肖萬華
(中國(guó)水利水電第八工程局有限公司,湖南 長(zhǎng)沙 410004)
當(dāng)前我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展迅猛,傳統(tǒng)的工藝技術(shù)已無法滿足建筑發(fā)展的需求,所以裝配式建筑應(yīng)運(yùn)而生。該類建筑屬于新興的結(jié)構(gòu)類建筑,在實(shí)際施工時(shí),使用專業(yè)的設(shè)備來連接起各種類型通用的預(yù)制構(gòu)件,從而保證建筑功能的完整性。采用裝配式建筑不但可以提高工程質(zhì)量,縮短作業(yè)進(jìn)度,而且還不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生太大影響,作業(yè)難度較小,所以值得有效推廣與應(yīng)用。不過因?yàn)樯a(chǎn)其構(gòu)件成本較高,所以在一定程度制約到了裝配式建筑的發(fā)展,為此必須要采取有效措施來控制裝配式建筑構(gòu)件的生產(chǎn)成本。
一般來講,在裝配式建筑構(gòu)件中,具有節(jié)約資源、縮短工期和減少污染三大較為突出的優(yōu)勢(shì)。從節(jié)約資源方面來講,裝配式混凝土建筑與傳統(tǒng)建筑相比,這應(yīng)該是一項(xiàng)較為突出的優(yōu)勢(shì)。在應(yīng)用裝配式建筑構(gòu)件進(jìn)行施工作業(yè)時(shí),對(duì)于建筑板墻、柱子還有大梁等均可以直接在生產(chǎn)廠家進(jìn)行制作并形成固定模板,進(jìn)而將相關(guān)部位制作成預(yù)制構(gòu)件。這樣一來,就可以實(shí)現(xiàn)在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行裝配便可完成,同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)所需模板數(shù)量將大幅度降低,而且還可以很大程度上減少木材資源和混凝土的耗損和浪費(fèi),進(jìn)而大大節(jié)約了建設(shè)施工成本。從縮短工期方面來講,使用裝配式結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工作業(yè),可以實(shí)現(xiàn)一次成型,進(jìn)而大大節(jié)約了施工所需時(shí)間上的消耗。有關(guān)資料表明,在同一施工周期內(nèi),應(yīng)用裝配式結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工建設(shè)可以節(jié)約一半左右的時(shí)間。而從減少污染方面來講,應(yīng)用裝配構(gòu)件展開施工建設(shè),其大部分施工流程均在生產(chǎn)廠家內(nèi)完成作業(yè),這樣一來就很好地減少了施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)各種污染問題,進(jìn)而對(duì)其周邊環(huán)境起到較好的保護(hù)作用,同時(shí)也降低了對(duì)周邊居民所造成的影響。
對(duì)于模具設(shè)計(jì)來講,不僅需要確保各項(xiàng)構(gòu)件在尺寸、外形等方面均達(dá)到相關(guān)要求,而且還需對(duì)預(yù)埋件做準(zhǔn)確的定位。在這一過程中,無論哪一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題均會(huì)對(duì)后期施工作業(yè)造成極大影響。就目前來看,在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程中,外漏鋼筋是一項(xiàng)較為常見的問題,一旦出現(xiàn)這種問題時(shí),通常都需要對(duì)其進(jìn)行返工處理,這樣一來就會(huì)致使生產(chǎn)成本增加。另外,在邊模進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),通常都要在其側(cè)面作開孔處理,但由于孔洞的出現(xiàn)必定會(huì)對(duì)邊模自身強(qiáng)度及剛度造成影響,進(jìn)而極易發(fā)生變形現(xiàn)象,這樣一來就需要對(duì)邊模進(jìn)行更換,以確保其具有較強(qiáng)強(qiáng)度和剛度,但這將會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本增大。
