装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用

李斌斌

(甘肃第四建设集团有限责任公司 兰州 730000)

1 装配式建筑及其施工技术概述

1.1 装配式建筑概念及发展

装配式建筑是指利用现成的建筑构建在施工现场装配而成的建筑。与其他建造方式不同的是,装配式建筑在建造过程中将整体建筑分解成各类构件和配套设施,并将这些构件和配套设施的加工制作任务委托给专业的构件制造工厂。工厂利用专业设备统一规模化生产加工完成后,将构件运输到施工现场,由施工人员在施工现场对成品、半成品构件进行组装,进而完成建筑建造工程。在装配式建筑的建造过程中,传统施工现场中的大量作业被转移到了相关构件制造工厂。

装配式建筑在中国的发展与上世纪五十年代的建筑工业化发展几乎同步开始。在“一五”计划的指导下,我国借鉴国外建筑行业先进经验,引进了装配式建筑,装配式建筑技术在此后的几十年间被应用于我国各大城市的住宅房建设之中。20世纪末,装配式建筑技术发展缓慢,装配式建筑由于抗震性能差、防水隔音等质量问题不被看好。进入21世纪以后,建筑科学持续发展,建筑技术得到改进,装配式建筑节省成本、环保经济的优势愈发凸显,加之国家政策的引导,装配式建筑产业逐步进入高速发展期。

1.2 装配式建筑施工技术及其特点

装配式建筑施工技术,顾名思义,是指在装配式建筑施工过程中应用的建造及相关管理技术。在装配式建筑的施工建造中,主要的流程围绕主体建筑构件可分为构件制造、运输、安装、浇筑、管线与配套设施安装、质检与维修等环节。

从表面看,装配式建筑施工采用预制的成品、半成品构件,对施工及管理技术要求似乎更为简单,但实际上,表面“减省”了大部分存在于传统建筑方式施工现场的工程作业的同时,装配式建筑施工建造对施工的协作性、整体性有了更高的要求。这种要求主要体现在三大方面:

(1)对施工全程环节的把控要求,强调装配式建筑从构件制造、运输到现场装配、灌浆、连接以及后续质检与维护的有效管控。

(2)对建筑整体结构的把控要求,是装配式建筑的建造重点,装配式建筑是由构件“拼接”成的建筑,工厂在规模化生产制造时无法基于单个建筑整体对构件进行改进。

(3)对建筑质量的要求,则是指装配式建筑构件之间、构件与配套设施之间在施工时能否有效组合以实现预期建筑质量的问题。

2 装配式建筑施工技术在施工管理中的优势分析

装配式建筑施工技术利用工厂规模化制造的构件进行建筑建造,得益于工业化发展时代背景下社会分工合作的实现。在工程施工管理中,装配式建筑施工技术在提高工程施工效率、节能环保和推动施工管理模式创新具有显著优势。

2.1 提高工程施工效率

装配式建筑施工技术具有提供工程施工效率的优势。由于将原本在施工现场进行的大量作业转移到了专业的构件制作工厂中,工厂通过规模化的生产极大地缩短了构件制造时间,装配式建筑在现场施工中的工序和工作量相对减少,工期缩短,工程进度加快。另一方面,相对于传统施工技术,装配式建筑施工现场不再需要大量的建筑工人,用工需求相对较低。

2.2 节能环保

装配式建筑施工技术使用制造完成的成品、半成品构件进行建筑建造,建筑构件的数量、品类以及相应的配件根据设计图纸进行定制,能够最大程度上做到建筑材料尽其所用,提高建筑资源利用率,避免造成资源浪费。同时,装配式建筑施工技术在施工现场产生的建筑垃圾较少,施工过程中造成的环境污染程度也相对较轻。通过构件定制,装配式建筑利用工厂大规模化、统一生产的优势,生产能耗低于单个建筑在现场施工建造的能耗,生产成本也相对降低。

2.3 推动施工管理模式创新

在装配式建筑建造过程中,装配式建筑施工技术在施工管理的应用对传统施工过程中的勘察、设计、生产、施工、监理、竣工验收和工程决算等主要环节提出了新的要求,迎合装配式建筑的建造需求,各个环节都需要做出相应的改进。如在生产环节中,装配式建筑对构件、配件等的生产需求增加,需要与生产工厂进行更深入的合作。同时在设计环节中,需要对建筑模块进行更为精细、准确的分解,做好构件预算。工厂生产完构件后,还要通过运输将构件送至施工现场,运输过程中如何确保构件安全、完整也是一个管理要点。

3 装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的具体应用

3.1 装配式建筑在施工管理中的技术要点

根据装配式建筑主体结构材料的不同,当前我国的装配式建筑主要有预制装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构建筑等,相应的装配建筑施工技术也可大致分为装配式混凝土构件施工技术、装配式钢结构施工技术和装配式木结构施工技术。以主流的预制装配式混凝土结构建筑施工技术为例,主要包括结构构件预制、安装连接和混凝土浇筑三个要点。

结构构件预制如剪力墙预制、窗体预制、叠层板预制等。在剪力墙预制安装中,要结合建筑整体和设计要求合理选择连接方式,确保连接后剪力墙结构的稳固性。窗体预制和安装中除要注意连接方式符合建筑设计及相关标准,在预制时要从窗体通风透光的功能属性出发结合设计方案对窗体大小、位置及数量等进行全面考虑。叠层板预制时主要应关注制造精准度和安装严合性。

