陳康勝
【摘要】自2016年全國全面推廣裝配式建筑以來,裝配式建筑在建筑市場上的占有率不斷攀升,截至2020年已占新建筑比例達20%,但相比較于傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制,其質(zhì)量控制措施相對薄弱。本文主要針對在裝配式建筑施工質(zhì)量控制過程中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題,通過BIM技術(shù)的合理分析及運用,使相關(guān)質(zhì)量問題得到有效控制和解決,給相關(guān)行業(yè)從業(yè)人員的學(xué)習(xí)和研究提供一些借鑒。
【關(guān)鍵詞】裝配式建筑;質(zhì)量控制;BIM技術(shù);運用
1.基本概念
1.1 裝配式建筑
裝配式建筑是指把傳統(tǒng)建造方式中的大量現(xiàn)場作業(yè)工作轉(zhuǎn)移到工廠進行,在工廠加工制作好建筑用構(gòu)件和配件(如樓板、墻板、樓梯、陽臺等),運輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場,通過可靠的連接方式在現(xiàn)場裝配安裝而成的建筑。
裝配式建筑主要包括預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑等,因為采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、信息化管理、智能化應(yīng)用,是現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)方式的代表。
1.2 BIM技術(shù)
BIM全稱為建筑信息模型(Building Information Modeling),是在繪圖軟件的基礎(chǔ)上結(jié)合三大學(xué)科(建筑學(xué)、工程學(xué)及土木工程學(xué))的專業(yè)學(xué)科知識而衍化出的新工具,主要進行與建筑有關(guān)的電腦輔助設(shè)計。
BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程全壽命周期的數(shù)據(jù)化工具。運用數(shù)據(jù)對建筑建立三維信息模型,使工程施工人員對建設(shè)工程全過程進行掌握,對施工過程中容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的點進行提前控制,以便提升施工質(zhì)量,降低施工成本,縮短工期。
2.裝配式建筑施工質(zhì)量控制點
裝配式建筑作為一種新型建筑形式,其最大的特點是將構(gòu)筑物中的部分構(gòu)件先在工廠進行預(yù)制,制作完成后再運至施工現(xiàn)場進行安裝,整個施工過程就如同搭積木一樣,方便快捷。相比較與傳統(tǒng)建筑形式,裝配式建筑的優(yōu)點有節(jié)能環(huán)保、省時省力、質(zhì)量可控率高等。
裝配式建筑最重要的組成元件是各種預(yù)制構(gòu)件,其質(zhì)量控制的核心也就是預(yù)制構(gòu)件制作的質(zhì)量控制及預(yù)制構(gòu)件吊裝的質(zhì)量控制。下面將對裝配式建筑施工質(zhì)量控制點進行分析。
2.1預(yù)制構(gòu)件的拆分
施工藍圖中的預(yù)制構(gòu)件拆分對后續(xù)裝配式建筑施工質(zhì)量的控制尤為重要。規(guī)格統(tǒng)一、形狀簡單的構(gòu)件不但能在工廠預(yù)制時降低出錯率,更能在后期施工現(xiàn)場進行吊裝時省時省力,提高施工效率。
2.2 PC構(gòu)件深化
通過對建、結(jié)、水、暖、電等各個專業(yè)的圖紙的全方位了解,掌握圖紙中的各種細部節(jié)點,對PC構(gòu)件進行深化,避免在進行預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)時產(chǎn)生遺漏。遺漏的細部節(jié)點在預(yù)制好的構(gòu)件上進行補筑時,由于預(yù)制面光滑,極易出現(xiàn)質(zhì)量問題。
2.3 施工樣板
