现代装配式建筑工程现场施工应用技术探析

(整期优先)网络出版时间:2022-04-14
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现代装配式建筑工程现场施工应用技术探析

汤路

中国水电建设集团十五工程局有限公司建筑公司 710065

摘要:从二十世纪六十年代以来,出现了装配式建筑。经过新一轮工业4.0改革,装配式建筑的智能化水平相对提升。当前在建筑行业高质量发展阶段,一方面加快了现代装配式建筑的发展速度、推动了进一步的分工。另一方面扩大了它的使用范围、形成了多元化应用。本文概述了现代装配式建筑的概念及优势,剖析了现代装配式建筑工程技术,并以此为基础,分别从现场施工的各个环节,对其应用进行了具体讨论。

关键词:装配式建筑工程;现场施工;应用技术

新时代,建筑行业实施了工业化改革、产业化转型,借助运用工业设计思想与产业链思维,研发、设计了诸多建筑产品,其中包括了绿色建筑、智慧建筑、装配式建筑等。以装配式建筑为例,不仅具有多个可供选择的种类(如砌块、板材、盒式、骨架板材、升板升层建筑等),而且采用工厂化预制、工业化生产制造方式,全面提升了建筑产品生产制造水平与施工管理效率。下面先对现代装配式建筑的概念与优势做出说明。

1、现代装配式建筑概述

1.1概念

从概念界定看,现代装配式建筑主要是由预制构建、吊装施工、节点连接等构成。其中,预制构建包括了梁、柱、楼板、楼梯等,主要通过标准化设计、工厂化预制实现。吊装施工中结合大型机械设备将预制构建吊装到安装位置,通过焊接、榫接等连接方式完成连接施工。最后,对预留部分实施现浇处理完成整体施工建设。现阶段的装配式建筑产品中建立了内容完整、流程标准的生产制造产业链条,可以实现“一条龙”式的安装施工与“体系化”施工管理。

1.2优势

首先,现代装配式建筑生产建设中,深化了分工程度,能够在产业链条诸环节实现同步的高效生产,与信息化管理。有助于缩短工期、满足全过程施工管理需求。其次,通过应用BIM技术,可以建立“BIM设计+BIM业主+BIM施工”方案,结合大数据技术开展多项目同步管理,并在“线上+线下”混合管理模式下,使现场施工管理达到精准化管理目标。第三,现场施工管理诸环节,可以通过数据共享的方式,发挥协同机制作用,使进度、安全、环境、质量、成本、合同、文档、资源、变更、环境等专项化管理,以独立的方式贯穿到施工全过程,同时实现各专项管理小组之间的协同管理,将现代装配式建筑的现场施工全生命周期管理,提高到较高的专业化管理水平。

2、现代装配式建筑工程施工技术分析

2.1数字化管理技术

装配式建筑工程中,需要应用数字化技术,满足设计施工一体化管理需求。以多数装配式建筑中应用的BIM技术、大数据技术为例:

在装配式建筑生产制造中,划分出了设计环节、预制环节、采购环节、施工环节、运维环节。在设计环节主要是运用主要是将电子设计图导入Revit建模软件,建立装配式建筑模型。并在完成“族库”设置后,建立施工要素库、管理技术指标库。为施工管理提供统一管理的标准化数据库。预制环节则根据构件设计图开展工厂化预制作业,并通过运输方式送入施工场地。进入到施工环节后,则根据数据采集、上传、存储、抽取、分析、生成分析报告、调整施工管理方案的基本内容,通过“线上+线下”模式开展现场施工管理。

2.2现场施工管理技术

首先,需要施工管理人员将3D Revit软件中建立的BIM模型(包括总项目模型、分部项目模型、构件模型),导入4D Navisworks软件进行施工模拟,提前预测装配式施工中存在的问题,并制定相应的解决方案。其次,根据多项目同步管理、信息交互管理,由现场各个施工管理小组,根据评估指标表、监督指标表、激励指标表,开展针对物料进场环节、吊装施工环节、节点连接施工环节、浇筑环节、养护环节的全面管理。

3、现代装配式建筑工程现场施工技术应用

3.1以物料进场环节为例

在该环节,现场施工管理人员需要对预制厂(或预制部门)提供的质量报告进行复检,并结合工程技术部进行抽检、试验,确保无误后,将材料堆放到指定堆放场地。其它钢筋建材、安装配件、混凝土等材料也按照此程序进行操作。具体要求按照入库登记、存库盘点、出库记录的方式开展材料管理。同时,需要现场施工管理人员通过手持数据采集设备或计算机录入方式,将检查资源上传到BIM数据管理平台。

对于机电设备的进场管理,需要区分出租赁方式、购置方式,并根据停靠、检查、使用、噪音、污染物排放、检修等开展全过程管理。对于机电设施设备的管理,目前使用BIM技术中,主要是根据机电BIM准备——机电BIM初步模型(包括调整模型)——机电综合BIM模型——碰撞检查(包括检测、分析、优化,设计审核未通过要求进入调整模型阶段重新处理)——BIM模型审核——BIM模型相关文件提交与发放,管理工作要求持续到竣工为止。所以,在实践中要求施工管理人员做好BIM竣工模型的分析与指导性应用。

3.2以吊装施工环节为例

首先,通过起重机、吊车等大型设备,将预制构件吊装到施工位置。然后对钢筋进行定位,具体由现场施工人员根据钢筋定位图,对墙柱竖向预留钢筋的间距、位置进行精准定位,然后进行绑扎固定。吊装定位中为了保障注浆孔位的精准性,需要结合机械设备将预制件调整到偏差小于5毫米的范围之内。

其次,竖向构件、叠合板梁、楼梯等预制构件的吊装,要求以构件平面布置图及其安装顺序为准,根据4D Navisworks模拟情况,对照现场施工具体情况开展施工管理。例如,在吊装施工前需要在抄测基础上,设置标高1米控制线,然后通过测量竖向构件底部搁置位置完成标高测量,需要进行调整的区域则宜按照切割方式、修补方式等完成偏差管控。至于墙柱构件的吊装施工管理,则宜按照校正垂直度——紧固斜撑——安装现浇点模板(竖向墙柱)——水平、垂直拼缝处理(以封堵为主)进行操作,水平构件则按照先吊装后进行垂直支撑安装的方式进行操作。预制楼梯施工管理中,需要做好吊具的整理、下部支撑体系的设置、柱顶标高的测量与调整,最后在楼梯就位后进行连接施工。

3.3以其它施工环节为例

节点连接施工中需要结合BIM技术中的碰撞检查功能,在4D可视化模式下,由施工管理人员开展“线上指导”与“线下调整”管理,从而确保整个节点连接的精准性,预防安装不到位埋下一定的隐患。节点施工完成后,可以根据常规的现场浇筑管理,进行浇筑、振捣、检测、养护等管理工作,具体管理效果以监理验收合格为准。

结束语

总之,现代装配式建筑克服了传统装配式建筑产品千篇一律的缺点,获得多元化发展与应用。通过以上初步分析可以看出装配式建筑在创新式研发设计、标准化预制生产、高效化采购运输、精准化施工建设、“线上+线下”混合式管理等各个层面,均具有较大的优势。所以,在实际应用装配式建筑施工技术时,一方面应该做好现场施工管理体系建设。另一方面则应该结合施工全过程管理需求,在每个环节做好专项化管理。

参考文献

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[2]彭金睿,俞海宏,谢旦岚,等.装配式建筑生产的仿真优化研究[J].计算机应用与软件,2021,38(3):70-74.

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