楊 林
(中冶成都勘察研究總院有限公司, 四川 成都 610023)
裝配式建筑即建筑的結構系統、外圍護系統、設備與管線系統、內裝系統的主要部分采用預制部品部件集成裝配而成的建筑(《裝配式混凝土建筑技術規范GB/T51231-2016》)。裝配式建筑具有減少環境污染、施工速度快、生產標準化、節約資源的特點。
1)施工圖設計
2)深化設計
1)制作不同大小、形狀的PC鋼模具
2)PC構件內綁扎鋼筋及各類預埋件
3)經過加工廠、總包、監理隱蔽驗收后澆筑混凝土
4)混凝土蒸汽養護,蒸汽養護6—9小時候,混凝土強度達到70%后脫模
5)檢查合格后按工地的進度裝車運送到工地
1)按照需求準備PC堆場
2)吊裝前裝備
3)PC吊裝、校正
4)墻板鋼筋綁扎
5)排架模板施工
6)陽臺空調吊裝
7)頂板鋼筋綁扎、砼澆筑、拆模
8)樓梯板吊裝
9)高強灌漿
10)下層結構施工
1)預制構件的計算
一是建筑的每個部位和環節的預制構件必須與施工圖紙相符,不能存在任何偏差,這就需要預制構件的設計應反復與施工現場進行測量、計算、驗證。其次還應與建筑模型進行對比驗證,建筑模型是縮小版的現場建筑,它可以有效模擬建筑結構情況,從而縮小預制構件與實際現場裝配的誤差,使得保證裝配式建筑施工質量。最后測量、計算、驗證要從預制構件的體積、容積、長度、寬度進行嚴格計算,施工圖紙只是從表面提供了預制構件的大小不能全面反映預制構件所需要的材料數量。所以模擬建筑便提供了很好的計算比例模型。
2)連接節點的處理
節點處理可以分為功能方面和安全方面。外墻上下啟口可有效避免水平節點處滲水,同時又結合了材料防水,屬于功能方面。灌漿套筒有效的對上下剪力墻鋼筋進行了連接,是屬于結構的安全方面。
3) BIM 全過程應用
BIM與裝配式建筑結合,從模型的建立、碰撞檢測、施工模擬、運維、拆除全過程運用BIM技術。
現場實施階段的設計管理是裝配式建筑施工的關鍵環節,為了順利進行裝配式建筑施工,我們從以下方面進行:一是反復驗證裝配式預制構件的大小,使得預制構件與現場施工圖紙和現場施工每一個框架相吻合,只有達到完全的吻合那么預制構件運輸到施工現場后只需要按照施工圖紙的指示進行組裝成型即可,因此現場組裝前的審核和驗證也很重要。為了提高組裝效率,組裝前也要制定完善的組裝構建方案,一旦預制構件運抵施工現場后出現預制構件與現場施工不相一致時可以調整預制構件生產方案,進行及時的生產。二是施工現場也要及時制定施工方案,若預制構件與現場出現偏差,導致無法進行組裝時,要及時進行計算和驗證,以最短時間得出準確的數據反饋給生產工廠進行預制構件的生產調整。
工程總承包項目在竣工交付階段,總承包單位要安排設計單位繪制竣工圖,做好最終設計成果整理,同步修改BIM 模型,配合做好系統工程調試,并參加工程竣工驗收。
3.4 裝配式建筑成本(采購)管理要點
3.4.1 裝配式建筑采購工作注意要點
1)構件單價
2)PC構件廠家的內部管理
3)評價PC構件廠家是否具有深化設計能力
4)PC構件廠家生產時間及生產能力
5)運輸成本的控制
6)構件廠家是否提供吊裝方案、施工現場指導培訓及驗收配合等服務
7)構件廠家信息技術的應用(構件芯片的安裝、二維碼等)
3.4.2 裝配式建筑成本管理關鍵要點
