預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)施工一體化探討

文/趙雪飛 上饒市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)院 江西上饒 334000

為了更好的滿足當(dāng)前人們對(duì)建筑工程數(shù)量、規(guī)模質(zhì)量的需求，預(yù)制裝配式建筑得到了廣泛應(yīng)用。為了保證預(yù)制裝配式建筑質(zhì)量，設(shè)計(jì)施工一體化受到了重點(diǎn)關(guān)注與應(yīng)用，其將建筑工程的設(shè)計(jì)與施工作為一個(gè)完整的項(xiàng)目展開運(yùn)作，有著較好的應(yīng)用效果。

1、預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)施工一體化的主要內(nèi)容分析

在落實(shí)預(yù)制裝使建筑設(shè)計(jì)及施工一體化的過程中，相關(guān)人員需要重點(diǎn)完以下幾項(xiàng)工作：

在進(jìn)行鋼筋墩頭錨固的設(shè)計(jì)中，要盡可能縮短節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋錨固的長度，不需要落實(shí)鋼筋彎折，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋處理的簡化，促進(jìn)預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場安裝效率的提升；在展開預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)中，要落實(shí)結(jié)構(gòu)、機(jī)電、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)等不同專業(yè)的協(xié)同考量，完成構(gòu)件洞口、預(yù)留預(yù)埋的精細(xì)化設(shè)計(jì)，保證設(shè)計(jì)施工一體化的落實(shí)；結(jié)合構(gòu)件翻轉(zhuǎn)、運(yùn)輸、吊裝、支撐、安裝的實(shí)際工況，完成加工模臺(tái)大小、設(shè)備功能、加工工藝等的確定，并在技術(shù)協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)的支持下，形成設(shè)計(jì)施工一體化體系；重點(diǎn)引入BIM 技術(shù)，搭建起全過程信息化管理的信息共享平臺(tái)，完成設(shè)計(jì)、施工信息的交互與共享，以此避免重復(fù)性建模、信息重復(fù)傳輸、施工效率下降、信息失真等問題的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)施工一體化[1]；要落實(shí)預(yù)制疊合板的質(zhì)量加強(qiáng)策略，完成不出筋設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件加工效率和現(xiàn)場安裝效率的提升。

2、預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)施工一體化的具體應(yīng)用探究

2.1 預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)

2.1.1 結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)

在對(duì)預(yù)制裝配式建筑展開施工圖的設(shè)計(jì)中，必須要進(jìn)一步拆分建筑構(gòu)件，完成結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計(jì)。在這一過程中，構(gòu)件拆分的形狀、大小等因素會(huì)對(duì)施工現(xiàn)場材料堆放、現(xiàn)場臨時(shí)道路設(shè)置、設(shè)備選擇等產(chǎn)生直接的影響。因此，在進(jìn)行預(yù)制裝配式建筑的總體設(shè)計(jì)中，必須要考量施工現(xiàn)場的實(shí)際條件，并在保證可行性的基礎(chǔ)上完成優(yōu)化。特別是在城市核心區(qū)域的預(yù)制裝配式建筑施工中，必須要重點(diǎn)落實(shí)上述優(yōu)化工作，提前完成施工成本、運(yùn)輸?shù)葍?nèi)容的考量。

2.1.2 受力設(shè)計(jì)

對(duì)于預(yù)制裝配式建筑而言，其使用的建筑構(gòu)件普遍在工廠中完成提前加工與養(yǎng)護(hù)，在達(dá)到強(qiáng)度要求的條件下運(yùn)輸至施工現(xiàn)場，并在吊裝的支持下完成安裝。因此，預(yù)制構(gòu)件在成為建筑結(jié)構(gòu)的一部分之前，必須要經(jīng)歷運(yùn)輸、翻轉(zhuǎn)、吊裝等多項(xiàng)工序，呈現(xiàn)出的受力形態(tài)具有多樣性[2]。同時(shí)，這些工序均需要在預(yù)制構(gòu)件在中球形鉚釘?shù)闹С窒峦瓿伞；诖耍嚓P(guān)人員要在設(shè)計(jì)中完成施工全過程預(yù)制構(gòu)件受力的考量，包括吊裝平衡、重心位置、運(yùn)輸擺放角度等等。