在對(duì)構(gòu)件加工圖進(jìn)行設(shè)計(jì)這一過程中,往往受到生產(chǎn)廠家自身設(shè)計(jì)人員職業(yè)能力、素質(zhì)等方面影響,進(jìn)而沒能較好地將各個(gè)不同專業(yè)知識(shí)進(jìn)行有效融合起來,從而極易出現(xiàn)專業(yè)沖突和銜接不到位等問題;再加上相關(guān)管理人員在監(jiān)督管理方面存在缺失等。在這種情況下就極易致使構(gòu)件發(fā)生返工、甚至報(bào)廢等問題,進(jìn)而致使大量材料、人工以及設(shè)備等造成極大浪費(fèi),同時(shí)在時(shí)間上面也受到了影響,并最終對(duì)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)成本造成了巨大影響??偟膩碇v,導(dǎo)致這一問題出現(xiàn)最為主要的就是構(gòu)件加工圖自身所涉及內(nèi)容非常廣,這對(duì)于設(shè)計(jì)人員有著極高的要求,不僅要求他們具有水、電、消防等多個(gè)建筑方面專業(yè)知識(shí),而且在設(shè)計(jì)方面也要有豐富的經(jīng)驗(yàn)。
就目前來講,國(guó)內(nèi)預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)制作過程中,常常會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)區(qū)域生產(chǎn)混亂、鋼筋成型系統(tǒng)自動(dòng)化水平不高和養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)存在一定弊端等多種問題。正是這些問題的存在而致使預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)難度加大,同時(shí)還會(huì)對(duì)預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量造成較大程度影響,甚至還會(huì)致使預(yù)制構(gòu)件出現(xiàn)返廠修復(fù)等問題,這些都會(huì)對(duì)其生產(chǎn)成本造成巨大影響。
通常情況下,都是由構(gòu)件廠批量生產(chǎn)裝配式構(gòu)件,并于后期在施工場(chǎng)地進(jìn)行安裝,轉(zhuǎn)變了以往的現(xiàn)澆工藝。在實(shí)際生產(chǎn)構(gòu)件時(shí)所產(chǎn)生的成本包括了人工費(fèi)用,混凝土、模具以及鋼筋攤銷費(fèi)用,構(gòu)配件的管理費(fèi)用、水電機(jī)械費(fèi)等內(nèi)容,相較于現(xiàn)澆構(gòu)件而言,其生產(chǎn)成本費(fèi)用的增加存在如下幾方面問題:第一,人工費(fèi)用,也就是生產(chǎn)工人的工資。在制作預(yù)制構(gòu)件時(shí)往往會(huì)使用到諸多機(jī)械設(shè)備,所以人工數(shù)量要求有所下降。不過當(dāng)前我國(guó)的裝配式建筑處于起步階段,所以在制造預(yù)制構(gòu)件中熟練的工作人員還是比較匱乏,而且薪資較高,從而使得人工費(fèi)用普遍偏高。第二,材料用量問題。在生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件時(shí),混凝土用量和傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工用量相差不多,但是其使用鋼筋的量則要大得多,這主要是由于在現(xiàn)澆構(gòu)件的配筋基礎(chǔ)上加設(shè)了許多連接鋼筋,相較于現(xiàn)澆施工來說其鋼筋使用量要增加超過30%。第三,裝配式構(gòu)件模板攤銷。即便現(xiàn)澆構(gòu)件同樣使用到模板,不過裝配式混凝土構(gòu)件的模具要求能夠結(jié)合整體構(gòu)件形狀來實(shí)施設(shè)計(jì),所以在工程施工中構(gòu)件類型越少、預(yù)制率越高,那么模板攤銷費(fèi)用就越低,反之則越高。
相較于現(xiàn)澆構(gòu)件而言裝配式構(gòu)件其增加了運(yùn)輸費(fèi)用與倉儲(chǔ)費(fèi)用。第一,運(yùn)輸費(fèi)用。有別于現(xiàn)澆構(gòu)件的混凝土運(yùn)輸方式,裝配式構(gòu)件因?yàn)槠涑善窐?gòu)件體積較大,所以在運(yùn)輸環(huán)節(jié)容易發(fā)生碰撞而受損,因此要求采取更多的保護(hù)措施,所以運(yùn)輸成本較高。而且因?yàn)槌善窐?gòu)件中含有鋼筋,所以構(gòu)件很重,由于運(yùn)輸車輛每次載重有限,因此導(dǎo)致運(yùn)輸次數(shù)增加。而且加上當(dāng)前構(gòu)配件廠的數(shù)量不多,往往需要進(jìn)行異地運(yùn)輸,從而使得運(yùn)輸費(fèi)用上升。第二,倉儲(chǔ)費(fèi)用。對(duì)于現(xiàn)澆工件而言,其通常是經(jīng)過澆筑、養(yǎng)護(hù)后形成建筑實(shí)體,所以無需占用其他存儲(chǔ)場(chǎng)所。不過預(yù)制構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)與存放均要在指定場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)行,同時(shí)安排專門工作人員來負(fù)責(zé)管理,所以就會(huì)產(chǎn)生額外的費(fèi)用。
預(yù)制率的提高會(huì)使得吊裝費(fèi)用增加。通常吊裝費(fèi)用主要包括了人工費(fèi)以及大型機(jī)械設(shè)備的使用費(fèi),而該類成本通常都是租賃費(fèi)或是自由設(shè)備攤銷費(fèi),能夠通過提高周轉(zhuǎn)率以及減少租賃期限來達(dá)到降低費(fèi)用分?jǐn)偟哪康摹?/p>
