浅谈工业厂房土建施工问题及其优化措施*

梁为群 胡 彬 罗 韬 张 勇 梁为柯 许维勤

(1 广东中琦建设监理有限公司 广东 中山 528400)

(2 河南省祯祥路桥科技有限公司 郑州 450199)

(3 中交一公局集团有限公司 北京 100024)

(4 湖南宝亿隆建筑劳务有限责任公司 长沙 410221)

(5 贵港市紧缺人才储备中心 广西 贵港 537000)

(6 防城港市医疗保障服务中心 广西 防城港 538021)

随着我国制造业转型升级加速,对工业厂房建设质量提出了更高的要求。工业厂房土建结构作为工业生产的空间场所,承载并保护工业设备的正常运行,是实现工业生产的重要要素。

近年来,关于工业厂房土建施工研究,主要围绕管理方面的问题和解决对策开展。高斌[1](2011)研究核电站施工塔吊选型与管理,分析核电施工对塔吊使用要求,提出CPR 堆型核岛土建施工塔机选型与布置原则。王义华[2](2012)探讨工业厂房结构特点、施工质量与成本管理现状,倡导精细化管理转型以优化流程、提升企业竞争力。赵春浪[3](2015)发现施工管理中监督指挥不足,提出针对性管理策略,建议开展精细化管理提高施工质量与效率。薛嘉睿(2018)研究石油厂房土建施工监理信息化管理,强调信息化技术应用、基础建设与部门间合作。刘浩然(2018)探讨工业厂房施工管理问题,提出4项完善管理对策。陈国友(2021)分析工业厂房施工管理问题,并提出提升管理对策,包括明确管理重点、提高施工质量、控制成本及建立专业人才队伍。

综上所述,过去研究对工业厂房土建施工管理问题进行了一定的探讨,并提出了一些解决方案。然而,这些研究主要侧重于宏观管理方面的分析,对于技术方面的分析仍有待深入研究。因此,笔者将紧密结合技术和管理两个方面,分析当前工业厂房土建施工特点及其存在问题,并提出优化改进措施,以提升工业厂房土建施工的效率和质量。

1 工业厂房土建结构施工特点

相比于普通民用建筑,工业厂房的土建施工通常具有以下特点:

(1)结构复杂。工业厂房的结构设计需充分考虑生产工艺的要求,使得厂房结构相对复杂。不同的生产工艺对厂房的结构形式、材料选择、施工方法等有不同的要求。例如,核电站的反应堆厂房设计为特殊的双层圆柱形;由于每一层承载的设备不同,内部结构的每一层结构设计均不同。

(2)安全风险高。工业厂房的施工涉及大量的危险性较大工程,例如深基坑、高支模、悬挑挂架搭拆、吊篮作业、密闭空间作业、塔吊安拆作业、预制楼梯吊装、大型模块化构件吊装、等,这些作业都存在较高的安全风险。同时,工业厂房的施工环境复杂,存在较多的安全隐患,如高空作业、临边防护、防火防爆等。

(3)质量要求高。工业厂房的施工要求相对较高。例如,厂房的一些重要设备基础、预埋管道等都需要精确到毫米级别,以确保设备的正常运行和使用安全。

(4)设备成品保护难度大。由于工业厂房规模较大,涉及大量的设备、管道、仪表等材料和设备,在土建安装交叉施工过程中,成品保护难度较大。

(5)施工周期长。对于大型工业厂房,由于物项多、工序多,施工周期通常较长。例如,大型核电站的土建施工周期甚至可能长达5年以上。

2 工业厂房土建施工存在的问题

2.1 施工前准备不充分

在工业厂房建设过程中,施工单位往往忽视准备工作的重要性,导致现场安全质量问题频发,造成不必要损失。例如:①风险识别不足,施工前未全面评估项目风险,仅复制过往经验,未根据实际情况调整;②施工风险应对措施不充分,在施工方案细化、人员安全培训、材料准备等方面均存在不足。

2.2 施工效率低

为了深入研究工业厂房土建施工的工作效率,现将施工时间分为以下几类:①有效工作时间:包括直接工作时间,这是工人直接参与建设的时间,是直接产生价值的时间。②管理等待时间:包括等待指令时间、等待许可时间和等待QA/QC 检查时间。这些时间主要是由于管理流程或者质量检查流程所导致的等待。③供应链等待时间:包括等待材料时间和等待设备时间。这些时间是由于供应链的不顺畅或者延误所导致的。④其他时间:包括工人走动、交谈等其他时间。