1)加強設計管理。裝配式建筑建筑設計最初階段應融入工業化的思想,充分考慮了施工具體情況。把構件生產、運輸、儲存、吊裝多方面因素,都融入到方案、擴初、施工圖中從而控制住成本。
2)全力應用BIM技術和大數據。通過BIM技術在某個項目中對生產、施工進行多維度優化和數據化管控。努力實踐BIM應用并逐步實施IPD模式(集成產品開發Integrated Product Development, 簡稱IPD),通過IPD模式進一步提高工業化建筑的造價、進度、質量、安全四個方面的管控。
3.5.1 實施“樣板引路”
1)通過“樣板引路”,從源頭控制,最大限度地避免工程返工而帶來的工期延長、費用增加等問題,從而達到降低工程成本、提高施工效率的目的。
2)通過樣板引路的管理辦法,對裝配式建筑質量做到事前控制,統一標準,為大規模施工提供驗收依據。
3.5.2 現場總平布置控制要點
1)編制《塔吊布置及安裝方案》。在總平布置時,必須精確計算塔吊最遠吊距和最大起吊重量,從而得出什么噸位的塔吊最經濟劃算。垂直起吊設備型號的選擇極為關鍵,型號偏小會出現問題,型號偏大會造成成本增加,任何馬虎都將帶來不可估量的損失。
2)P C構件運輸進場時帶來的交通布置問題。因為P C構件運輸車荷載量很大,必須考慮一次運輸到位在吊點附近卸車,而不能二次轉運。這就要求場內運輸道路必須認真規劃,既要考慮重載汽車的回轉要求,又要考慮道路本身的承載能力。這兩者如有任何一方面出問題,在項目管理現場都會混亂不堪,并且產生很多附加成本。
1)構建運輸:開工前,由PC構件廠家編制構建運輸專項方案。水平構件(疊合板、樓梯段)均采用平板車平放層疊方式運輸。構件盡量分類裝車,墊塊應在一條垂直線上構建裝車順序與卸車順序一致。
2)構件驗收:構建進場后,應根據預制構件質量驗收標準,進行逐塊到場驗收,包括外觀質量、幾何尺寸、預埋件、預留孔洞等,發現不合格應予以退場。
3)構件堆放:施工現場平面布置時,考慮預制構件堆放場地,在施工現場劃出構件堆放場地范圍,標以警示牌,規范管理,堆放區域應在塔吊工作范圍內,避免二次搬運,交叉干擾。堆放時按吊裝順序、規格、品種、所用樓號等分類分區堆放。
3.5.4 構件安裝技術質量要點
1)編制《起重吊裝方案》,嚴格按照吊裝安全方案進行吊裝,必須進行試吊。
2)根據各單體實際情況,布置預制墻板、疊合板、預制樓梯吊裝順序。根據吊裝方案,逐項檢查吊具、吊索、卡環等各種吊裝用具,確認安全。PC構件起吊點附加鋼筋加強,防止起吊點吊脫,避免物體打擊。
3)PC構件先吊裝,再綁扎梁鋼筋,讓預制構件預留鋼筋有效錨入梁內。
3.5.5 構件連接、注漿管控
在預制構件中事實上已預留了鋼筋接頭盒預留孔洞,以便在組裝過程中能夠準確對接和拼裝后的混凝土灌注加固。為了使構件連接結實,注漿充足我們以下方面進行:一是每吊裝一個預制構件或者同一層建筑的構件,需及時進行構件接頭連接加固,然后注漿,待施工完成后再進行下一步吊裝連接。二是對預制構件的鋼筋接頭進行焊接加固,避免注漿時注漿壓力破壞鋼筋接頭。其次預制構件的預留孔洞待組裝完成后也要及時注漿進行密實縫合,避免預留孔洞發生滲漏現象。在注漿過程中要充分擠壓預留孔洞,使其完全融合,注漿預壓結實。三是在注漿的骨料上也要粗細搭配結合,一般現用粗骨料進行注漿填充,以增強預制件連接處的質量,其次用細骨料進行密實縫合,避免發生裂縫滲漏現象。不管是構件連接還是注漿管控,都要嚴格按照施工程序進行,邊施工邊檢查,鋼筋接頭焊接必須牢固,注漿必須充足。
