肖小強(qiáng) 中建恒杰集團(tuán)有限公司工程師
在城市化進(jìn)程的發(fā)展和建設(shè)過程中,建筑行業(yè)發(fā)揮著重要的促進(jìn)作用,這也促使人們對(duì)建筑施工技術(shù)提出了更高的要求。而隨著各種建筑工程技術(shù)的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了很多先進(jìn)的建筑設(shè)計(jì)和施工技術(shù),裝配式建筑便是現(xiàn)代建筑中應(yīng)用較多的一種形式。2016 年9 月,我國發(fā)布了《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》,提出從多角度、多層面推進(jìn)裝配式建筑行業(yè)的發(fā)展[1]。
隨著裝配式建筑政策性文件的出臺(tái),我國很多城市紛紛開始制定裝配式建筑產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,裝配式建筑產(chǎn)業(yè)得以快速發(fā)展。但由于裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑在施工方式上差別比較大,如何在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的全面、快速落實(shí),成為裝配式建筑產(chǎn)業(yè)面臨的關(guān)鍵問題之一。為此,需要對(duì)裝配式建筑施工過程中影響施工質(zhì)量的因素進(jìn)行全面分析,并針對(duì)存在的施工質(zhì)量問題提出相應(yīng)的控制措施。
有別于傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)澆筑的建筑方式,裝配式建筑是將預(yù)制化構(gòu)件運(yùn)輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場(chǎng),由施工單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)裝配式安裝的一類建筑。在裝配式建筑施工過程中涵蓋研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造以及現(xiàn)場(chǎng)裝配等各個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的相互配合,因此裝配式建筑是一種能夠?qū)崿F(xiàn)建筑節(jié)能、環(huán)保、全周期價(jià)值最大化的前沿建筑生產(chǎn)方式,也是實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)手段。
與傳統(tǒng)建筑模式相比,裝配式建筑具有以下優(yōu)勢(shì)。第一,裝配式建筑因?yàn)槠渥陨淼慕ㄖ攸c(diǎn),使得裝配式建筑可以對(duì)建筑物形狀、顏色以及功能等進(jìn)行靈活優(yōu)化和創(chuàng)新。第二,裝配式建筑實(shí)現(xiàn)了部分構(gòu)件的工業(yè)化生產(chǎn),不受施工工序的影響,大大節(jié)約了現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間,也縮短了整個(gè)施工周期。第三,裝配式建筑的整個(gè)施工過程可以分為構(gòu)件預(yù)制、主體建造以及裝配建造,這些都是通過工廠的數(shù)控機(jī)械裝置加工而成,結(jié)構(gòu)和尺寸以及梁、板預(yù)拱度控制精確,裝配式建筑的質(zhì)量主要是由樓板結(jié)構(gòu)和施工過程決定,在施工質(zhì)量方面更具保障。第四,裝配式建筑從構(gòu)件預(yù)制到構(gòu)建的裝配,整個(gè)過程都是高度機(jī)械化的,從而大大降低了整個(gè)施工過程中的工作強(qiáng)度[2]。
在進(jìn)行質(zhì)量控制的過程中,需要對(duì)事前、事中、事后全過程進(jìn)行控制。事前控制是指在施工之前要對(duì)施工過程中影響施工質(zhì)量的因素進(jìn)行全面分析,并提出相應(yīng)的控制方案。事中控制是指對(duì)構(gòu)件運(yùn)輸、堆放、安裝、吊裝、澆筑等過程進(jìn)行嚴(yán)格控制,以確保施工過程的質(zhì)量。事后控制是指要在施工結(jié)束后及時(shí)總結(jié)施工過程的經(jīng)驗(yàn),為后續(xù)開展相關(guān)工作提供數(shù)據(jù)支撐。
裝配式建筑的整個(gè)施工過程有多個(gè)參與方參與,如設(shè)計(jì)方、生產(chǎn)方以及施工方等,因此不能將施工過程看作孤立進(jìn)行的過程,應(yīng)該將所有的參與方看作一個(gè)系統(tǒng),而施工方只是整個(gè)系統(tǒng)中關(guān)鍵的子系統(tǒng)之一。整個(gè)系統(tǒng)的高效運(yùn)行離不開各個(gè)參與方的相互配合,施工方只有積極協(xié)調(diào)其他參與方的力量才可以完成對(duì)施工質(zhì)量的有效控制。