构件安装连接是装配式建筑施工技术中的重中之重,对装配式建筑的稳固性和安全性能有直接的影响作用。常见的连接方式可分为湿式连接和干式连接两大类,湿式连接是指利用浇注混凝土的方式实现连接,干式连接则不利用混凝土浇筑,通过螺栓或焊接等方式进行连接。在进行连接操作时要注意连接的紧密性。

混凝土浇筑工序发生在预制构件安装完成以后,通过泵送管道将混凝土灌注到构件中。在进行混凝土浇筑时,要提前做好预制构件的防腐蚀处理,确保预制构件与混凝土接触后不会产生锈蚀等问题。浇筑时,要注意控制浇筑速度,不要过快导致构件受冲击出现错位。

3.2 装配式建筑施工技术在施工管理应用中的质量控制分析

装配式建筑的建造施工围绕构件进行,在进行质量控制时,构件的生产制造、运输、连接与安装,以及构件建筑中管线、配套设施的安装施工都是值得注意的环节。

3.2.1 构件制造与运输问题

装配式建筑将构件制造转移至专业工厂,为确保构件符合建筑使用要求,应积极寻找合适的生产厂家,并就需求进行详细确认,避免后续施工中因制造的构件尺寸、形制误差或质量问题等导致构件不能正常投入使用,造成材料浪费和工程拖延。构件生产完成以后,需要从生产地运输到建筑施工现场,在构件运输中,为避免发生事故,确保构件安全性,要提前制定好运输方案,对包括运输时间、路线,运输方式在内的内容做好计划。根据运输过程中构件放置方式不同,运输方式又可分为立式运输和平层叠放运输。立式运输是将构件放置在运输架上的运输方式,需要提前制作或采购相应的运输架。平层叠放运输是指将构件平放在运输车上,并将多个构件依次叠放的运输方式。为保证运输过程中构件不会因撞击、叠压等产生损坏,在运输前需要对构件强度进行检测,根据构件具体情况选择运输方式。

3.2.2 构件连接与安装问题

构件连接与安装是装配式施工现场的主要工作内容之一。在施工中,构件连接与安装首要要求精准性和稳固性。精确性要求在构件连接安装过程中构件与构件之间实现最大程度的有效接合,减少安装中的尺寸误差。稳固性则是在精确性要求的基础上,对连接固定程度的要求。采用湿式连接时,要确保混凝土浇筑到位,浇筑过程中不要造成构件位移导致连接安装产生误差;采用干式连接时,确保螺栓紧固或焊接到位,不要出现螺栓松动、焊缝过大或焊条位置不当的问题。

3.2.3 管线及配套设施施工问题

预制式装配建筑的施工工序及施工方式对于整体建筑结构中管线与配套设施的安装施工要求较高,不仅需要考虑管线与配套设施本身的施工安装操作,还要考虑管线与配套设施在构件建筑中与各个模块构件的协调性。由于组成建筑主体的构件本身是在工厂规模化生产中制作的,在制作时较少考虑到相应的管线安装问题,在构件的连接和安装施工过程中,就需要结合建筑设计实现与管线、配套设施的安装的协调。在实际施工中,管线和部分配套设施的安装可能在构件安装之前,也可能在构件安装之后。在构件安装之前安装的管线和相关设施要尤其注意施工防护,避免在后续的构件安装中造成磨损、毁坏;在构架安装之后安装管线和相关设施时,构件安装就要考虑为管线以及相关设施安装时提供预留空间,避免安装管线时出现安装位置不足、空洞尺寸不符等问题。

4 装配式建筑施工技术的在建筑施工管理应用中的优化策略

4.1 加强施工管控

装配式建筑对施工安装各环节的协调性要求较高,若存在某一环节安装出现失误,或没有考虑到不同构件、构件与管线等各类设施安装之间的配合和协调,则容易导致建筑出现质量问题,返工又会造成经济损失,拖延工程整体进度。因此,加强施工管控对于装配式建筑施工管理具有重要意义。加强施工管控,就要从整体流程管理、现场施工监督和收工评估上多下功夫。整体流程管理要求相关管理人员、技术人员对整体流程有细致的了解和把控,在装配式建筑的施工建造中,初期的建造设计必须精准详细,且符合现实要求,施工现场要严格按照工程设计进行。

4.2 建立完善装配式建筑工程技术行业统一标准

装配式建筑发展时间较短,应用却较为广泛。进入二十一世纪以来,受国家政策和房地产市场影响,装配式建筑施工技术得到了较为快速的发展,建筑行业相关企业单位等都对装配式建筑施工技术进行了深入的研究和应用。然而,在实际的装配式建筑施工管理中,装配式建筑施工技术尚缺乏同一的行业标准进行规范,不同建造公司、设计单位、房地产企业等在建造中的施工技术、技术标准和工艺呈现各不相同,不利于装配式建筑的长久发展。因此,建立和完善装配式建筑工程技术行业统一标准十分必要。相关科研院校、设计单位以及企业应通过协作研究,制定统一标准、规范,推动装配式建筑建造发展进入正轨。

5 结语

在当前政策积极鼓励、环保理念受重视的国内形式下,装配式建筑因此经济性、环保性而受到建筑市场和行业的青睐,并得到了行业相关学者、技术人才的关注,获得了较为快速的发展。研究装配式建筑施工技术,提高装配式建筑施工管理水平,对于推动装配式建筑进一步发展具有重要的积极意义。