杨光
武汉建工集团股份有限公司,湖北省武汉市430056
摘要:尽管预制装配式建筑工程相较于原先的工程具有较多的优势,但是其自身仍然存在一些不可忽视的弊端,而这些弊端会给施工质量和施工效率带来消极影响,阻碍预制装配式建筑工程的进一步发展。为了提升预制装配式建筑工程的影响力和实现建筑领域的可持续发展,工程企业必须对现有问题进行处理,对设计方法进行优化,以此提升预制装配式建筑的施工质量。基于此,本篇文章对装配式建筑设计施工一体化进行研究,以供相关人士参考。
关键词:装配式建筑、设计、施工、一体化
引言
所谓的预制装配式建筑,主要是指通过预制装备好的楼梯和阳台等结构在施工过程中将其科学地连接和组装,进而形成强度、刚度和稳定性都过关的整体建筑,这一建筑模式可以使建设的效率大大提高,在保障工程质量的基础上,节约人力和时间成本,使得建筑工程的施工更加规模化、工业化。
一、装配式建筑概述
装配式建筑指的是将传统建筑现场工作量往工厂转移,以批量的方式完成建筑所需构配件的生产和加工,最后将其运送到建筑现场直接统一装配。装配式建筑早在20世纪初就备受社会关注,但有关研究始终停留在理论阶段,一直到60年代才真正投入实践。英、法等国是最早尝试装配式建筑的国家,就外形而言,装配式建筑相对单一、无个性。经过无数次设计优化和技术创新后,装配式建筑已经具有很高的多样性和灵活性,在保证统一批量生产的同时,还能更具多样化的选择,让使用者更多不同的需求都能得到满足。从此装配式建筑在世界范围内得到了广泛的推广和应用,我们国家更是从立法的角度推广使用装配式建筑,《建筑业发展“十三五”规划》要求,到2020年,城镇绿色建筑占新建筑比重达到50%,装配式建筑成为当今建筑行业发展的主要趋势。
二、预制装配式建筑设计
2.1联系现场实际的结构深化设计
建筑企业为保障经济收益最高,会尽量减少施工时间。装配式建筑在一定程度上实现了建筑企业提前完成施工任务的目标。预制装配式建筑在建设时需要根据工地的实际情况对建筑进行设计。设计人员需要根据各种构件尺寸、大小、质量等进行优化设计。为不影响施工工地周围居民正常的生活、工作,施工工地的机械设备的摆放及施工用道路建设须科学合理。
2.2考虑周全施工过程的受力设计
预制装配式建筑构件是由厂家根据建筑图纸的实际要求生产的,经过科学合理的养护,使构件强度满足建筑的实际需要后才可进行组装。建筑构件在运输、安装等过程中是通过预埋在构件内的球形铆钉实现,需经历不同种类的力。所以,装配式建筑的构件无论是在生产运输中还是在组装过程中都会受到多种力的作用,施工工人须注意构件的摆放位置及角度。
2.3机电设计的一体化
在进行预制装配式钢结构建筑设计的过程中,工作人员需要加强对机电设计的重视程度,预制装配式钢结构建筑机电设计主要包含了有关电力管道和给排水管道方面的预留设计,相关工作人员需要结合预埋管线的形式明确给排水管道设计重点,并且还要对管道的数量和位置进行有效的分析和研究,确定精准性的管道槽位置。在实际工作的过程中,要注意转弯的设计,对预留槽深度进行有效的提升,从而为后续的施工带来诸多的便捷。相关设计人员需要明确管线和材质的情况,结合现场施工要求制定正确的电信管线设计方案,从而实现强电和弱电设计的有效协同。最后在工作的过程中还要进行辅助管线的设计,这也是实际设计中的重点内容,由于辅助管线具备复杂性的特征,所以在进行管线布设时,要遵循小径管线必让大径管线的主要原则,并且做好重力管线和压力管线的交叉性处理,提高实际设计的效果和质量。
