项目实施装配式建筑的总结评价.docx
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项目实施装配式建筑的总结评价
我国装配式建筑已经发展了近70年,80年代期,由于抗震性能差,防水、隔音等问题的出现,装配式建筑发展进入低谷期。
进入21世纪,在“环保趋严+劳动力紧缺”背景下,装配式建筑迎来发展新契机。
2013年以来,中央及地方政府持续出台相关政策大力推广装配式建筑,加之装配式技术发展日趋成熟,形成了如装配式框架结构、装配式剪力墙结构等多种形式的建筑技术,我国装配式建筑行业迎来快速发展新阶段。
建筑业“十三五”规划后,于2016年9月,国务院常务会议审议通过《关于大力发展装配式建筑的指导意见》,加速推进了近年来我国装配式建筑的高速发展。
我xx建工作为最早一批贯彻落实国家政策的国有施工企业,积极参与装配式建筑的发展,为装配式建筑的推广、发展起到积极作用。
早在2007年,我xx建工旗下的五建集团公司,承建了位于广东省珠海东莞市第一个装配式建筑,此项目由万科集团投资开发的首个装配式建筑,通过多方磨合实践,为我司的装配式建造提供了可参考性的有利经验,为我企业后续的发展方向奠定基础。
通过对我司历年来采用装配式的项目全过程实施、跟踪,以及数据分析,得出结论为“装配式建筑的装配率满足15%即可,为满足装配评分分值,过度提高装配率,并不利于装配式建筑的发展,且将导致投建方、施工方的资金增大,造成资源的过度浪费”。
本项目作为厦门市首次执行福建省装配评价认定新办法的项目,自早期土地出让时,已将土地用途定义为建设发展装配式建筑。
项目立项投标,采用工程总承包模式(EPC)发包,根据用地、政府文件以及建设单位的投资等的要求,定义设计方向。
根据装配式建筑认定要求“装配式建筑评价分为两个阶段,第一阶段为设计阶段预评价,第二阶段为施工阶段评价。
装配率以施工阶段评价的结论为准”的要求,在项目的设计阶段完成了装配预评价工作。
通过住建局组织行业专家对设计装配率进行论证评审,专家一致意见为:
1~7#楼为装配式混凝土结构体系,采用预制板、梯、内隔墙非砌筑(ALC)的装配式方案可行;大门及风雨连廊为装配式钢结构;BIM的应用。
装配率满足福建省闽建〔2020〕4号文件中大于50%的要求,认定工程设计阶段为装配式建筑。
同时,根据闽建〔2020〕4号文件的要求,现浇竖向构件采用装配式模板施工(占比应≥70%)。
新技术、新工艺的发展过程,总是充满曲折,经历风雨,方能见彩虹。
项目为满足装配式建筑的评价要求(得分指标),付出了大量资金、精力∙∙∙∙∙∙。
设计阶段:
本工程发包为工程总承包模式(即为EPC项目),包含设计、施工、∙∙∙∙∙∙。
EPC模式下,同步设计、同步施工,图纸不可能趋近于全部完善。
装配式建筑评价的第一阶段,为满足设计阶段的预评价,设计部门根据闽建〔2020〕4号文件的要求,对相关设计文件进行完善,包含了初期的叠合板深化、ALC隔墙板深化、∙∙∙∙∙∙。
因图纸不成熟,初期的设计深度不够,单独将叠合板、ALC隔墙板的深化交由专业厂家负责,它存在的意义只为完成第一阶段的评价,对后续的现场施工,并没有好大的意义,对资源、人力造成不必要的浪费。
施工阶段:
铝模
根据闽建〔2020〕4号文件中“装配式建筑装配率计算表--现浇竖向构件采用装配式模板施工(占比应≥70%)”的要求。
为考虑现场施工的便利、施工质量可控,不同模板及支撑体系的安全性,拼接工艺不成熟等不利因素,本工程自标准层起,现浇竖向构件、水平构件(梁、非预制板区域模板)等,均采用装配式模板施工(即铝合金模板)。
因文件只要求竖向构件采用装配式模板施工,装配式建筑第一次评价认定的结构体系中,只有叠合楼板、预制楼梯采用预制构件,除开竖向构件的其他结构构件无要求,且竖向构件只占比≥70%即可。
对项目的影响从成本角度考虑,建设投资方增加资金的投入,承建方的人力、物力、资金压力增大。