“樣板引路”在傳統(tǒng)建筑工程施工中已得到廣泛應(yīng)用,在裝配式建筑施工中亦需如此。但由于施工場地及其他條件限制,目前施工現(xiàn)場預(yù)制構(gòu)件樣板均為成型樣板,無法精確至每道施工工序。給項目質(zhì)檢員及相關(guān)從業(yè)人員全面了解預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程帶來難度,不利于預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的全過程質(zhì)量控制。
2.4 進場驗收
進場驗收是預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量控制的關(guān)鍵點。預(yù)制構(gòu)件驗收與傳統(tǒng)材料驗收存在很大不同,除了預(yù)制構(gòu)件外觀質(zhì)量的檢查外,其規(guī)格尺寸、鋼筋點位也應(yīng)一一檢查。使用施工藍圖進行對比檢驗,效率不高且容易出錯,出錯的構(gòu)件用于工程實體將對工程質(zhì)量帶來極大隱患。
2.5 現(xiàn)場錨固層
現(xiàn)場錨固層又稱轉(zhuǎn)換層,此層以下為傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),此層以上為裝配式結(jié)構(gòu)。錨固層作為裝配式構(gòu)件的起步樓層,該層對裝配式建筑施工質(zhì)量起著決定性作用。在錨固層進行鋼筋定位時,由于樓層面積大,細小的偏差逐漸累積亦會導(dǎo)致較大誤差。因此錨固層PC構(gòu)件的墻邊線及鋼筋定位是否準(zhǔn)確顯得尤為重要,也是質(zhì)量控制中的要點所在。
2.6 預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)、二次結(jié)構(gòu)的連接
預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)、二次結(jié)構(gòu)連接處的處理,一直是施工過程質(zhì)量控制中的難點。預(yù)制疊合板與現(xiàn)澆梁連接處的模板如何支設(shè)才能有效防止漏漿?預(yù)制墻板與二次結(jié)構(gòu)連接處如何處理才能防止開裂?雖說PC構(gòu)件成形面觀感質(zhì)量極佳,但上述質(zhì)量問題若是處理不當(dāng),整體效果肯定大打折扣。
3. BIM技術(shù)在裝配式建筑施工質(zhì)量控制過程中的應(yīng)用
BIM技術(shù)作為21世紀(jì)誕生的新概念,在建筑行業(yè)的運用仍在不斷發(fā)掘。但就目前而言,BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用已對傳統(tǒng)建筑施工方法造成了巨大沖擊。在裝配式建筑施工中,尤其是在施工質(zhì)量控制過程中,BIM技術(shù)也得到了充分應(yīng)用,下面簡要進行分析及闡述。
3.1 預(yù)制構(gòu)件拆分過程中的優(yōu)化
以審查后的藍圖為基礎(chǔ),運用BIM技術(shù)建立數(shù)據(jù)化的三維信息模型,對建筑中構(gòu)造規(guī)整、相似度高的構(gòu)件進行提取。提取完成后對構(gòu)件進行尺寸優(yōu)化拆分,形成規(guī)格相同、通用性強的構(gòu)件,以降低后期在工廠預(yù)制時的出錯率,提升在施工現(xiàn)場進行安裝時的便捷程度。
3.2 PC構(gòu)件優(yōu)化
在藍圖的基礎(chǔ)上建立三維信息模型,圖紙上的相關(guān)節(jié)點及細部做法將會爛熟于心。細部節(jié)點是否合理,節(jié)點做法是否有誤,也能做到心中有數(shù)。對不合理的節(jié)點、做法及時跟設(shè)計單位溝通后,進行修改,降低后期返工率,提高施工質(zhì)量。對圖紙中未體現(xiàn)的節(jié)點根據(jù)現(xiàn)場實際增設(shè),可有效降低后期施工難度。
3.3 模擬施工樣板
運用BIM技術(shù)對預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)全過程進行模擬,包括磨具制作、鋼筋綁扎、管線預(yù)埋、混凝土澆筑、成型養(yǎng)護等。可為項目部質(zhì)檢員及相關(guān)從業(yè)人員提供直觀的感受,讓其更加直接、全面地了解構(gòu)件生產(chǎn)的過程,找到制作過程中的質(zhì)量控制點進行有效控制和檢查。
