機(jī)電安裝工程預(yù)制裝配化施工技術(shù)分析

李嗣海

重慶渝永建設(shè)(集團(tuán))有限公司

1 引言

預(yù)制裝配化施工就是根據(jù)在施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量繪制的加工圖紙?jiān)诠S制造相關(guān)的組件，并進(jìn)行預(yù)組裝后，然后運(yùn)到工地進(jìn)行裝配使用。

2 機(jī)電安裝工程預(yù)制裝配化施工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 企業(yè)研究應(yīng)用的情況

就目前而言，預(yù)制裝配化施工技術(shù)已經(jīng)得到很多建筑行業(yè)的企業(yè)重視，很多企業(yè)為此創(chuàng)立了很多相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以此完善并熟練應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，便于在未來(lái)占據(jù)更多的市場(chǎng)份額。從現(xiàn)在的情況來(lái)看，該項(xiàng)技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)階段，而且主要局限于管道和機(jī)房的建設(shè)，并沒有涉及過(guò)多的機(jī)電安裝，導(dǎo)致該技術(shù)有很大的局限性，沒有形成完整的技術(shù)體系，所以現(xiàn)階段企業(yè)的主要任務(wù)就是積累經(jīng)驗(yàn)，各企業(yè)之間加強(qiáng)合作，為以后的技術(shù)推廣奠定基礎(chǔ)。

2.2 施工現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用情況

在現(xiàn)在的施工過(guò)程中，根據(jù)施工條件和技術(shù)的使用分類，有兩種施工方法，裝配式施工和非裝配式施工。在施工過(guò)程中，因?yàn)槭┕がF(xiàn)場(chǎng)的不確定性，如建筑材料和施工流程的復(fù)雜多變，所以標(biāo)準(zhǔn)可能不統(tǒng)一。因此，在目前的施工過(guò)程中，有必要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行靈活變通。大型的施工現(xiàn)場(chǎng)，要根據(jù)空間結(jié)構(gòu)的契合程度施工，以及考慮是否需要高空作業(yè)和可行性分析；高空作業(yè)要分析建筑材料安全運(yùn)輸?shù)姆椒āＳ捎诩夹g(shù)的局限性，實(shí)施預(yù)制裝配式施工的機(jī)電安裝工程可以考慮的區(qū)域有限，如機(jī)房、管井、走廊吊頂、閥站、屋頂機(jī)組等，一般在工廠制造完組件后立即組裝成完成品，然后再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)裝配。目前，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布了十大新技術(shù)，機(jī)電安裝工程預(yù)制裝配化施工技術(shù)就包括其中很多技術(shù)，所以它的發(fā)展和創(chuàng)新顯得尤為重要[1]。

3 機(jī)電安裝工程預(yù)制裝配化施工流程和方法

3.1 工廠化預(yù)制加工

由企業(yè)派遣專業(yè)人員根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況繪制加工圖紙，圖紙尺寸要經(jīng)過(guò)多方比對(duì)審核，確認(rèn)在允許的誤差范圍內(nèi)后，交由工廠進(jìn)行預(yù)制加工，工廠根據(jù)圖紙要求制造質(zhì)量合格的組件，等到組件全部驗(yàn)收合格后再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝。對(duì)于要在施工現(xiàn)場(chǎng)組裝的構(gòu)件要進(jìn)行預(yù)留編號(hào)，并進(jìn)行標(biāo)注說(shuō)明，編號(hào)完成的構(gòu)件要統(tǒng)一放在車間的指定地方進(jìn)行堆放。

3.2 成品工廠預(yù)組裝

在工廠進(jìn)行組裝的時(shí)候，對(duì)組裝人員要嚴(yán)格要求，第一，他們要熟悉圖紙，并了解相關(guān)的材料和技術(shù)文件，第二，要確定現(xiàn)場(chǎng)的安裝要求和組件的組裝流程圖，目的是要在施工前確定整個(gè)成品不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。為了確保組裝的順利完成，還要比對(duì)各個(gè)區(qū)域的組件編號(hào)，確定相關(guān)位置，避免組件安裝錯(cuò)誤的問題。在組裝前，還要確定組件的材質(zhì)和口徑等沒有出現(xiàn)差錯(cuò)，保證所有的環(huán)節(jié)沒有問題后再開始最后的組裝。在組裝過(guò)程中，組裝人員必須嚴(yán)格遵守圖紙要求，以免出現(xiàn)錯(cuò)誤，必要時(shí)候，施工過(guò)程中可以采用焊接等相關(guān)方法來(lái)滿足施工要求，以保障成品質(zhì)量。在組裝過(guò)程中，需要根據(jù)圖紙的要求進(jìn)行相關(guān)的位置預(yù)留設(shè)計(jì)，因?yàn)檫€要解決成品的吊裝點(diǎn)問題，和運(yùn)輸安裝過(guò)程中可能發(fā)生的問題，以此減少并盡可能避免在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問題。

