装配式混凝土住宅施工工期影响因素研究

(整期优先)网络出版时间:2019-04-14
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装配式混凝土住宅施工工期影响因素研究

叶正刚

保利置业集团(上海)投资有限公司上海市200120

摘要:本文分析了在装配式混凝土住宅施工过程中对施工工期产生影响的各主要因素,对各主要因素进行了分类和总结,并对各影响因素进行了展开分析。

关键词:装配式;工期;结构体系;施工组织设计

1.前言

多年以来,我国混凝土住宅主要采用的是现浇生产方式,多年的应用已经发展得非常成熟,广大施工管理人员对现浇混凝土结构的施工周期也较为熟悉,在施工工期管理上也取得了很多成功的经验。近年来,装配式混凝土建筑得到了越来越广泛的应用,各省市已先后出台了众多配套政策鼓励装配式混凝土建筑的发展,但对装配式建筑的研究,目前多集中在设计技术和施工技术方面,对装配式建筑施工工期的分析研究还较少。为了对装配式混凝土住宅项目的工程进度进行有针对性的控制,加强对装配式混凝土住宅的施工进度管控力度,本文对装配式混凝土住宅的施工工期的影响因素进行了分类,并对各因素的影响进行了系统的总结和分析,以供工程管理人员参考。

2.装配式混凝土住宅施工工期影响因素分类

装配式混凝土住宅施工工期,在设计合理、施工组织设计合理安排的情况下,预制装配式住宅,标准层工期为6-7天左右。但受结构体系、平面布局、预制率等因素的影响,造成构件数量较多,标准层工期也可能长达12-15天。

装配式混凝土住宅施工工期,主要受到构件数量、施工组织设计这两个因素的影响。构件数量较少的装配式住宅,吊装施工时间较短,工期和传统现浇结构基本相同,是影响施工工期的重要因素。施工组织设计合理与否,各施工要素是否进行了充分考虑,是否对配套资源进行了合理、有效的组织和配置,也将直接影响施工工期。因此,虽然影响装配式混凝土住宅施工工期的具体因素较多,但我们可将其归类为两大主要因素:构件数量、施工组织设计。

3.装配式混凝土建筑施工工期影响因素分析

3.1构件数量

构件数量的多少,主要受预制率、结构体系、建筑平面布局三方面的影响。

3.1.1预制率

预制率是影响构件数量的主要因素,一般情况下,预制率较低,则构件数量相对较少,吊装时间较短,整体工期则和现浇结构相差不大。

预制率越高,构件数量相应越多,则吊装时间较长,工期相应延长。但预制率增加,不意味着工期必然延长,需要综合考虑预制构件的种类,如果预制构件主要为板材,如墙板、楼板、阳台等,则可以减少较多的现浇结构工作量,预制率越高,工期反而越短。如果预制构件主要为线性构件、如梁、柱等,则单个构件体积较少,标准层构件数量较多,施工吊装周期较长,相应增加了施工工期。线性构件较多的预制结构,只有当预制率达到70%以上时,减少了较多的现浇工序,才能有效缩短工期。

3.1.2结构体系

目前装配式住宅,应用较多的为预制剪力墙结构、预制框架剪力墙结构、预制框架结构这三种结构体系。预制剪力墙结构为中国近十多年来在推广预制建筑的基础上,国内自行研发的预制技术体系,是目前国内预制住宅采用的主要结构形式,国外及台湾、香港等地应用较多的为预制框架结构或预制框架剪力墙结构。

表1不同预制体系特点比较

预制剪力墙结构的预制构件主要为墙体、楼板、楼梯、阳台等,构件数量相对较少。而预制框架或框架剪力墙结构体系,预制构件主要为墙体、楼板、柱、主梁、次梁、楼梯、阳台等,其中存在大量的预制梁柱等线性构件,从而造成构件较多,相应的增加了吊装施工的时间。同时,构件数量增多后,构件与构件之间存在大量接头需进行处理,相应增加了局部接头的模板与钢筋工程。而在现浇结构中,在施工批量的梁、柱、墙体、楼板的钢筋和模板的同时,接头部分已在同一时间施工完毕。

因此,在相同预制率下,预制剪力墙结构体系较预制框架结构或预制框架剪力墙结构体系,构件数量相对较少,施工工期也相应较短。

从表2可见,上海平凉街道18街坊项目和浦江05-02地块项目的预制率分别为25%和50%,但因结构体系不同,标准层预制构件数量却分别为18个和180个,浦江05-02地块项目的标准层施工工期达12天,而翡丽甲第项目的标准层施工工期为6天,两个项目的标准层工期相差较大。

表2不同结构体系项目工期比较

3.1.3建筑平面布局

建筑平面布局是影响构件数量的重要因素,直接决定了标准化的程度,从而对建筑工期产生影响。大户型、平面布局规整、凹凸较少的建筑,相应构件数量较少,标准化程度高,从而减少吊装时间与接头的处理时间。小户型、平面设计不规整的、建筑体型系数越大的建筑平面,标准化程度低,必然造成构件增加,相应增加装配式的施工工期。

例如,上海平凉街道18街坊项目,户型较大,在方案设计时充分考虑了装配式的标准化需求,平面规整、体型系数小,凹凸少,从而有效减少了构件数量,每标准层预制构件为18个,一天即可吊装完毕。下图中另一个装配式住宅项目,平面凹凸多,体型系数大,虽然也采用的是装配式剪力墙结构,但标准化程度较低,构件数量增加很多,标准层构件数量为80多个,相应增加了构件吊装时间,从而增加了标准层的施工工期。