2.1.3 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

為了更好的保證預(yù)制裝配式建筑的質(zhì)量，必須要在設(shè)計(jì)階段完成關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。此時(shí)，可以引入BIM 技術(shù)完成。在這一過程中，相關(guān)人員需要將建筑中的鋼梁結(jié)構(gòu)、混凝土柱結(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)連接、螺栓焊縫等信息輸入BIM 三維實(shí)體模型中，確保其與實(shí)際設(shè)計(jì)與施工保持一致。在該實(shí)體模型的支持下，能夠更加便捷的完成結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)查看、材料屬性分析等。同時(shí)，可以自動(dòng)展開各個(gè)剖面的碰撞檢測，保證建筑關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的合理性。

2.1.4 機(jī)電管線設(shè)計(jì)

在預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)中，機(jī)電管線設(shè)計(jì)極為重要，且與普通現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的機(jī)電管線設(shè)計(jì)存在較大差異。在普通現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的機(jī)電管線施工，直接將管線放置于待澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)中，通過現(xiàn)澆將管線埋在結(jié)構(gòu)中；而對(duì)于預(yù)制裝配式建筑來說，需要將機(jī)電管線預(yù)先埋設(shè)在構(gòu)件內(nèi)部，并在現(xiàn)場與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中的管線進(jìn)行連接。因此，對(duì)設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性有著更高要求。此是，可以利用BIM 技術(shù)完成預(yù)制結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的建模，通過碰撞檢測完成管線設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)管線的精準(zhǔn)對(duì)接。

2.2 預(yù)制裝配式建筑的施工

2.2.1 施工現(xiàn)場的布置

為了保證預(yù)制裝配式建筑施工現(xiàn)場的整潔程度，必須要結(jié)合BIM 技術(shù)完成施工現(xiàn)場的合理布設(shè)。在該軟件中，搭建起三維的施工現(xiàn)場模型，落實(shí)現(xiàn)場布設(shè)的立體展示，實(shí)現(xiàn)空間布局的優(yōu)化分配。

2.2.2 裝配信息化

在預(yù)制裝配式建筑施工中，需要在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上盡可能縮短施工工期。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件裝配信息化管理極為重要。此時(shí)，需要對(duì)每一塊預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行編碼，并結(jié)合主要信息一保存在信息化管理平臺(tái)中。結(jié)合BIM技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，完成全過程的構(gòu)建信息管理。

2.2.3 成本精細(xì)化管理

項(xiàng)目成本也是預(yù)制裝配式建筑施工中需要相關(guān)人員重點(diǎn)展開的一項(xiàng)工作。此時(shí)，應(yīng)當(dāng)引入信息技術(shù)，搭建成本信息化管理平臺(tái)，完成項(xiàng)目成本的動(dòng)態(tài)化管理。同時(shí)，還可以利用BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目進(jìn)度的施工模擬，完成資源、進(jìn)度、質(zhì)量的統(tǒng)一管控。

2.2.4 施工安全管控

對(duì)于預(yù)制裝配式建筑施工來說，其存在著一些現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)性因素，極易引發(fā)安全事故。因此，在施工階段，要重點(diǎn)進(jìn)行施工安全的管控。此時(shí)，可以利用三維模型完成施工危險(xiǎn)源的分析與確定，并提前形成應(yīng)對(duì)處理策略，實(shí)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防，保證現(xiàn)場安全。

總結(jié)：

綜上所述，設(shè)計(jì)施工一體化將建筑工程的設(shè)計(jì)與施工作為一個(gè)完整的項(xiàng)目展開運(yùn)作，在預(yù)制裝配式建筑項(xiàng)目中發(fā)揮出較高的應(yīng)用優(yōu)勢。在明確設(shè)計(jì)施工一體化主要內(nèi)容的基礎(chǔ)上，通過在結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、受力設(shè)計(jì)、管線設(shè)計(jì)以及下場布設(shè)、安全管理等方面引入BIM 技術(shù)以及一體化管理，更好的保證了預(yù)制裝配式建筑的質(zhì)量與施工安全。