2.3 安全管理难度大

工业厂房的施工安全风险较高。首先,为了确保高能机械设备和管道能够平稳运行,大型工业厂房结构设计通常较为厚重,自重较大。其次,工业厂房需要满足集中生产的需求,结构跨度较大。因此,大型工业厂房的施工内容本身就包含较多危险性较大的工程,以某个大型工业厂房为例,其高风险施工作业:悬挑水箱底部支撑体系安装拆除、预应力张拉锚固、环廊防水平台搭设拆除、外部落地式钢管脚手架安装拆除、高支模安装拆除、悬挑工具式模板安装拆除、吊篮作业、塔吊安装拆除、牛腿吊装作业、深基坑爆破负挖、无损检测探伤作业等等。

此外,大型工业厂房土建施工工程量较大,需要多专业工种配合,工人人数较多,工人行为管控难度较大。例如:某大型工业厂房施工现场拥有7 000多名土建工人同时作业,涉及工种有:钢筋工、架子工、混凝土工、模板工、碳钢焊工、不锈钢焊工、砌筑工、抹灰工、防水工、清洁工、司索工、起重指挥、电工等等。

3 优化改进措施

针对工业厂房土建施工存在的问题,结合项目实践经验,提出6项优化措施。

3.1 强化重要工序施工前检查

针对施工前准备不充分问题,进行强化检查确认。对土建施工作业内容,按结构重要程度和安全质量风险进行分级,ABC各级别管控要求不同,其中A、B级强调要设置先决条件检查,各级检查人员逐一验证打勾放行,确保施工前满足规定条件(见表1)。

表1 施工前分级检查管控

施工前检查表的制定,需要结合人员、机具、材料、设计图纸、表更、施工方案、天气环境、测量、隐蔽验收、安全质量风险、以往经验反馈等综合确定检查内容。下面以混凝土浇筑为例,浇筑前检查内容见表2。

表2 混凝土浇筑前检查内容

3.2 建立工效纠偏机制,优化管理流程

针对施工效率低问题,可通过以下措施进行改进:

(1)建立有效工作时间评估跟踪纠偏机制

有效工作时间评估跟踪纠偏机制,包括建立直接工作时间占比指标e,定期抽查及评估,进而反馈纠偏。图1为某大型工业厂房采取有效工作时间评估跟踪纠偏机制后,指标e取得明显增大,施工进度取得显著提升,最终该厂房提前3个月完工。

图1 直接工作时间占比指标e逐月增大

(2)简化管理流程,减少管理等待时间:①梳理现有施工管控流程,保留关键必要环节,去除冗余环节,提高审批效率;②利用现代信息技术,如数字化平台、移动办公等工具,实现流程的透明化和信息化;最终实现减少现场等待指令、等待许可和等待QA/QC 检查的时间。

(3)优化供应链管理。根据采购周期长短,对各物资采购进行分级管理,重点管控长周期物料,分级表见表3;优化物资材料申请、采购、进场流程,缩短流程周期;划拨专项资金,只能用于材料和设备采购;加强与供应商的沟通与合作,确保材料和设备的及时供应。

表3 物资分级管控表

3.3 强化安全全过程管理

针对工业厂房安全管理难度大问题,可采取以下改进措施(见表4):

表4 安全管理措施表

施工前,先开展危险源辨识;其次,按事故发生可能性和后果大小,将施工作业分为高、中、低风险,并进行安全风险评价;再次,重点对含有高、中风险作业的施工方案开展专项安全审核,对安全验算和安全应对措施进行审查确认。

施工过程中,对施工作业开展方案执行情况检查、日常安全巡检,确保施工过程中严格落实施工方案要求;并验证安全隐患问题已闭环处理,安全风险已消除。

施工后,收集安全事件进行反馈,落实到方案和交底中,防止重发。

4 结语

笔者研究了工业厂房土建施工的特点和存在的问题,并提出了相应的优化改进措施。工业厂房土建施工具有施工复杂、安全风险高、质量要求高、设备成品保护难度大、施工周期长等特点。存在的问题包括:施工前准备不充分、施工效率低、安全管理难度大、施工质量控制难度大、施工信息化技术应用滞后以及建安施工相互干扰等。根据经验,结合技术和管理两个方面,笔者提出6项优化改进措施:①强化重要工序施工前检查,确保施工准备充分;②建立工效纠偏机制,优化管理流程;③强化安全全过程管理,降低安全风险;④强化质量全过程管理,确保施工质量符合要求;⑤提升智能信息化技术应用水平;⑥完善土建安装沟通机制,妥善处理建安施工干扰。这些措施可为相关施工管理人员提供有益参考,提高工业厂房土建施工的效率和质量。