三、预制装配式建筑的施工特点
3.1材料方面
作业中使用的材料大多为工厂已经养护好的构件成品,加工后运送到现场组装,较之前的材料而言更环保更方便。特别是预制的夹心保温外墙板,制作时混凝土和保温材料一次浇筑而成,外墙保温层不宜脱落。装配式建筑的材料更方便更先进。
3.2施工方法方面
与传统的施工作业相比,预制装配式建筑可以通过现场组装来降低工人的作业量,降低人力资源产生的成本。与相同工作量的建筑工程项目相比,采用现代化的装配式建筑需要操作熟练的技术工人,尤其是对于一些构件吊装的施工等方面,要求工人的技术绝对过硬。上述特征的优点是可以使施工的组织安排和人力资源的调配更加高效合理,有利于现场施工的有序进行。
3.3安全隐患方面
施工准备阶段的施工方案问题会导致安全隐患。在施工平面布置的时候要考虑好预制构件堆放的问题,避免发生由于堆放不当造成施工现场车辆堵塞和构件吊装不方便的问题。技术交底不彻底、现场监督考核不到位、构件质量、施工人员技术水平和是否持证上岗都会造成安全隐患。施工过程中也存在大量的安全隐患,吊装过程中需要操作人员和地面指挥人员默契配合。缺少默契配合容易造成刮碰事故。吊装过程中还容易出现连接部位失效,导致脱钩,带来很大的安全隐患。吊装机械长期大负荷作业也存在安全隐患。在外墙的施工中还容易发生高空坠物的安全隐患,包括临边坠落和重物坠落。
四、预制装配式建筑的各流程施工要点
4.1全力推行工程总承包
从委托代理的角度看,承包人与发包人的关系是一种被委托与委托的关系。在工程项目承包中,通常采用总承包的方式,这有利于业主提高整个工程的质量,最大限度地发挥自身的专业专长,有利于协调项目利益相关者之间的关系,提高项目质量。只有大力推进工程总承包,才能有效提高工程建设的技术含量和质量,使设计与施工更好地结合,发挥两者的互补关系,工程建设单位也是设计单位,这无疑可在施工中对工程施工全过程进行监督,使原设计方案得以最有效的实施。
4.2设计和施工的组织安排方面
需要在施工过程中合理地堆放和优化运输路径,施工现场的预制构件连接点和平面布置也应该进行科学的规划组织。在构件的运输中需要加铺一定的缓冲材料来保护构件,避免构件发生碰撞造成的损失。在装卸过程中应该禁止暴力装卸,轻拿轻放,尽量减少在路途中的运输时间,避免急停和急刹的情况。构件在进厂检查时需要对构件的连接处抗震情况、构件的弹性状态仔细进行检查,避免出现裂痕损伤,存放构件的位置应该根据构件的外形等属性来确定横向或竖向放置。
4.3BIM技术与装配式建筑
BIM是创建和使用数字模型来设计,构建和管理项目的过程。BIM用三维建筑模型代替了传统的二维工程图。在设计过程中,建筑、结构、机电和装饰的所有学科共同努力以创建BIM信息模型。在预制构件工厂的生产阶段,将BIM模型中的施工信息直接传输到生产设备,以进行精细处理。通过建立BIM模型,我们可以及时发现实际施工过程中存在的问题,优化施工周期和资源配置,实时调整资源和资金投入,优化施工周期和成本目标,并解决存在的问题。
结束语
总而言之,我国建筑行业发展的现状及我国经济的大形势,加强了对装配式建筑设计施工一体化的研究意义。装配式建筑的出现为建筑行业开创了一条新的路径,极大程度上推动了建筑行业的发展。目前,我国应尽力推广装配式建筑,同时制定相关的建筑规章制度,约束行业内的各种经济活动,从而保证装配式建筑施工质量。
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