3.3 成品運(yùn)輸、吊裝

運(yùn)輸首先要選好適合的運(yùn)輸工具，并且要派專業(yè)人員管理運(yùn)輸過(guò)程，保證其在運(yùn)輸過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。所以運(yùn)輸前要根據(jù)預(yù)制成品的不同材質(zhì)做好運(yùn)輸方案，方案要涉及專業(yè)的護(hù)送人員名單和安全保護(hù)措施。在施工現(xiàn)場(chǎng)的吊裝是工程的重中之重，在吊裝之前，需要按照相關(guān)的圖紙標(biāo)注，同時(shí)使用合適的工具和方法來(lái)確定安全的吊裝位置，然后再找專業(yè)的相關(guān)技術(shù)人員來(lái)協(xié)同安裝，必須保證安裝的成功性才可動(dòng)手實(shí)施安裝。安裝一般有橫向安裝和豎向安裝兩種方式，具體安裝方式要按照施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況靈活變通。

4 機(jī)電安裝工程預(yù)制裝配化施工優(yōu)點(diǎn)

4.1 場(chǎng)外工廠化預(yù)制

場(chǎng)外工廠化預(yù)制是提高施工效率和提高效益的重要載體。傳統(tǒng)預(yù)制一般是現(xiàn)場(chǎng)手工焊接，受到現(xiàn)場(chǎng)條件和作業(yè)環(huán)境的局限，效率低下，而且質(zhì)量難以保障。而工廠化預(yù)制在工廠加工制造，不受環(huán)境影響，施工多為機(jī)械加工，效率高，而且機(jī)械制造的質(zhì)量有所保證，在車間預(yù)制能夠減少施工現(xiàn)場(chǎng)工作量，提高施工效率。

4.2 現(xiàn)場(chǎng)裝配式施工

現(xiàn)場(chǎng)裝配式施工提高了現(xiàn)場(chǎng)施工的工作速度，減少了安全問題和污染。因?yàn)槭┕きh(huán)節(jié)中的焊接、切割、噴漆等都在車間完成，有效控制了污染對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的影響，而且在車間有利于采用更加嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)保證預(yù)制加工成品的質(zhì)量，同時(shí)相對(duì)于在施工現(xiàn)場(chǎng)可能要面對(duì)的各種環(huán)境，在車間作業(yè)也改善了工人的工作環(huán)境和降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

4.3 集成施工

對(duì)各機(jī)電專業(yè)管線進(jìn)行集成施工，提高成品的可觀性。為了提高管道的綜合布置效率，可以采用深化設(shè)計(jì)和BIM 建模的方法，例如對(duì)機(jī)電專業(yè)管道進(jìn)行一體化預(yù)制加工，最好就是各個(gè)管段、支架同時(shí)開始施工，有效提高工作效率，減少交叉作業(yè)帶來(lái)的負(fù)面影響。在車間制造采用統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，有效保證了成品的質(zhì)量，在車間預(yù)制減少現(xiàn)場(chǎng)的工作量，給施工現(xiàn)場(chǎng)保持整潔提供了保障，可以實(shí)現(xiàn)建筑工程的現(xiàn)代化施工。

4.4 BIM技術(shù)

BIM 技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工廠預(yù)制，使施工現(xiàn)場(chǎng)得以提高施工效率。在基于BIM 模型的預(yù)制階段，在對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件中輸入需要預(yù)制的零件參數(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的加工圖紙，工廠工作人員依靠這個(gè)圖紙來(lái)進(jìn)行預(yù)制加工。在車間的預(yù)制加工過(guò)程，大部分的操作主要由機(jī)械來(lái)完成，有效降低了工人的工作強(qiáng)度，減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的工作量，使現(xiàn)場(chǎng)的安全指數(shù)和工作環(huán)境質(zhì)量得以大幅提高，以機(jī)械化制造為基礎(chǔ)的預(yù)制加工可以保證成品的質(zhì)量和提高了工作效率，使得整個(gè)建筑工程的質(zhì)量和進(jìn)度得以大幅度的提高[2]。

5 機(jī)電安裝工程預(yù)制裝配式施工存在的問題

5.1 沒有引起政府的足夠重視

現(xiàn)在政府對(duì)裝配式建筑的重心主要是應(yīng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)方面的，在機(jī)電專業(yè)方面尚且沒有提出明確的發(fā)展方向和標(biāo)準(zhǔn)，而且也沒有合適的政策來(lái)鼓勵(lì)這方面的發(fā)展，所以導(dǎo)致機(jī)電安裝工程遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展步伐，建筑行業(yè)得不到協(xié)調(diào)發(fā)展，很容易造成半邊腳走路的尷尬局面。就目前而言，機(jī)電安裝工程預(yù)制裝配式施工還沒有得到國(guó)家的高度重視。

