装配式建筑生产施工质量控制要点

2023-04-29 19:48杜波
中国科技投资 2023年5期
关键词:质量控制建筑施工

杜波

摘要:现代工业技术的快速推进,对于建筑标准化的需求更加明确,传统建筑行业要开展变革,加速工业化进程。装配式建筑从结构形式上可满足现代社会对建筑的质量标准需求。因此,装配式建筑的生产施工阶段开展质量控制,有助于提升工程整体水平,解决潜在的质量风险,为我国建筑行业的发展提供帮助。

关键词:建筑;施工;质量控制

建筑行业施工过程中会涉及对不同建筑物构件的处理,其中,装配式建筑凭借自身的技术优势,有效缩减了成本,并完成了绿色节能环保运作,近年来,受到建设单位的广泛关注。但考虑到装配式建筑在我国的起步时间较晚,项目质量控制水平与国外还存在着一定的差距,为了落实节能减排的要求,应明确装配式建筑的优势,规划施工工序和工艺。

一、装配式建筑的技术特征

装配式建筑按照施工工艺和结构形式差异可划分为板材建筑、骨架板材建筑等,而按照装配化程度差异又可划分为全装配与半装配建筑。从装配式建筑的特征来看,作为建筑现代化的主要形式,其与传统建筑的最大差异在于预制构件可以直接在工厂内完成批量生产,装配完成后再运输到施工现场展开吊装,不仅有效降低了施工过程的难度和复杂度,还缩短了施工工期,保障了建设速度。从设计环节来看,由于标准化设计理念和信息化管理手段的融入,使得装配式建筑具有极高的设计标准和稳定的生产效率,对应的工程成本也有所降低,满足了绿色建筑和节能建筑的性价比需求。

装配式建筑在施工流程方面虽然能简化,减少现场的工作量,但整个建造流程更复杂,如果设计加工、吊装拼接等环节处理不当,很容易导致不同类型的质量问题。例如,装配式建筑的主要难点在于大型机械数量使用较多且交叉作业面广,在上部结构和装饰施工时,大量施工材料应及时调运到上部完成施工,所以,对于垂直运输机械的选择和调配要求相对较高。此外,考虑到塔吊作业面较小,可供周转使用的作业面积有限,塔吊作业难度增加。

二、分配式建筑生产施工质量的控制方法

(一)PDCA循环管理

PDCA循环管理是在原有生产流程的基础上,基于产品质量控制要求进行的创新和改进,其目的在于全方位提升产品质量。整个流程管理阶段涉及方案制定、成本评估、生产过程控制、项目管理等不同内容,整体管理可划分为四个阶段。

施工策划阶段。根据调查的方式了解产品质量标准,确定质量管理政策和质量计划。

施工实施阶段。根据前一阶段提出的具体目标,对建筑产品和预制构件开展设计实验,实验合格后开始批量生产。

施工检查阶段。对产品的整个生产过程进行全方位监控,尤其是对成品检查时,应确定是否符合预期的需求。

施工调整阶段。按照检查结果分析影响施工技术和施工工艺的潜在因素,提出对应的调整措施,并融入后期的标准计划中,转入下一个生产循环。

(二)BIM技术管理

BIM技术管理在现阶段建筑领域扮演着非常重要的角色,以装配式建筑的预制构件施工为例,基于BIM模型信息统计的原材料进行采购和管理,通过信息共享平台,将所有信息共享给供应链各方,确定预制构件的数量要求、参数、属性等。

例如,应用可视化设计不仅能解决传统二维设计的非直观化产生的施工错漏问题,还能在优化后的设计模型中,根据构件的生产需求对构件合理拆分,检查构件的外形尺寸、钢筋设置、预留洞口是否布置正确,在模型中完成预拼装,最后通过三维模型辅助指导预制构件的实际加工生产过程,对于复杂节点的生产工艺控制意义显著。基于BMD对方案模拟中存在的各类问题做好记录,提前评估施工阶段可能产生的各种缺陷,在后续的施工现场完成进度控制和预制构件吊装顺序管理。最终的吊装阶段,可考虑不同构件的吊装方式和吊顶,高效率完成现场吊装。BIM技术的优势在于避免了人为操作和经验管理产生的误差,而可视化模拟预制构件拼接可以指导技术人员直接选择最佳的安装方案,大幅降低现场工程风险的发生几率。