在對(duì)其成本進(jìn)行控制過程中遵循該原則,就要求企業(yè)不斷擴(kuò)大自身生產(chǎn)規(guī)模,以實(shí)現(xiàn)有效降低生產(chǎn)成本,想要實(shí)現(xiàn)這一規(guī)模經(jīng)濟(jì)化生產(chǎn),就需要政府給予一定的政策優(yōu)惠和支持;同時(shí),企業(yè)方面也需要不斷加大宣傳力度,進(jìn)而使更多施工企業(yè)和建設(shè)企業(yè)選用裝配式建筑進(jìn)行施工作業(yè)。
在對(duì)其成本進(jìn)行控制過程中遵循該原則,主要是確保預(yù)制構(gòu)件通用性,進(jìn)而得以對(duì)同一型號(hào)預(yù)制構(gòu)件開展大批量生產(chǎn)作業(yè),這樣可以有效減少再次設(shè)計(jì),進(jìn)一步減少成本投入。
在對(duì)其成本進(jìn)行控制過程中遵循該原則,這就要求生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部各部門均能全力協(xié)作,切實(shí)配合,進(jìn)而使生產(chǎn)全過程得以全面、高效地生產(chǎn),不斷提升生產(chǎn)質(zhì)量和效率,進(jìn)而有效降低企業(yè)生產(chǎn)成本。
1)應(yīng)用現(xiàn)代BIM 技術(shù)以實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)。應(yīng)用BIM 技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)可視化,進(jìn)而使構(gòu)件加工設(shè)計(jì)圖得以更加直觀地呈現(xiàn)出來,進(jìn)而設(shè)計(jì)人員可以對(duì)其數(shù)據(jù)信息結(jié)果進(jìn)行有效地研究和分析,進(jìn)而對(duì)其設(shè)計(jì)科學(xué)性進(jìn)行有效評(píng)估,以不斷增強(qiáng)設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。2)當(dāng)施工圖紙完成后,還可以應(yīng)用Revit 模擬技術(shù)以實(shí)現(xiàn)三維透視圖,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)制構(gòu)件內(nèi)部相關(guān)構(gòu)造及不同空間部位進(jìn)行校驗(yàn),進(jìn)而及時(shí)發(fā)現(xiàn)構(gòu)件在設(shè)計(jì)階段潛在問題,從而得以及時(shí)有效地對(duì)這些問題進(jìn)行處理,以避免在設(shè)計(jì)階段存在問題而導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。3)強(qiáng)化建設(shè)設(shè)計(jì)人才隊(duì)伍。生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)不斷強(qiáng)化自身設(shè)計(jì)人才隊(duì)伍建設(shè),不斷提高設(shè)計(jì)人員整體設(shè)計(jì)水平;同時(shí)還需加強(qiáng)信息化技術(shù)在這一過程中的應(yīng)用質(zhì)量和效率,不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)和模擬作業(yè),使自身設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)得到進(jìn)一步累積。
1)對(duì)模具主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化。如在邊模主體中應(yīng)用空心矩形管材,在其側(cè)面使用鋼筋焊接,且在鋼板上切實(shí)落實(shí)好開孔作業(yè),以降低模板重量的同時(shí)很好地增強(qiáng)其強(qiáng)度。2)進(jìn)一步創(chuàng)新虛擬模具制造技術(shù)。如積極應(yīng)用計(jì)算機(jī)使之形成3D 模具信息,進(jìn)而得以實(shí)現(xiàn)更加直觀地對(duì)其強(qiáng)度和剛度進(jìn)行探索和研究,同時(shí)更精準(zhǔn)在對(duì)預(yù)埋件實(shí)現(xiàn)定位,以便及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)問題并作出相應(yīng)的解決和處理。3)推廣應(yīng)用邊模機(jī)械手。通過邊模機(jī)械手的應(yīng)用,不僅可以大幅度減少模具發(fā)生變形,而且在構(gòu)件生產(chǎn)方面還大幅度提高了效率,同時(shí)有效減少模具投入,進(jìn)一步控制生產(chǎn)成本。
