朱洪濤
(中鐵十八局集團第四工程有限公司,天津 300350)
建筑工程施工材料進入混凝土階段,相對于土木石材來說已經有了較大跨越,從天然材料進入人造材料的應用,不再受制于自然區域限制和資源限制,而混凝土材料的應用也在不斷發展,從現場攪拌加工到攪拌樁規范化生產和專業車輛運輸泵送,從單一品種到多品種多功能混凝土材料的發展,為提高建筑工程施工水平帶來極大便利。隨著技術水平的提高,為了降低建筑工程施工過程中模板工程、腳手架工程等的成本和質量控制,逐漸將混凝土澆筑和加工由現場轉入工廠,降低了現場施工控制管理難度,提高了建筑工程施工進度。

混凝土裝配式住宅建筑概念從20世紀初就提出,受制于當時的技術條件,實際應用案例到20世紀60年代趨于成熟并形成體系,由于其施工環境在室內工廠,容易保障模板安裝和養護等方面的技術細節,在產品質量和工期方面具有較大優勢,對于節約能源和控制現場環境衛生以及開展標準化大規模生產具有較大優勢,得到了迅速推廣。近年來,隨著環境問題越來越受到重視,施工工期和質量控制壓力逐漸增加,為混凝土裝配式住宅建筑的大規模實施創造了市場,特別是隨著成本控制方面的技術日益成熟,混凝土裝配式住宅開始走向規范化、標準化的快速發展通道,得到了我國相關部委的重視,陸續頒布了多項相關規范制度,促進了混凝土裝配式住宅的進一步完善和應用。
隨著我國建筑工程的大規模開工和集中建設,不僅在建筑工程工地造成了較大的環境問題和生態破壞,且隨著建筑工程材料需求量的不斷增加,相關產業鏈的產品需求量增多,對整個建筑工程鏈條的各個環節來說,破壞環境和生態都是無法避免的后果,勢必造成更為嚴重的環境問題。隨著我國環境保護壓力越來越大,從建筑工程開工之前的手續辦理階段,就編制和申報各種環境保護整理措施方案,只有取得環保部門同意后,才能獲批方案和設計。在辦理施工許可階段,還需要對現場的揚塵和環境保護做專項方案審批,在過程中還需要接受專項環境保護監督和檢查,發現未履行和落實相關環境要求承諾的,在停工整改的同時,還需要面對巨額罰款和通報批評,對于施工企業的形象有較大影響。在完工后,竣工驗收階段還將進行環境保護驗收,不整改完畢無法投入使用和取得房產證。只有進行不斷的技術創新,才能適應嚴格的環境保護要求,混凝土裝配式住宅建筑在一定程度上集中吸收了多個專業技術,在加強質量控制的同時,提高了施工階段的環境保護控制能力,適應了時代的需求。
混凝土裝配式住宅建筑打破了原有傳統的混凝土現場澆筑施工順序,極大地簡化了工程建設流程,將模板支護、腳手架搭設、混凝土澆筑、混凝土養護等人力資源和工期消耗時間較長的工作內容轉移到了預制工廠,不僅節約了工期和費用,降低了安全風險,而且在工廠由專業的技術人員和專業的機械設備進行集中、連續、大規模的標準化生產,極大地提高了混凝土裝配式住宅建筑施工效率。在混凝土裝配式住宅建筑施工現場,只需要根據先后順序進行陸續到貨和分批吊裝到位即可,僅對連接處進行局部的模板搭設和混凝土澆筑固定即可完成工作,極大地簡化了施工內容和工作流程,特別適用于快速建設需求。諸如此次新型冠狀病毒肺炎疫情期間的方艙醫院、戰地模塊化布置建筑,采用混凝土裝配式住宅建筑形式可以達到其迫切需求和質量保障。
由于我國國情的影響,農村人口轉入城市后,逐漸成為了流動性較強的建筑工程施工主力,不利于專業的勞動技術素質養成,很難固定在城市某地定居。隨著混凝土裝配式住宅建筑的發展,各地興起了混凝土裝配預制加工廠,通過固定型號和規格尺寸實現流水線大規模生產,將原來在工地流動的支模工人、綁筋工人、木工和焊工等工種從工地進入到工廠,極大地提高了建筑工人的工作環境配置,在勞動安全、生活保障方面具備了更優的條件,實現了以人為本的社會發展宗旨,提高了勞動力技術和經濟含量。
相對于現場的檢查和監督,在工廠進行混凝土預制工作可以實現從材料到成品的全過程標準化操作和監督,過程采樣更加及時和準確,相關單位通過配備的在線監督系統,可實現全程在線監督,為混凝土裝配式住宅建筑施工質量帶來巨大優勢,而且便于進行機械化生產和循環利用,模板使用過程中的循環次數更多,保存完好率大幅提高,相關材料的浪費明顯減少,并可以與現場混凝土裝配式住宅建筑其他工程同步異地施工,不產生沖突,銜接交叉施工明顯減少,安全更有保障。特別是在城市改造和新建的建筑,使用混凝土裝配式住宅建筑形式施工,可以最大程度降低對周邊居民和環境的影響,減少既有設施的破壞,降低揚塵和燈光、噪聲污染,減少高空墜落風險,必將得到更大程度的推廣應用。
雖然混凝土裝配式住宅建筑具有諸多優點,但也存在著不少問題,特別是在起步階段,相關的標準和制度尚不健全,要想大規模推廣應用還有很多障礙,給相關監督管理帶來困難。且由于無法保證運輸過程中的重量、形狀和高度限制,從而增加了高空吊裝作業的難度,提高了對混凝土裝配式住宅建筑設計和施工高水平的要求,對精度控制和模擬技術都具有較高的技術要求等。因此,在后續混凝土裝配式住宅建筑施工過程中,需要從以下幾方面展開改進措施的研究:
未來滿足混凝土裝配式住宅施工技術的技術細節要求,需要提供混凝土預制工廠詳細的尺寸模型和技術參數,在大規模預制階段,需要利用BIM技術等信息模型來進行建筑拆分和細化,并做好數據匹配和精度設置,滿足使用和運輸限制,確保銜接質量。
為了促進多個混凝土裝配式住宅施工單位與多個混凝土預制廠的溝通與合作,需要陸續出臺完善相關標準和制度流程建設,便于開展商品化產品采購和問題質量的監管及責任落實,規范混凝土裝配式住宅施工技術應用市場,促進其健康持續發展。
在當前混凝土裝配式住宅施工技術試點推廣階段,需要加強項目建設的過程監督,防止造成粗放式自由發展狀況,給混凝土裝配式住宅施工帶來質量和安全事故。對不同的項目,在建設期間和完成后,應加強總結和交流,促進同行業相互參觀和監督交流,加快混凝土裝配式住宅施工技術的發展完善。
從長遠看,混凝土裝配式住宅施工技術的發展勢不可擋,必將推動建筑工程行業的標準化、規范化和精細化發展,有利于滿足當今社會對建筑工程的各種要求,有利于建筑工程環保、質量、工期和成本等各方面的最優化管理。因此,我們要強化裝配式建筑的應用意識,在實踐中不斷改進、優化裝配式住宅施工技術,促進我國混凝土裝配式建筑的快速可持續發展。