核等级提高一级;施工班组进场前对班组长进行安全培训教育,考核合格后准许进场;项目部周例会增加安全专题环节,大家畅所欲言,积极提出自己的看法和见解,对施工现场存在的安全隐患早发现、早解决,力争将安全问题解决在萌芽状态。
工人安全意识、技术水平:该工程劳务人员均为优秀施工班组,施工人员80%以上具有五年以上现场施工经验,50%具有10年以上从业经验,且特殊工种必须持证上岗,保证技术水平的先进性;进场前,要求施工班组长对所有进场施工人员进行安全教育培训,考核合格准予进场作业。考虑到施工人员实际文化水平,考核方式采用卷面考试加面对面问答的方式,收到很好的效果,施工人员也表示可接受度更高。
4.2 PC构件安装安全管理与措施
支撑系统稳固性:预制保温防火外墙吊装到位后立即进行支撑系统安装,锚固端和支撑端均按设计要求进行操作和紧固,安全员即时检查支撑体系,质量员跟踪检查锚固端、支撑端质量和紧固程度,预制保温防火外墙支撑系统检查率100%;预制内墙板支撑系统检查率100%,支撑系统的稳定性关系到吊装质量,也即反应工程质量,预制墙板单个质量达5吨左右,支撑系统的稳定性对安全的影响不可小觑。
构件连接可靠性:预制装配式住宅施工的难点之一就是各PC构件的连接问题,文章着重考虑施工现场的安全管理,PC构件在PC工厂加工过程不考虑,认为其制作精度满足设计要求。现场各PC构件的连接均按设计要求操作,钢筋套筒连接、焊接均合格,预制柱与下层连接灌浆采用BIM技术模拟灌浆过程,预留溢浆孔和出浆孔,保证连接处灌浆密实。
预制构件精度:文章着重考虑施工现场的安全管理,PC构件在PC工厂加工过程不考虑,认为其制作精度满足设计要求。
4.3 吊装作业安全管理与措施
安全管理制度完善性:龙信集团为房屋建筑工程施工总承包特级资质,连续五年创“鲁班奖”,安全管理制度相对完善,因该工程为国内首例最高预制装配整体式框架剪力墙结构建筑,专门成立了安全工作小组,制定专门针对预制装配式住宅施工适用的安全管理规章制度和安全管理工作流程,确保工程安全实施。
现场安全管理到位度:针对该工程配备两名专职安全员,自上至下完全按照安全管理制度进行现场安全管理,施工重点、难点区域进行重点监控,有问题第一时间上报。
塔吊交叉干扰程度:该工程施工期间无其他塔吊影响,该工程做好塔吊常规安全管理工作。
PC构件吊点设置:设计阶段,施工方参与方案讨论,设计图完成后,利用BIM技术进行施工模拟仿真,并对PC构件吊点进行方案优化,将结果反馈PC工厂,保证吊点预埋件一次到位,也能保证施工期间吊运过程的安全。
现场检查:此项工作内容与现场安全管理同步进行,重点是安全措施落实情况,“四口”、“五临边”围护情况,现场施工人员、管理人员“三宝”配备情况,安全警示标志、防火设备等。
超载吊运:利用BIM技术进行施工平面图布置,按照PC构件重量确定塔吊型号,施工期间严禁超载吊运PC构件及其他施工材料,塔吊设置满足设计和施工要求。
4.4 技术风险安全管理与措施
基础施工方案:该工程地下两层,属深基坑,按设计要求进行土方边坡支护和降水,保证地基承载力和基础强度。
关键施工技术复杂程度及作业强度:该工程关键施工技术为PC构件吊运与安装,施工前利用BIM技术进行施工模拟动画,保证安全的前提下确定作业强度,并针对施工做出了详细的时间节点安排,比如上午几点开始预制外墙板吊装,指导实际施工。
时变结构的安全监测:该工程主要针对地基与基础的沉降进行观测,项目部专门制定了安全隐患预警体系,及时排除安全隐患。
4.5 环境因素安全管理与措施
临边、洞口防护工作由现场安全管理和安全检查督查到位;文明施工,预制装配式施工属于绿色施工范畴,大幅提升文明施工状况;PC构件堆放,利用BIM技术进行施工平面图布置,合理确定PC构件堆放场地,并按PC工厂规格与标准进行现场构件堆放,保证PC构件在卸车、堆放、起吊过程中不发生损伤,防止PC构件发生强度降低的事故。
5 结论
结合预制装配式住宅施工的新特点,确定预制装配式住宅施工安全影响因素,针对这些因素在现场安全管理中采取相应的举措,龙信老年公寓项目无安全事故发生,取得了很好的经济效益和社会效益。
参考文献:
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