1)科學(xué)合理地選用生產(chǎn)線模式。在具體制作過程中,應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合實(shí)際構(gòu)件生產(chǎn)特性,進(jìn)而科學(xué)合理地對(duì)流水線、臺(tái)座以及模具等進(jìn)行選用。通過對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行科學(xué)合理地選擇,進(jìn)而使構(gòu)件生產(chǎn)得以滿足相關(guān)要求和規(guī)范,盡可能減少能源消耗,同時(shí)還可以有效控制生產(chǎn)質(zhì)量。2)排產(chǎn)制作構(gòu)件。這就對(duì)相關(guān)作業(yè)人員提出了更高的要求,應(yīng)當(dāng)對(duì)其成組技術(shù)進(jìn)行排產(chǎn)以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化,不斷提高構(gòu)件生產(chǎn)效率,進(jìn)一步有效控制生產(chǎn)成本。在應(yīng)用成組技術(shù)前,需應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)其構(gòu)件進(jìn)行編碼作業(yè),以實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。3)科學(xué)應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助編碼系統(tǒng)。對(duì)構(gòu)件養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行不斷優(yōu)化和創(chuàng)新,應(yīng)用養(yǎng)護(hù)及自動(dòng)控制等相互結(jié)合起來,進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其養(yǎng)護(hù)時(shí)間、溫度以及濕度等進(jìn)行有效控制,從而有效減少由于傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)過程中對(duì)構(gòu)件造成的損害,進(jìn)一步提高構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量和效率。4)在制作裝配式構(gòu)件過程中,要求工作人員能夠?qū)?gòu)件的型號(hào)、類別與生產(chǎn)工藝進(jìn)行分析,注重對(duì)加工細(xì)節(jié)的管控,確保整體構(gòu)件的制作以及管理水平。如,在對(duì)復(fù)合保溫外墻板預(yù)制時(shí),要求工作人員能夠?qū)酀{套筒的使用要求有一個(gè)全面的了解;對(duì)實(shí)際敷設(shè)鋼筋網(wǎng)片的位置進(jìn)行科學(xué)確定;對(duì)混凝土保護(hù)層厚度進(jìn)行嚴(yán)格把控等。
預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量?jī)?yōu)劣將會(huì)對(duì)整體工程質(zhì)量有著較大影響。而且最終工程成本也會(huì)受到預(yù)制構(gòu)件的專業(yè)性、生產(chǎn)工藝以及和建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)距離的影響。而實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化則能夠有利于成本的減少。這主要是由于標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升,并且降低攤銷費(fèi)用。所以這就需要在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中做好相關(guān)把控工作,在設(shè)計(jì)方案允許的前提下盡可能使用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件。在進(jìn)行構(gòu)件制作前,要求企業(yè)能夠結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)型號(hào)、尺寸、數(shù)量、體積、重量以及形狀等因素來科學(xué)制定方案,并對(duì)構(gòu)件圖紙進(jìn)行優(yōu)化,從而制定出一個(gè)科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳a(chǎn)方案。不僅如此,還要求能夠落實(shí)生產(chǎn)全過程的計(jì)劃成本以及質(zhì)量管理,切實(shí)確保預(yù)制構(gòu)件的經(jīng)濟(jì)效益以及產(chǎn)品質(zhì)量。