裝配式建筑施工過程中存在影響施工質(zhì)量的各種因素,如工程材料、工程設(shè)計(jì)、工程參數(shù)的變更與調(diào)整等。這些因素往往無法避免,需要各參與方積極配合解決這些問題,共同商討制定合理的方案或?qū)Σ撸虼藨?yīng)以合同的方式明確規(guī)定各參與方的權(quán)利和責(zé)任。另外,還要加強(qiáng)施工過程的內(nèi)部控制,如對(duì)人員和機(jī)械等操作因素的控制,保證人員在施工過程中規(guī)范操作。工作人員應(yīng)定期巡檢和調(diào)試相關(guān)機(jī)械設(shè)備,保證其在施工過程中能夠穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。管理人員應(yīng)從內(nèi)部控制和外部控制兩方面重視裝配式建筑的管控,以此來提高裝配式建筑的施工質(zhì)量。
目前,我國的裝配式建筑正處于發(fā)展初期,裝配式建筑設(shè)計(jì)技術(shù)和施工技術(shù)還有很大的上升空間,因此有關(guān)企業(yè)應(yīng)該積極總結(jié)經(jīng)驗(yàn),并積極同其他企業(yè)進(jìn)行交流,從其他企業(yè)身上學(xué)習(xí)優(yōu)秀的施工經(jīng)驗(yàn),不斷提升自身的施工水平。
在施工過程中,影響裝配式建筑施工質(zhì)量的因素比較多且原因復(fù)雜,具體可以分為以下4 種因素,如圖1 所示。
圖1 裝配式建筑施工過程中質(zhì)量影響因素
預(yù)制構(gòu)配件是裝配式建筑最重要的建筑材料,因此預(yù)制構(gòu)配件能否按時(shí)供應(yīng)便成為裝配式建筑最關(guān)鍵的影響因素。裝配式建筑施工過程需要用到的構(gòu)配件種類繁多、數(shù)量龐大,這些構(gòu)配件一般是由專門的工廠進(jìn)行制造,但我國的很多構(gòu)配件預(yù)制廠家存在生產(chǎn)規(guī)模有限、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)不足以及生產(chǎn)構(gòu)配件產(chǎn)品質(zhì)量不高等問題,嚴(yán)重影響了預(yù)制構(gòu)配件的正常使用和供應(yīng)。
裝配式建筑需要使用大量的預(yù)制構(gòu)件,但是在出廠檢測(cè)時(shí)構(gòu)件可能出現(xiàn)質(zhì)量管理漏洞的現(xiàn)象,這些有質(zhì)量問題的構(gòu)件如果被建筑項(xiàng)目所使用,則將會(huì)對(duì)整體的施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。同時(shí),在預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸過程中,由于防護(hù)措施落實(shí)不到位,可能出現(xiàn)磕碰等原因?qū)е骂A(yù)制構(gòu)件的損壞。運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)的構(gòu)配件,因?yàn)榉N類和原材料不同的原因,很多施工方會(huì)隨意放置構(gòu)配件和施工材料,導(dǎo)致很多構(gòu)配件因?yàn)樽匀灰蛩睾腿藶橐蛩爻霈F(xiàn)損壞問題,都會(huì)影響施工質(zhì)量[3]。此外,很多施工方不注重對(duì)入場(chǎng)的構(gòu)配件進(jìn)行驗(yàn)收,導(dǎo)致質(zhì)量不合格的構(gòu)配件用在裝配式建筑施工過程中,也會(huì)影響施工質(zhì)量。
所有的裝配式建筑開始施工前都要做好施工準(zhǔn)備工作,準(zhǔn)備得越充分越有利于施工的開展。施工準(zhǔn)備主要包括以下幾個(gè)方面:首先,設(shè)計(jì)施工方案,如果設(shè)計(jì)人員未充分考慮施工環(huán)境和客觀因素的影響,那么所得到的設(shè)計(jì)方案必然會(huì)缺乏可行性;其次,加強(qiáng)對(duì)施工圖紙的審計(jì),避免出現(xiàn)施工圖紙頻繁修改,圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方案應(yīng)該經(jīng)過多方會(huì)審,最終定版,否則在施工過程中再去對(duì)圖紙方案進(jìn)行變更調(diào)整將會(huì)影響施工效率;最后,需要事先對(duì)施工質(zhì)量控制程度進(jìn)行規(guī)劃,否則會(huì)導(dǎo)致施工過程沒有可以依據(jù)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),使得施工質(zhì)量處于失控狀態(tài)。
裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑方式不同,在管理上應(yīng)該具體問題具體分析。隨著裝配式建筑的不斷發(fā)展,雖然施工單位對(duì)裝配式建筑的管理水平有所提升,但是很多施工方在對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行管理時(shí)仍然會(huì)出現(xiàn)很多問題。首先,在構(gòu)配件的管理上,由于施工方在與相關(guān)生產(chǎn)廠家進(jìn)行溝通時(shí)沒有詳細(xì)說明對(duì)構(gòu)配件的具體要求,會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)的構(gòu)配件不符合要求[4]。其次,施工方需要與裝配式建筑設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)技術(shù)交底,并對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行審計(jì),若省略這些工作,在施工過程中可能會(huì)出現(xiàn)頻繁更改設(shè)計(jì)方案的問題,從而會(huì)拖延施工的進(jìn)度。再次,由于現(xiàn)場(chǎng)裝配的作業(yè)量十分巨大,在裝配過程中如果未能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行有效管理,則可能會(huì)出現(xiàn)建筑、施工、裝修各自為政,很難做到各參與方協(xié)調(diào)統(tǒng)一。最后,施工方在施工結(jié)束后如果沒有做好工程質(zhì)量驗(yàn)收工作,則很容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。
因?yàn)檠b配式建筑與傳統(tǒng)建筑模式的差別比較大,所以在人員和機(jī)械安排上都會(huì)有比較大的差異。裝配式建筑施工對(duì)人員和機(jī)械的安排要求都比較高,然而在很多裝配式建筑施工過程中常常會(huì)出現(xiàn)施工人員未按操作規(guī)范進(jìn)行操作的情況,不僅會(huì)損壞機(jī)械設(shè)備,而且會(huì)影響施工質(zhì)量。有別于傳統(tǒng)建筑模式,裝配式建筑所需人員數(shù)量較少,人員技術(shù)水平的高低對(duì)裝配式建筑的質(zhì)量具有重要的影響。例如,施工人員如果沒有準(zhǔn)確地測(cè)量放線,則會(huì)導(dǎo)致構(gòu)配件在安裝過程中出現(xiàn)比較大的偏差,進(jìn)而會(huì)影響整個(gè)施工建筑主體的受力性能,嚴(yán)重影響裝配式建筑的整體施工質(zhì)量。
首先,在預(yù)制件生產(chǎn)過程中,施工方要嚴(yán)格審核預(yù)制件生產(chǎn)廠家的資質(zhì),對(duì)構(gòu)配件的原材料進(jìn)行檢驗(yàn),確保原材料可以達(dá)到使用要求。對(duì)于已經(jīng)生產(chǎn)出來的構(gòu)配件,除了要嚴(yán)格檢測(cè)構(gòu)配件的強(qiáng)度、尺寸以及外觀,還可以聘請(qǐng)專門的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行抽檢,禁止使用存在問題的構(gòu)配件。對(duì)于存在問題的構(gòu)配件,應(yīng)在返工合格后再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng),達(dá)到從生產(chǎn)源頭上控制預(yù)制構(gòu)配件生產(chǎn)質(zhì)量的目的。
其次,在運(yùn)輸構(gòu)配件的過程中,要嚴(yán)格依照構(gòu)配件的運(yùn)輸要求進(jìn)行運(yùn)輸,采取相應(yīng)的保護(hù)措施,避免出現(xiàn)磕碰等問題。
最后,當(dāng)構(gòu)配件到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后,施工方要做好入場(chǎng)檢測(cè),如果發(fā)現(xiàn)構(gòu)配件的質(zhì)量不合格或者出現(xiàn)損壞,則要及時(shí)將構(gòu)配件退給生產(chǎn)廠家,避免因?yàn)闃?gòu)配件的質(zhì)量問題影響施工質(zhì)量。
另外,在構(gòu)配件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后,如果構(gòu)配件沒有立即使用,則需要將其進(jìn)行合理的存放并定期進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng),保證在使用之前不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。