5.2 國(guó)內(nèi)技術(shù)沒有統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

雖然有很多企業(yè)在項(xiàng)目中應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，但他們都是處在試驗(yàn)階段，這些項(xiàng)目是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到企業(yè)所需求的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的。就目前而言，能夠達(dá)到大范圍推廣的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)非常少，還不能形成完善的技術(shù)體系。

5.3 缺少與建筑結(jié)構(gòu)等各專業(yè)裝配式施工的協(xié)同發(fā)展

受到目前裝配式施工技術(shù)的局限，機(jī)電專業(yè)部分依然采用傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)焊接的施工方式，大大降低了裝配式施工的效率。只有機(jī)電專業(yè)與建筑結(jié)構(gòu)、裝修專業(yè)協(xié)同發(fā)展，才能充分發(fā)揮這項(xiàng)技術(shù)在各個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)。

5.4 缺乏技術(shù)人才

裝配式施工在各個(gè)環(huán)節(jié)都需要極其專業(yè)的人員來(lái)保證整個(gè)工程的質(zhì)量，而目前社會(huì)是沒有足夠的專業(yè)人員來(lái)滿足這個(gè)需求的。所以企業(yè)在進(jìn)行項(xiàng)目施工的過(guò)程中應(yīng)適當(dāng)?shù)嘏囵B(yǎng)具有較高技術(shù)素質(zhì)的專業(yè)人員，要制定好合適的人才培養(yǎng)方案。可以通過(guò)以老帶新和創(chuàng)立專業(yè)培訓(xùn)班的手段來(lái)擴(kuò)大后備技術(shù)人員的儲(chǔ)備。

6 機(jī)電安裝工程預(yù)制裝配式施工技術(shù)發(fā)展的方向分析

6.1 預(yù)制裝配化施工技術(shù)可以應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的所有情況

機(jī)電安裝工程預(yù)制裝配化施工一定要能應(yīng)對(duì)不同的施工現(xiàn)場(chǎng)，在建筑結(jié)構(gòu)裝配式施工前，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)要準(zhǔn)備能協(xié)調(diào)的預(yù)制方案，要協(xié)同配合施工；而非裝配式施工在施工現(xiàn)場(chǎng)要嚴(yán)格進(jìn)行協(xié)調(diào)配合。采用機(jī)電安裝工程的預(yù)制裝配式施工，在任何情況下都要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體事務(wù)進(jìn)行變通。

6.2 在車間預(yù)制加工的人員必須具備較高的專業(yè)素質(zhì)

在車間預(yù)制加工的人員，工作環(huán)境得到大幅提高，相應(yīng)的管理標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)該得到改變以適應(yīng)環(huán)境的變化，老一套的工地管理?xiàng)l例已不再適用，管理標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該朝著工業(yè)化對(duì)齊。在車間操作相應(yīng)的機(jī)械加工需要專業(yè)的技能，根據(jù)國(guó)家對(duì)于建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展要求，在車間工作的人員應(yīng)該事前受到專業(yè)的技能培訓(xùn)。

6.3 機(jī)電工程、建筑結(jié)構(gòu)、裝修集成化發(fā)展

從現(xiàn)在預(yù)制裝配式發(fā)展的方向來(lái)看，未來(lái)的建筑工程預(yù)制過(guò)程中，機(jī)電工程專業(yè)、建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)、裝修專業(yè)將同步協(xié)調(diào)發(fā)展。建筑產(chǎn)業(yè)化就應(yīng)該是建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)、機(jī)電安裝專業(yè)和內(nèi)部裝修的共同產(chǎn)業(yè)化，協(xié)同發(fā)展，互為表里。

6.4 政府的資金投入有助于預(yù)制裝配式施工技術(shù)的推廣

從其他國(guó)家的裝配式技術(shù)發(fā)展方向來(lái)看，政府的投資項(xiàng)目對(duì)于企業(yè)應(yīng)用和推廣預(yù)制裝配式施工技術(shù)有很大的促進(jìn)作用。我國(guó)政府現(xiàn)在投資的公共設(shè)施、低保住房等項(xiàng)目在很大程度推進(jìn)了預(yù)制裝配式施工技術(shù)的發(fā)展。由此可見，政府的資金投入必能帶動(dòng)整個(gè)建筑行業(yè)技術(shù)鏈的蓬勃發(fā)展。

7 結(jié)束語(yǔ)

就目前而言，隨著中國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展，預(yù)制裝配式施工技術(shù)經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的發(fā)展，將不可避免地迎來(lái)一個(gè)難得的機(jī)遇，只要機(jī)電安裝企業(yè)抓住這一機(jī)遇，在未來(lái)的市場(chǎng)中將占據(jù)不可想象的地位，而且企業(yè)的創(chuàng)新能力和管理水平也將得到大幅提高。