站在不同的立场上看待此问题,承建方认为,不采取同种模板及支撑体系将影响工程进度、质量、安全,对工程管控较为不利,应统一采用同种体系,对成本上的增加应由建设投资方承担;建设投资方认为,只要竖向构件满足70%即可,对于承建方为保证质量、安全而改变相连构件的模板体系的,将提高相关费用,对投资成本的管控不利,不予认可。
从现场实施反馈的情况,1、铝合金模板规范要求超过3.3m高度,必要对方案、模板体系设计的可行性进行论证后方可实施;2、相对于其他项目而言,本项目的层高3.5m,增设一道水平拉杆;3、采用铝模与PC构件结合施工,模板用量减少、工作量没少;4、单栋铝模可周转层数不多,因考虑建设成本,设计过程中,在不同层高范围内,以受力满足的前提对竖向构件截面尺寸进行调整,导致竖向构件尺寸不一致,竖向构件的模板周转利用率降低,且楼栋层数最多只有21层,最少才8层。
工程量太少,对作业人员的情绪影响较大。
5、采用传统模板施工的工期安排,单层为7天即可完成作业。
采用铝合金模板结合PC构件组合施工的,工期安排需要达到11天。
综上所述,对现场质量、安全、进度管控较为不利。
建议,对认定计算比例调整(即现浇竖向构件采用装配式模板施工(占比应≥70%)),或在设计阶段的认定意见稿中明确指出统一采用某种模板体系施工。
对投资方、承建方的成本、过程管控有指导作用。
同时,根据成本核算,当楼层数少于30层或铝合金模板周转次数少于28次的,采用铝合金模板代替传统模板施工的,一次性投资成本过大,且成本远高于传统模板,对建设成本控制不利。
叠合板:
近年来,在发展装配式建筑的同时,大力推广预制构件的使用,一则对减少了施工现场的环境污染;二则工厂化生产对构件的质量控制较为有利;三则近些年来,农民工的人数在逐年递减,施工现场出现招工难、用工难等现象,工厂化生产将是未来建筑行业的发展方向。
叠合板的运用,优化模板支撑体系,减少模板的投入,对建筑业发展绿色建造有相当大的作用。
对项目的环境保护、自然资源的节约、新技术的应用产生较大的影响,为项目申创“绿色施工”以及获取“绿建三星”的评定奠定基础。
叠合板在图纸深化PC构件时,一直围绕装配率的指标要求,在结构防水相对较为不利的部位也深化为PC构件,如“屋面板、楼层阳台、楼层卫生间、厨房等有水、多水房间的楼地面也设计为叠合板”,将降低结构构件的自防水性能。
叠合板在现场施工时,因锚筋的问题,一直是个受困扰的结点,施工过程中,因受板锚固筋阻碍的,致使梁钢筋绑扎较为困难,需对锚固筋先进行弯折处理,待梁钢筋绑扎完成后再进行回调。
使得钢筋绑扎的整体进度受限制,再者锚固钢筋应尽量避免重复扳折,特别是HRB400及以上的钢筋。
ALC隔墙板:
ALC隔墙板作为现行质量优、成本低、施工速度快捷的新型建筑材料,深受市场青睐。
减少了建筑垃圾的产生(包含砌块破损、砂浆使用的浪费),利于提升现场的施工环境,加快施工进度(免去砂浆凝结时间,去掉顶砖、塞浆工序)。
对于ALC隔墙板的布置,在结构设计中已考虑在内,为保证装配率,除开地下室的所有楼层内隔墙统一采用ALC隔墙板施工。
各栋主楼一层及裙楼的层高较高,最高达6.0m,隔墙板单板设计高度最大5.85m,根据相关施工图集及设计深化确认,中间隔墙板除开两两板块之间凹凸缝相交外,上下各只有一个插销固定。
安装过程吊重大(500多公斤),作业高度已经远远超过2.0m达到5.0,对安装的安全保障较为不利。
图表1
图15.90m墙板吊装
建议,非标楼层或层高超过4.0米的不采用ALC隔墙板。
施工场地布置:
施工现场场地的布置,对后续工作的开展是否能如期运行,能否充分发挥各种机械设备性能,能否有效地避免碰撞,施工顺序的先后关系等有较大的影响。
项目立项初期,作为总承包单位对项目概况全面分析,对场地布置进行策划,结合装配式建筑的特点,充分考虑构件自重,设备吊重区间、吊重范围,考虑材料堆放、加工区域的布置等。
因本项目地下室开挖后,可供布置的场地狭隘,不便于材料堆放,大型运输机械无法将预制构件运送至较为有利的吊装区间。
因此,结合实际情况,对部分起重设备的型号进行调整。
如:
原为T6013的起重机械即可满足现场2栋楼的材料调运要求,因考虑本项目最大吊重PC预制构件为2.72t,且无法运输到最有利的吊重区分内,则将机型调整为T6515型起重机,臂长减短为50.0m,方可满足单栋的吊运要求。
图2塔吊选型布置
对比普通的住宅建筑,装配式建筑不仅在原有的基础上提升起重设备的型号,还增加了起重设备的投入数量,对承建方的成本管控非常不利,对绿色建造的能源节约(耗电量)有较大的影响。
钢结构:
钢结构强度高、强重比大(自重轻)、塑性、韧性好、材质均匀、符合力学假定,安全可靠度高、工厂化生产效率高等优点。
在我国的超高层建筑中,钢结构或钢混凝土结构得到广泛的运用。
项目结合钢结构的优点,利用混凝土的耐热、耐火、耐腐性等优点,将大门、连廊区域的结构设计为钢结构,楼板为楼承板(钢混结合),考虑钢结构的不耐腐蚀等缺点,将位于室外地坪以下的部位设计为钢混结构。
一则施工快捷,钢结构可工程化预制,现场直接拼装;二则利用钢结构作为混凝土结构的模板,减少了模板及支撑体系的投入。
BIM技术应用:
项目上通过将搭建好的模型文件上传到BIM协同平台上,项目管理人员可以使用此平台进行协同管理,针对图模不符处进行校核,采用模型先行的方式,对细部构件进行深化设计,再结合现场情况,从而完成对施工图的审核校对。
图3BIM协同平台应用
例如,根据地下车库暖通平面图中所建立的机电模型,发现地下综合管线、排风兼排烟风管、消防系统管道与桥架相互碰撞,若根据此方案进行施工,将会导致管线间产生碰撞,影响后续的施工进度,因使用BIM技术能降低此类错误的产生,减少因返工问题导致的材料损耗,提高施工工效。
图4地下车库机电模型碰撞处
优化设计
结构图纸的深化,铝模、PC构件、ALC隔墙、钢结构的深化设计,采用BIM软件日趋完善的系统,对构件进行深化设计,高效便捷,可快速查找缺漏,对构件不符合要求的点位提醒,并提出解决方案。
机电管线错综复杂、管线标高多种时,机电管线布置仅仅依靠传统的人工复核设计,很难在施工时调整至合理的位置,同时还保证美观、实用等方面的要求。
通过建立BIM模型,利用BIM技术可视化的优势,对包括但不限于建筑、结构、机电在内的模型相结合,首先调整土建方面产生缺陷的地方,再使用Navisworks软件对管道综合进行碰撞检查,提早发现问题,从而对管线综合、建筑空间进一步优化。
例如,按照E-地下车库火灾报警图纸,所标明的消防桥架高度(梁下100mm安装)将与其他管线相碰撞,无法进行实际施工中,经优化后,模型重新调整了桥架的高度,消除了此处碰撞,高度将不参考原设计图纸。
图5优化前优化后
例如,根据图纸中桥架和管道位置,在三维模型中发现充电桩桥架与喷淋及家用水管道相交,经过优化后重新调整了桥架的高度,消除碰撞。
图6优化前优化后
工程量核对
数字化控制BIM模型,通过精确统计各施工分区的工程量,来减少施工材料浪费,达到控制总材料计划的目的。
图7明细表出量(3#楼结构框架1783根,结构柱854根)
处理施工关键技术
在铝合金模板的应用上,常规方法采用的是CAD软件进行铝模的配模图设计,由于CAD设计不是参数化设计,而且只能在单一个平面展示,不利于工厂的预制加工。
而利用BIM技术的优势进行铝模的深化设计,进行三维立体化、参数化、设计,并根据所处的结构位置对每一个构件进行编号,设计完成后不仅可以清楚的知道的标准件和非标准构件的编号以及工程量,同样可以形成加工料表,还可以将模型导成加工详图,有利于工厂的预制加工,加快生产进度。
图8基于BIM技术的铝膜深化设计
在机电施工前,项目机电各专业经碰撞检查及深化设计后出现场施工图后续将用作施工蓝图,将机电深化前的问题解决于施工之前,提升效率的同时减少了成本,并且通过BIM平台辅助图纸管理,提高了图纸传输效率和管理效率,减少了图纸传递过程中的错误及偏差。
图9基于BIM协同平台实现无纸化施工
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- 项目 实施 装配式 建筑 总结 评价