浅析装配式建筑项目效率提升

浅析装配式建筑项目效率提升

张晓斌，钟书文，毛文杰，管恩山，钟逸

中国建筑第八工程局有限公司    上海   201200 

[摘要] 近年来，装配式建筑项目施工效率降缓、细部节点处理不当等问题一直困扰着参建各方，尤其在成本管理、进度管理方面更为突出。针对上述问题，从设计角度来讲，改变传统现浇结构思维，大力推进“少数量、大直径、大间距”的配筋原则和密拼叠合楼板等做法，从源头对装配式项目的效率提升起到最直接、最明显的效果；从采购管理来讲，构件厂的管理水平、生产能力对整个项目的效率提升起到至关重要的作用；从施工现场管理来讲，积极探索新体系、新设备、新工艺，大力推广适合装配式建筑项目的“四新技术”，在不断的探索中革新、创造，才能大力提升装配式建筑项目的施工工效。

[关键词] 装配式建筑项目；效率提升；科技创新；信息管理

一、引言

装配式建筑作为建筑工业化发展的一部分，一体化建造将成为未来的建筑发展方向，高效管理、协同配合、整体效率提升、全面效益最大化将成为我们探索及实践阶段的重点。如何提升装配式建筑项目建设效率一直是大家热衷的话题。从各参建方来讲，设计是引领，采用标准化设计、选择便于现场施工的工艺节点等措施，从细节入手，引领项目整体效率；从采购来讲，由于很多预制构件生产单位一味追求抢先投产，先进管理系统投入不足，尤其是成立较久的企业，注重于扩大生产线而忽略了企业信息管理水平的提升，对项目运行存在较大的制约；从施工现场管理来讲，装配式建筑工艺的大力推广，仍需从技术、工艺、材料、设备四个方面进行创新，采用先进的支撑体系取代传统体系、新型的核心区钢筋连接工艺代替传统的锚固连接等举措，减少施工现场的作业量、提升现场施工工效，实现整体进度提升。

二、项目工程概况

富力万达项目位于上海市奉贤区，总建筑面积为26.5万㎡，包括1栋7万㎡的万达广场、2栋近百米高的高端商务写字楼、7栋多层商业单体及1栋P+R停车场，所有单体结构形式均为装配整体式框架结构，单体预制率达41%，预制构件类型包含框架柱、叠合梁、预应力叠合梁、叠合板、全预制板、预制楼梯，预制构件总量达2.8万m³。

三、装配式建筑项目效率提升的举措分析

（一）设计引领，强化细部节点处理

“设计好干，现场才能好干”，目前设计存在的问题主要表现为：一是技术方式不经济、不高效，为项目后期实施带来较大压力；二是部分深化设计人员不了解构件连接、生产安装的特点，仍按照现浇结构思维进行装配式结构的设计，导致构件存在返工及打凿、修补情况，使整个项目的运转效率降低、成本增加，

根据现场实际情况分析，设计应注意以下几点内容：①竖向构件配筋设计。柱钢筋布置应充分考虑套筒间距及其保护层厚度要求，配筋时应尽量遵循“少数量、大直径、大间距”的配置原则。（如图1所示）②竖向构件截面设计。应尤其注意柱截面变化时宜采用单边收进方式，未收进边的钢筋位置宜保持上下一致，直径极差应控制不大于一个等级，以便于套筒的选择。③深化设计人员应尽量具有驻场经验，现场施工时应适时在现场给予指导，对现场出现的问题第一时间解决。④积极应用BIM技术，对钢筋碰撞、构件碰撞等问题在设计阶段便得到解决（如图2所示）。由于预制构件的生产具有不可逆性，因此应尽量避免由于图纸问题导致的打凿修补甚至返工现象。⑤优先选择密拼叠合楼板的做法。（如图3所示）密拼叠合板可有效避免传统现浇带做法普遍存在的漏浆、涨模问题，便于提高现场的施工效率，同时也避免了可能存在的钢筋碰撞及锚固长度不足的问题。⑥叠合板区域的机电设计应分散布置，避免管线交叉。确实需要双层管线交叉的区域，现浇层厚度不宜小于80mm，公共部位等管线较集中区域楼板宜采用现浇方式。