3.5.6 防水防滲技術管控
在墻板拼縫處采取兩道防水屏障,即外側的防水變性硅膠嵌縫及內側的預埋防水橡膠條,同時在每4塊墻板的十字接頭內側增加一道聚氨酯防水嵌縫。同時優化墻板細部構造,拼縫處設置導水及排水裝置,上下板塊拼縫處設置企口構造,以防止外部水進入內側。施工過程中加強防水施工質量管控力度,確保外墻板防水施工質量滿足設計要求。采用防水卷材層時,現場要控制好清掃基層、底膠涂刷、粘結劑的涂刷、卷材接頭的粘貼、卷材末端的收頭處理等細節工作質量,檢查各項指標是否滿足相關規定。
3.6.1 施工裝運、吊裝階段安全風險管理
一是各類預制構件進行現場檢驗,以保證預制構件的質量,特別是在吊裝過程中避免吊裝危險發生。檢驗從預制構件的強度、質量生產標準方面進行,既要達到生產的標準又要在抗震性抗拉伸方面具有良好的性能。否則大型吊裝機在起吊的過程中出現預制構件裂縫或者撕裂的現象。二是多吊裝機或者塔吊必須進行支撐檢驗,一般建筑預制構件的重量達數噸,而要將這些預制構件從運輸車或者現場進行準確吊裝并進行安裝時,其塔吊自身必須穩定牢固,包括塔吊機、鋼絲纜繩、滑輪等,不但在施工前進行認真檢查,而且在施工過程中也要及時檢查,以免發生吊裝危險。三是對預制件進行防護,為了在吊裝過程中避免預制件混凝土的碰撞和裂縫,在進行吊裝前,有必要進行預制件防護,例如預制件邊緣或者棱角用木料外殼進行防護,或者用鋼筋籠進行防護,在塔吊吊裝預定位置時然后打開木料外殼或者鋼筋籠,再進行組裝成型。
3.6.2 拼縫、修補外飾面階段的安全管理
1)避免因灌漿機操作不當,在拼縫、修補外飾面過程中導致發生諸如漿料噴入操作者或其他人員眼睛里等安全事故。
2)由于預制外墻板之間有拼縫,因此在裝配式建筑中常會用到吊籃對外墻面進行處理。避免因吊籃作業的不規范會產生嚴重的安全后果。
3.7.1 BIM技術在建筑設計中的應用
利用BIM技術生成三維數據模型,實現各專業間協同設計及各類數據的導出。基于BIM的精確日照、采光、能耗分析使PC建筑更加節能。
3.7.2 BIM技術在PC建筑深化設計中的應用
BIM技術可實現PC構件深化設計的自動化出圖,精確的包含埋件、鋼筋的三維模型,PC構件間鋼筋的碰撞檢查。精準的深化設計使鋼筋間的浪費較少到最小,并實現PC構件現場無差錯安裝。
3.7.3 BIM技術在PC建筑施工策劃中的應用
應用虛擬仿真技術,在施工前進行工序模擬,事先排除現場施工隱患,優化施工工序,實現高效管理。
總之,裝配式建筑是建筑行業發展起來的新型建筑形式,通過工廠來料生產加工成型,然后運輸施工現場進行組裝,這種建筑形式使得建筑向智能化、信息化發展,徹底改變了傳統的現場施工形式裝配式,有利于建筑資源的節約和減少施工環境污染,因此建筑的管理需從深化設計、項目策劃、構件采購及安裝等多方面入手,進行詳細的研究和設計,要求施工者不斷進行建筑技術培訓,特別是裝配式建筑施工技術培訓,以適應裝配式建筑工程發展。