图2某装配式住宅标准层平面图

3.2施工组织设计的影响

3.2.1对预制建筑施工技术的熟悉程度

目前大部分施工单位及施工人员,未参与过装配式建筑施工,对装配式建筑施工技术、施工组织设计不熟悉,在工序安排、流水作业、场地布置、塔吊布置等方面安排是否合理,也直接关系到施工进度的快慢。应在装配式建筑施工前,对管理人员、作业人员加强相关知识及技能培训,使其尽快熟悉预制建筑的施工特点和流程。

3.2.2进度计划的编制

进度计划的编制,要在甲方、总包的牵头组织下,请分包参与进来,由总包介绍施工工艺、给出楼层工期要求,具体进度计划由结构分包单位牵头,其他分包单位配合编制,再由总包单位审核,不仅审核其编制的进度计划是否满足要求,还要分析各分包单位的劳动力配置能否完成其提供的进度计划。

因各分包单位最了解自身的工效及情况,由他们编制的进度计划可实施性高。关于各家分包单位间配合问题,先由分包单位之间自己商量,最后由总包居中调解,事半功倍,且避免同时应付多家分包情况。

3.2.3塔吊的合理配置

塔吊的数量、吊装范围是否合理,也直接影响吊装功效,一般来说,一栋装配式建筑需单独一台塔吊,吊装能率应为最大构件重量的120%。

3.2.4周边交通及运输线路的考虑

构件运输车辆通常长达12-16m,预制外墙一般高3m左右,加上运输车辆本身高度,车货总高度一般超过4m,一些项目往往位于市区,预制构件运输车辆沿途受到周边交通状况及限高的影响,寻找合适的线路,确保构件运输能够及时到达现场,满足工程进度要求,也是施工组织设计必须考虑的重要内容。

另外,运输车辆应直接到达构件堆场附近卸货,避免场地内二次转运,否则标准层构件有时多达几十个,耗费大量时间进行二次转运,必将延滞工程进度。场地内运输线路,应尽可能利用消防通道,地库顶板承载力不足时,需在结构设计时对顶板进行加强处理,或对地库顶板进行回撑,以满足大型运输车辆的通行需求。

3.2.5构件堆场的设置

构件堆场需设置在楼栋周边,在塔吊吊装范围内,对于进场的构件及时按照编号规则进行编号并造册管理,堆放区域根据施工进度计划进行划分,使各构件的堆放区域与相关吊装计划相符合。

3.2.6构件进场计划的合理安排

项目进场应考虑现场装配速度,标准层构件一次进场,因此需仔细研究吊装计划,将构件吊装计划分解到日计划,根据日计划编制构件进场计划,确保吊装进度有条不紊的进行,同时在施工期间及时对影响进度计划的因素进行分析,进而及时对相关计划进行调整。

(1)根据工程进度把握预制构件进场时间、进场数量,避免构件供应不足或现场存量过多占用场地的情况。

(2)构件进场时要充分考虑现场道路情况、塔吊资源使用情况,避免进场后不能及时卸车情况。

(3)构件进场计划需提前与构件厂方面联系安排,使其安排好运输车辆的调配。

3.2.7吊装的效率

由于预制建筑大部分构件均采用预制构件现场装配,不可避免的要采用大量起重机械,由于起吊高度及重量均较大,再加上部分构件形状复杂,因此对吊装施工提出了非常高的要求。

为此,应开发适用于预制装配式住宅的专用平衡吊具,同时加强对相关人员的PC构件吊装专项培训力度,从而提高吊装效率。

图3采用专用吊具吊装外墙板

3.2.8各专业施工的搭接

由于装配式建筑涉及较多的专业分包,包括PC构件吊装作业队、现浇结构作业队、水电安装作业队等,均存在施工作业交叉现象,预制构件拼装完成后需及时进行节点现浇施工,因此需注意:

(1)保证吊装质量

预制构件吊装的质量直接影响到现浇节点的施工质量,吊装质量不合格引起的返工,必然相应增加窝工现象。因此吊装质量不仅需要吊装队伍严格控制,还需要现浇队伍进行监控验收,对于影响现浇施工的问题及时提出并要求其限期整改。

(2)做好现浇的前置准备工作

吊装期间,现浇队伍、水电安装队伍应及时做好相关现浇部分的准备工作,避免不同工种之间出现窝工现象。

4.总结

预制装配式建筑的工期,主要受到构件数量多少与施工组织设计是否合理的影响。目前,预制装配式住宅多采用预制剪力墙结构体系,工期普遍在7天/标准层,较现浇结构的5-6天/标准层的工期略长。如果因结构体系原因,或建筑平面凹凸较多、预制率较高,造成构件数量多、构件种类多,或施工组织设计考虑不充分、不合理等因素的影响,可能达到12-15天每层。

建议在设计阶段,充分考虑预制装配式建筑的特点,尽量采用平面规整,凹凸较少的平面布局,提高标准化程度,尽量采用墙板、楼板作为预制构件,减少梁柱预制,从而减少构件数量,并充分考虑到预制装配式建筑施工的特点,编制详细、科学合理的施工组织设计,可有效缩短工期。