图1 传统做法与大间距做法的深化对比

图2 钢筋碰撞检查                   图3密拼法施工图

（二）强化构件生产管理，提升信息化管理水平

由于目前各家构件厂任务重、产量高，信息管理水平的投入情况、对构件厂的运转效率起到了极其重要的作用，目前使用较多的CAM系统和MES系统、无线射频识别技术、物联网技术等，具有完整的产业链管理系统，可实现从图纸深化到构件生产、存储、运输、安装的全过程管控。

建立健全信息沟通机制，强化过程沟通，合理安排生产情况。构件的生产，应随时关注施工现场的生产情况，避免造成构件厂的资本积压、堆场紧张，给构件发货时在堆场寻找带来不便。通过管理软件的APP，安装于手机端后可随时随地查看构件的相关信息，实现数字化信息共享与交流。

（三）科技创新携手精细化管控，提升装配式项目工效

装配式建筑的高效性，需要施工现场的创新改革，促进高效融合。对于装配式项目，现场管理更应积极探索“四新”技术，改变原混凝土框架结构的固有理念，以轻量化、便利化、科技化、信息化为方向，大力推进施工技术变革，结合精细化管控，实现高效提升。

（1）创新支撑体系，充分利用预制构件的整体性和可承载性

改变传统支撑体系，采用高周转的工具化牛腿支撑件，辅以自撑立杆搭设的新型支撑体系代替传统的满堂架搭设支撑体系，使装配式建筑在生产效率、经济效益、社会效益等方面得到较大改善。

采用该支撑体系的优点有：①、通过螺纹调整标高，确保标高偏差的可控性；②、装配式构件范围内可大量减少模架搭设量，该模架既可做辅助支撑架，又可做操作架，大大提高了施工效率，节约多项资源的利用；③、预制柱采用先灌浆法施工，不存在任何安全隐患；④、有效控制梁柱节点、梁板节点处模板支设可靠性。⑤预制板现浇带采用工具式模具，减少了架体的搭设，同时工具式模具可重复使用，节约材料。

（2）充分发挥互联网建造平台，实现数字化管理

采用互联网智慧建造平台，在BIM技术的辅助下，充分利用智慧建造平台集成化管理模块，提升项目效率。目前，智慧建造平台集成化管理，包括构件追溯、进度模拟、安全巡检、VR虚拟环境场景、无人机航拍建模等多项功能模块，这些模块可使计算机具有超强功能的仿真系统，并且系统中的模型具有动态性能，在对系统中的模型进行虚拟配后，根据虚拟配结果在人机交互的可视化环境中可对施工安全进行实景模拟，也可利用VR技术对不同方案在短时间内做出大量分析，保证施工方案最优化。

（3）打破信息壁垒，提升智慧建造水准

系统化管理打破不同维度的信息壁垒，实现建造全过程的“数字孪生”，全周期、全过程协同管理，是项目信息化管理需要迫切解决的难题。

四、结论

装配式建筑项目效率的提升，需要建立系统化的管理模式、全过程的管理平台、智能化的建造水准，将设计、采购、施工有效连接，充分发挥数字化管控模式的时效性与便捷性，提升施工全周期工效，真正实现“搭积木”式的建造模式。

参考文献：

（1）徐牧野，李文，王浩.一体化条件下装配式框架建筑高效技术的设计与应用[J].沈阳：施工技术，2020

（2）Optimization method of prefabricated building project procedure based on QPSO algorithm[J].MACHIN TOOL & HYDRAULICS，2018,Jun:111-115

（3）叶浩文，周冲，樊则森，刘程炜.装配式建筑一体化数字化建造的思考与应用[N].北京：工程管理学报，2017（10）

（4）刘金典，张其林，张金辉.基于建筑信息模型和激光扫描的装配式建造管理与质量控制[N].上海：同济大学学报，2020（1）