在確保預(yù)制構(gòu)配件生產(chǎn)質(zhì)量的基礎(chǔ)上,施工方還需要做好施工準(zhǔn)備工作。首先需要對(duì)整個(gè)施工過程進(jìn)行合理的規(guī)劃,并制定相應(yīng)的質(zhì)量目標(biāo)以及控制措施。在施工前還要加強(qiáng)對(duì)施工圖紙的審計(jì),根據(jù)施工圖紙編制科學(xué)合理的構(gòu)配件裝配方案,并針對(duì)施工方案制定嚴(yán)格的質(zhì)檢方案和標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)化施工方進(jìn)行自檢、互檢以及專檢等多重檢查。做好施工準(zhǔn)備工作后,就可以進(jìn)行預(yù)制構(gòu)配件的裝配施工。
在安裝構(gòu)配件的過程中,要嚴(yán)格依照施工圖紙以及裝配方案進(jìn)行裝配,確保構(gòu)配件能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)定位吊裝。例如,在進(jìn)行預(yù)制梁吊裝和連接時(shí),預(yù)制梁柱的連接方式一般分為支架連接、螺栓連接以及梁柱連接,施工人員必須根據(jù)施工條件和建筑類型確定合理的連接方式,保證預(yù)制梁安裝的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性[5]。
另外,還要保證吊裝過程中吊裝電纜的垂直性,這些都是保證構(gòu)配件準(zhǔn)確定位安裝的關(guān)鍵因素,可以有效避免構(gòu)配件之間的錯(cuò)位問題,實(shí)現(xiàn)構(gòu)配件的有效連接。在灌漿之前也要嚴(yán)格檢驗(yàn)鋼套筒和灌漿材料的質(zhì)量,檢驗(yàn)時(shí)至少需要灌漿制作3 組樣品,并嚴(yán)格依照規(guī)定進(jìn)行28 d 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試,確保檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
人員技術(shù)與操作水平對(duì)裝配式建筑的質(zhì)量起到?jīng)Q定性作用,是施工過程中質(zhì)量控制的重要影響因素之一,企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)員工的培訓(xùn),提高員工的綜合素養(yǎng)和操作能力。一方面需要加深員工對(duì)裝配式建筑的認(rèn)識(shí)和了解,及時(shí)讓員工掌握裝配式建筑施工的新技術(shù)和新方法;另一方面也要加強(qiáng)相關(guān)專業(yè)知識(shí)和操作能力的培訓(xùn),避免員工出現(xiàn)將材料型號(hào)弄混以及未按操作流程進(jìn)行施工等問題。另外,還要加強(qiáng)對(duì)管理人員的培訓(xùn)和外出交流學(xué)習(xí),使管理人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過程中的問題并進(jìn)行解決,使每個(gè)人都能做到人盡其才。此外,為調(diào)動(dòng)每位員工的工作積極性,還應(yīng)對(duì)表現(xiàn)良好和有突出貢獻(xiàn)的員工給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)。
隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展,越來越多先進(jìn)的信息化技術(shù)應(yīng)用到建筑行業(yè)中,BIM 技術(shù)就是一種典型的信息化技術(shù),可以對(duì)裝配式建筑的施工質(zhì)量進(jìn)行全過程控制。一方面,在施工前可以利用BIM 技術(shù)搭建3D 信息化模型,根據(jù)3D 建模進(jìn)行碰撞分析,對(duì)施工過程中可能會(huì)出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行預(yù)測(cè);另一方面,借助BIM 技術(shù)收集施工現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù),進(jìn)而模擬出實(shí)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)情況,掌握整個(gè)施工過程的進(jìn)度,實(shí)現(xiàn)對(duì)施工質(zhì)量的動(dòng)態(tài)化控制。
裝配式建筑作為一種新型的現(xiàn)代化建筑方式,對(duì)我國建筑行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。質(zhì)量控制措施是保證建筑施工正常開展的關(guān)鍵,也是保證裝配式建筑順利推廣和廣泛應(yīng)用的重要控制手段。政府和有關(guān)企業(yè)應(yīng)該從預(yù)制構(gòu)配件質(zhì)量控制、施工期間質(zhì)量控制、人員培養(yǎng)以及應(yīng)用信息化技術(shù)等方面著手,加強(qiáng)對(duì)裝配式建筑施工過程的質(zhì)量控制,從源頭上杜絕質(zhì)量問題,對(duì)整個(gè)施工過程實(shí)現(xiàn)良好的質(zhì)量管理。