整个施工阶段和建筑设计环节通常涉及多个专业,不同专业的设计人员需要通过合理协调机制和标准,共享管理成果。若使用Revit软件完成建筑结构和机电模型构件后,为了确保设计质量,还可以采取装修一体化的设计方案,并根据精装修的优化结果,确定最终的施工图纸。Revit在完成碰撞功能检查后,可以逐一完成优化设计,再借助Navisworks识别实体物理碰撞和间距空间无法满足的软碰撞问题。

三、装配式建筑生产施工的质量控制要点

(一)设计阶段

设计阶段质量控制是整个建筑工程的前期基础环节,直接影响着最终的工程成本和质量。从设计原则上看,应优先考虑建筑本身的使用功能,其次考虑防水体系和保温体系设计。所以,在结构设计层面,应基于整体结构的安全性能,在关键结构节点连接时考虑安全性和耐久要求,完成整个建筑框架中的部件拆分,之后再将各个被拆分的部件整合为一个整体。装配式建筑与传统混凝土建筑相比,缺乏一定的设计参考经验,所以,设计人员和施工人员需要根据工程情况对每个预制构件的图纸信息进行分析评估,做好预埋件设计、管线设计等工作。

施工开始前,设计人员就应根据项目的具体情况提前做好实地考察,一方面是为了掌握施工区域的地理条件后开展方案设计,另一方面则是全面保障建筑质量,及时将考察信息和资料发放到施工人员内部。这表明,质量管理工作可以从图纸设计和计划编制两个方面开展,确定质量目标后,让各个部分的设计具有整体性。施工图要求表述清楚且符合勘察设计计划,设计方案则要满足建筑设计的最高标准和科学、合理性,详细规划施工流程及不同环节,为后续的材料和设备打好基础。例如,提前规划吊装运输路线,以减少在运输阶段可能出现的碰撞。

设计管理部门要组织项目部门、施工队伍共同参加图纸会审工作,项目单位还应组织施工单位、监督单位与质量监督部门共同审核图纸,回复意见报送公司存档。

(二)生产加工阶段

生产加工阶段的要点在于预制构件的技术处理,这直接关系到建筑的整体性能。为了确保构件满足设计层面的技术要求,在整体加工前,要对所有预制构件的原材料检查和记录,确定水泥、钢筋等材料是否符合工程技术标准。又如,预制墙板往往需要嵌入部件,连接器和线保留孔部件要在预制部件上精确落实。除此之外,一些特殊的构件应达到尺寸截面要求,预制时选择小型振动设备让混凝土分布更加均匀,保障混凝土部件在成型后的密实度和结构的稳定性。

在生产阶段,为确保生产质量,建设单位和生产商需共同制定检查制度。其中,生产部门担任着主要的质检角色,对产品的工艺要求和质量标准进行评估。护检阶段,生产班组和工序班组会根据产品的质量交接要求开展检查,质检员还会根据质量标准对某些建筑产品进行专项检查,控制关键工序和要点。某些单位还会使用二维码记录数字化工程名称,例如产品编号、产品重量、产品规格等有关信息。

在具体的施工阶段,预制构件进场时需做好质量验收,建设单位应协调监理单位和总承包单位,抽样检查同一类构件的混凝土强度、钢筋数量等的结构性能,形成纸质检验报告,再对预制构件的尺寸和外观进行全方位评估。如果某些质量和工艺不符合要求,则要重新调整施工方案,安排专门的监理人员对灌浆全过程作好记录,再根据装配式建筑验收规范,对整个施工提出要求。

(三)运输阶段

预制构件的运输阶段指的是从工厂到施工现场的运输以及施工现场的内部运输,虽然两种运输采取的施工运输方案和设备类型不同,但质量管理的要求应保持一致。在运输前先制定运输方案和措施方案,确保预制部件在整个运输途中不会损坏。例如,考虑到支架性能要求以及运输道路的限高要求,对所有材料提前处理。当构件全部到达施工现场后,根据施工顺序选用构件,材料存放时应按照类别分类放置,不同预制构件在存放方式和存放顺序上有所不同。