在實(shí)際運(yùn)輸過程中,需要對(duì)最佳運(yùn)輸線路進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃,并對(duì)沿線道路情況進(jìn)行仔細(xì)查看,包括了路橋的最大荷載重量、道路上方是否存在障礙物、涵洞隧道可通過的最大尺寸等,盡可能選取運(yùn)輸便捷或是距離不遠(yuǎn)的裝配式構(gòu)件制作廠進(jìn)行合作,并且要采取有效的應(yīng)急方案,防止出現(xiàn)交通事故。此外,還需要結(jié)合構(gòu)件的形狀、尺寸、重量以及數(shù)量等情況來科學(xué)設(shè)計(jì)裝載方案,選用適合的車輛,把需要先安裝的構(gòu)件放于最上層或是最外層,同時(shí)做好相應(yīng)編號(hào)工作。在擺放構(gòu)件時(shí)應(yīng)當(dāng)要做到簡(jiǎn)潔、有序,盡可能采用橫裝或平裝等方法,把運(yùn)載車輛的空間充分利用起來。而且實(shí)際生產(chǎn)構(gòu)件時(shí)間應(yīng)當(dāng)要與安裝時(shí)間相符,對(duì)構(gòu)件進(jìn)行堆放時(shí)注意其位置需要符合實(shí)際吊裝的順序,同時(shí)位于對(duì)應(yīng)塔吊作業(yè)范圍當(dāng)中,從而達(dá)到降低二次搬運(yùn)費(fèi)用以及倉儲(chǔ)費(fèi)用,減小成本費(fèi)用的目的。
通過上文分析得知,使用預(yù)制構(gòu)件會(huì)導(dǎo)致倉儲(chǔ)成本的增加。如若進(jìn)度安排得當(dāng),制定一個(gè)科學(xué)、合理且與實(shí)際施工節(jié)奏相符的預(yù)制方案,在吊裝首層前1-2天運(yùn)輸?shù)谝慌A(yù)制構(gòu)件到現(xiàn)場(chǎng),并且在吊裝首層的同時(shí)制作下一批次構(gòu)件就能夠?qū)崿F(xiàn)倉儲(chǔ)時(shí)間以及倉儲(chǔ)用地減少的目的,進(jìn)而達(dá)到降低倉儲(chǔ)成本的效果。不僅如此,科學(xué)制定吊裝計(jì)劃還能夠?qū)⒌跹b效率提升,進(jìn)而將吊裝設(shè)備的占地時(shí)間減少,降低設(shè)備使用成本以及租賃費(fèi)用,有利于減小整體工程生產(chǎn)成本。
在混凝土建筑中,通常需要使用大量的模板,并且其通常難以重復(fù)使用,即便目前出現(xiàn)來膠合板、鋁合金等能夠重復(fù)使用的產(chǎn)品,不過相較于木質(zhì)模板而言,其成本依舊偏高,而且市場(chǎng)應(yīng)用并不廣。所以,在構(gòu)件制造成型過程中,需要有效融合傳統(tǒng)和現(xiàn)代工藝,首先是深入研發(fā)與使用較高自動(dòng)化程度,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜形狀組合式模具或一次成型設(shè)備;其次,在進(jìn)行構(gòu)件制作時(shí)切不可一味的追求一次成型,可以采取“二次成型預(yù)裝配”技術(shù),也就是分解較為復(fù)雜的構(gòu)件為標(biāo)準(zhǔn)木塊,成型后再進(jìn)行重組,并在工廠中實(shí)現(xiàn)組裝為適合運(yùn)輸以及現(xiàn)場(chǎng)安裝的構(gòu)件。
因?yàn)轭A(yù)制安裝裝配式建筑構(gòu)件時(shí)具有一定的難度,并且要求作業(yè)人員具有較高的專業(yè)水準(zhǔn),所以必須要注重安裝工藝水平的提高。第一,應(yīng)當(dāng)要實(shí)施全裝修承包模式,采取分段流水作業(yè)的方式來同時(shí)完成多道工序,并且還需要不斷完善與補(bǔ)充施工方案,將裝配式建筑工期短、節(jié)約資金的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮出來。第二,需要注重培訓(xùn)工作人員的專業(yè)能力,讓施工人員能夠在短時(shí)間內(nèi)變?yōu)槭炀毜漠a(chǎn)業(yè)技術(shù)人員,確保工業(yè)化的需求得到滿足,并將裝配式建筑人工成本降低的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮出來。如果沒能在預(yù)定時(shí)間內(nèi)正確的安裝預(yù)制構(gòu)件,則可能會(huì)由于進(jìn)度拖延、返工等問題而導(dǎo)致裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)成本增加。
總的來講,現(xiàn)階段對(duì)裝配式建筑發(fā)展造成影響的因素,主要就是預(yù)制構(gòu)件成本較高而造成的。而對(duì)于裝配式建筑成本來講,其最為主要的也是預(yù)制構(gòu)件成本。因此,想要切實(shí)有效地控制好裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)成本,就應(yīng)當(dāng)切實(shí)強(qiáng)化預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)成本控制,不斷增強(qiáng)在其生產(chǎn)過程中的成本控制認(rèn)識(shí),盡可能地避免在這在過程中造成成本增加,并最終實(shí)現(xiàn)成本控制,不斷推進(jìn)裝配式建筑的快速、健康發(fā)展。