3.4 輔助現(xiàn)場驗收
通過BIM技術(shù)將各PC構(gòu)件的三維模型傳遞到驗收人員手機上,并按PC構(gòu)件進行編號。在進行構(gòu)件進場驗收時,相關(guān)驗收人員可通過PC構(gòu)件上的編號迅速定位相應(yīng)構(gòu)件,通過對三維模型的觀察,可更加簡單、直觀地了解構(gòu)件信息,確定構(gòu)件規(guī)格尺寸,提高驗收準(zhǔn)確度,加快驗收進度。
3.5 錨固層定位放線優(yōu)化
基于藍圖建立的三維信息模型,通過對PC構(gòu)件的扣除可得到錨固層墻板定位線及鋼筋點位點,導(dǎo)出點位平面圖?,F(xiàn)場作業(yè)人員根據(jù)定位圖進行墻體放線及鋼筋定位作業(yè)。平面圖中可反映任意鋼筋定位點的位置關(guān)系,施工時可做到隨時定位隨時糾偏,施工質(zhì)量得到有效保障。
3.6 優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)、二次結(jié)構(gòu)的連接
運用BIM技術(shù),將與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)、二次結(jié)構(gòu)連接的預(yù)制構(gòu)件標(biāo)記、提取,對與現(xiàn)澆梁接觸的疊合板板邊進行處理,預(yù)留對拉螺桿孔以方便后期模板支設(shè),防止漏漿。與二次結(jié)構(gòu)連接處的預(yù)制墻,在連接處預(yù)制鑿毛,方便后期與二次結(jié)構(gòu)的掛網(wǎng)粉刷,防止開裂。
3.7 裝配式建筑施工全過程質(zhì)量控制
運用BIM信息化模型,對構(gòu)件廠出廠構(gòu)件進行標(biāo)記,并在建筑模型立面上進行反映,可以便于構(gòu)件廠對比生產(chǎn)計劃調(diào)整構(gòu)件生產(chǎn)順序,做到有的放矢,防止忙中出錯。
運用BIM信息化模型,對預(yù)制構(gòu)件吊裝進行控制。在進行預(yù)制構(gòu)件吊裝時,可以將正在吊裝的構(gòu)件參數(shù)發(fā)送給作業(yè)人員,方便其進行構(gòu)件定位,可加快施工速率,降低施工錯誤。
運用BIM信息化模型,對預(yù)制墻板的支撐點位進行優(yōu)化,在施工方便與布局合理中尋找平衡,做到不影響構(gòu)件施工質(zhì)量的同時盡量保證現(xiàn)澆及二級結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。
4.結(jié)語
隨著時代的進步,科技日新月異的發(fā)展,裝配式建筑在建筑市場中的占有度將會再創(chuàng)新高。預(yù)制構(gòu)件也將由目前的簡單、通用,變?yōu)閺?fù)雜、不規(guī)則??梢哉f裝配式建筑施工工藝會朝著越來越復(fù)雜化、多樣化的方向發(fā)展。復(fù)雜的工藝,多樣的造型,往往會導(dǎo)致施工質(zhì)量控制難度的上升。BIM技術(shù)應(yīng)用,在現(xiàn)階段尚能滿足裝配式建筑施工質(zhì)量控制的需要,但長遠來看仍存在不足。為解決發(fā)展過程中二者產(chǎn)生的矛盾,我們只有掌握BIM技術(shù),將之廣泛地運用于現(xiàn)有裝配式建筑施工質(zhì)量控制,才能更好地在現(xiàn)有基礎(chǔ)上尋求突破。為此,本文根據(jù)現(xiàn)有裝配式施工工藝中的質(zhì)量控制的重難點,提出BIM技術(shù)解決方案,來給相關(guān)行業(yè)從業(yè)人員的學(xué)習(xí)和研究提供一些借鑒作用,同時也期待BIM技術(shù)在裝配式建筑質(zhì)量控制上能有新的創(chuàng)新。
參考文獻
[1] 郝昱.中晶建筑:霧霾里“變”出新型建材[N/OL].中國企業(yè)報,2016-11-30[2020-03-09].
[2] 傅義洲.國務(wù)院常務(wù)會議為發(fā)展裝配式建筑送去“東風(fēng)”[N/OL].中華人民共和國中央人民政府,2016-09-14[2020-03-09].
(作者單位:中國十七冶集團有限公司城建工程技術(shù)分公司)