(四)材料吊装与连接阶段

材料吊装与连接阶段,要遵循相应的工作流程,在吊装机械的使用过程中,机械要和预制构件的大小、安装高度等参数相匹配,且吊装环节应避免左右晃动引起磕碰,否则很容易导致边角损坏、叠合板龟裂,甚至预埋件脱落断裂等问题,尤其是混凝土构件作为大型物品,其吊装难度较大,在吊装位置和吊装方案的设计上,应结合施工周期和质量要求,将安装连接的误差控制在允许范围内,合理把控预制构件拼装的准确性。对于预制构件存在的空隙,通过灌浆密实处理,灌浆填充不到位会直接影响后期的质量。对于受力构件则采用现浇混凝土的方式,垂直部分可直接以逐层浇筑的方式进行,且浇筑环节需伴随压实处理。

(五)项目验收阶段

项目验收阶段需做好三方面的质量控制。首先,检验质量验收监理工程师负责对装配式建筑的所有构件抽样检查,以此为基础获得完整的施工检验依据;其次,分项工程质量验收,由若干个小的检验项目组成,监理工程师组织施工单位和其他项目负责人对分项进行检验,了解装配式建筑在某些构件方面的施工工艺或材料性能;最后,分部工程质量验收,针对装配式建筑的地基基础或主体结构,要求对设备部件连接等区域开展安全检验与功能检验,根据检验结果给出建筑的评价。综合来看,工程竣工阶段的质量验收是整个建筑在投入使用前的最后一次验收,各方验收人员需要从不同的专业角度,确定装配式建筑的技术水平,例如,对连接防水、抗震性能等问题进行严格评估,最后由负责人签字,确认完成验收过程。

四、装配式生产建筑施工管理模式

(一)关注技术保障要求

为了全面推进施工质量控制工作,让各项管理手段综合、有序实施,在质量控制方面应保持扁平化运作机制,跨部门之间的人际关系处理、信息沟通等工作也应受到高度重视,从流程方面全面提高管理的质量和效率。考虑到质量管理流程本身比较繁琐且需求较高,工程在进行阶段可能会有权责不明确等问题,对此,需进一步做好培训机制的优化,如强化信息技术的应用等,主要目的在于提升项目质量管理部门之间的沟通效率和组织协调效率,根据具体的工作内容和特征做好定期检查和评估。除此之外,还应让施工负责人、工程师、施工队伍等共同对图纸等开展技术审查,研究和讨论出现的各类问题,保障施工进度。

(二)管理进程控制

在装配式建筑开始前(如中标后),迅速成立以项目经理为直接负责人员的项目质量控制中心,中心负责人员进行科学的计划,同时做好人员安排,依据工程的具体情况和要求制定人力资源配置方案,再上报公司总部经办批准。

项目正式开工后,该部门也应全权负责所有施工人员的管理和调整,安排每一个班组的工作任务,对工作目标的达成情况进行考核。此外,根据项目要求对施工流程开展规划,围绕施工重点、难点进行管控,特别是在特殊地理区域或恶劣天气环境下的施工,要提前预估影响条件,分阶段开展工程筹划工作,进一步保证管理质量。工程人员要和其他技术人员联络交流,在总体部署要求之下完成均衡生产,提升施工效率和工程进度,及时召开会议解决各类问题,确保工程严格按照施工进度安全、顺利的进行,全面提升施工质量。

五、结束语

随着社会主义市场经济的进一步深化,装配式建筑在未来的建筑领域将成为主流建筑类型。施工单位也应该利用先进技术,开展装配式建筑的技术改造,实现专业系统的一体化、集成化和模拟化。在后续的施工实践阶段,施工单位应秉承建筑工业化和建筑现代化的具体要求,大力发展装配式建筑,利用各类管理手段和技术手段建立科学的生产施工质量管理体系,以部件为基本单位,重视质量改进,完成工业化和标准化生产。

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