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关于推进我国装配式建筑发展的思考

2021-03-31沈惠梁应钰晖苏庆同浙江工程建设管理有限公司浙江杭州300镇海石化工程股份有限公司浙江宁波35000

建设监理 2021年1期
关键词:装配式构件建筑

沈惠梁,应钰晖,苏庆同(.浙江工程建设管理有限公司, 浙江 杭州 300;.镇海石化工程股份有限公司,浙江 宁波 35000)

0 引 言

随着人口红利的减少、劳动力成本的不断上升,以及环境污染问题越来越受到重视,我国的建筑业势必要从传统的现浇混凝土建造方式向工业化生产方式转变,节约资源、减少环境污染的装配式建筑将越来越受到青睐。

所谓装配式建筑,就是以构件工厂预制化生产、现场装配式安装为模式,以标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理为特征,整合研发设计、生产制造、现场装配等各业务领域,实现建筑产品节能、环保、全周期价值最大化的可持续发展的新型建筑生产方式。按照建筑结构的主材,可将装配式建筑分为钢结构装配式建筑、预制钢筋混凝土装配式建筑和木结构装配式建筑。

自从 2016 年 9 月《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发 [2016] 71 号)明确提出大力推广装配式建筑以来,在各级政府的鼓励和引导下,装配式建筑在全国各地遍地蓬勃发展。伴随着装配式建筑新一轮的探索与发展,一些问题也凸显出来。具体表现在政策法规、技术标准、宣传教育及培训考核等方面。

1 目前我国装配式建筑发展中存在的突出问题

1.1 政策法规

对于采用传统建造方式的建筑工程项目建设,我国至今已有一套成熟完整的立项、设计、采购、施工、监理和监管等方面的政策、法规。但是,这些政策法规对于新兴的装配式建筑工程而言,并不能完全匹配,有许多政策空白需要填补甚至修正。主要表现在以下 2 个方面。

(1)缺乏完善的质量保障体系。当前我国工程建设质量安全有五大责任主体,即建设单位、勘察单位、设计单位、施工单位和监理单位。装配式建筑存在着一个不可忽视的质量保障环节,即预制部品部件的制作、运输和吊装,而现有政策或法规还没有就预制厂的产品质量保障及产品质量监督机制作出明确规定。同样,对于建筑预制产品的供应与采购环节的质量保证也缺乏相应的规定。

(2)装配式深化图地位不明晰。目前我国装配式建筑仍处于发展的初级阶段,设计、施工、管理都不够成熟,尤其是装配式混凝土结构。一方面,许多设计院缺乏装配式建筑设计经验;另一方面,目前我国装配式建筑标准化程度较低,各装配式构件生产基地对构件的尺寸存在不同的要求,导致设计院难以一次性完成装配式建筑深化图设计,现在有不少装配式深化图是由构件生产厂完成的,于是出现了这样一个问题:装配式构件生产厂有没有资格出具装配式深化图?装配式深化图能不能作为施工依据?如何让装配式深化图取得与一般施工图一样的法律地位?

1.2 技术标准

国外的装配式建筑已经经历了相当长的一段发展时期,相关的技术体系相对完善。反观我国,现代装配式建筑(区别于我国 20 世纪七八十年代的装配式结构)才刚刚起步,关键技术多为从国外引进后加以改进,在设计和施工过程中存在着诸如技术体系不完善、标准化程度较低、基础研究不足、检测方法缺失等问题。

(1)技术体系仍不完备。目前我国在装配式技术研究主要集中在混凝土结构构件的分割与连接上,而对非结构构件、机电管线等装配式研究较少,缺乏相关的技术体系;对装配式钢结构的研究也同样存在类似问题,如对围护结构体系、机电管线体系和内装修体系等的研究存在很大的空白;对大型预制构件的运输、吊装、安装、连接及其机具与施工可行性、便利性等方面的研究则更少。

(2)装配式结构基础性研究不足。这几年,我国在装配式建筑的复合构配件、钢筋连接、混凝土后浇等方面取得了不少研究成果。但由于基础性研究不足,有些成果往往很难完全符合工程的各项要求。例如,套筒灌浆连接在相当长一段时间内作为一种机械连接形式应用,但在接头受力机理、性能指标要求、施工控制、质量验收等方面没有通盘考虑钢筋、灌浆套筒、灌浆料的共同作用。再如,夹心墙板连接件是保证“三明治”夹心保温墙板内外层共同受力的关键配件;连接件产品设计不仅要考虑单向抗拉力,还要兼顾夹心墙板在重力、风力、地震力、温变应力等的作用下传来的复杂作用力,同时对抗老化、耐热涨收缩等性能提出了较高要求,若要得到广泛应用,势必要加强研究。

(3)设计标准不够完善。由于我国建筑工业化技术标准缺乏基础性研究且工程实践不足,即便这几年国家和地方政府不断加紧推出涉及装配式技术与产品的各种规范、标准,许多技术标准仍处于空白,亟待补充与完善。

(4)构件标准化较低。由于国内缺乏相关的规范、标准,我国目前构件的标准化非常低,基本上处于“私人订制”状态,即构件生产企业根据具体项目需要生产特定规格的预制构件,无法形式构件的大批量生产,导致目前装配式建筑建造成本较高。同时,构件生产的流水线、平台缺乏统一标准,同一建筑因生产企业的生产设备不同而出现不同尺寸的构件形式,对建设工程的招标投标、建筑外立面的设计建造都产生不同的影响。

(5)检测规范不健全。对于现浇混凝土建筑的各个施工分项,我国都有详尽细致的检测要求,而对于装配式预制构件,要么像现浇过程一样在生产过程中对各材料、各制作环节进行检测,同时还须监理单位驻场监督见证,要么对成品进行取样检测。目前,我国对预制构配件还没有出台完整的检测规范,对现场套筒灌浆也缺乏一套完整可靠的质量检验方案。

1.3 宣传教育

(1)对装配式建筑的认识不足。我国从 2010 年开始倡导装配式建筑,距今已近 10 年,但仍有相当一部分业内人士对装配式建筑的认知普遍不足。许多从业人员以为现在提倡的装配式建筑,只是将传统的现浇混凝土结构改为装配式结构,或者是将现场焊接的钢结构改为现场拼装的钢结构,是三四十年前装配式结构的“炒冷饭”。因而在对待装配式建筑发展的研究上,出现了跑偏甚至本末倒置的现象。

资源建设平台宣传与开放力度不够,国外名校的“公开课”资源开放度高,在各大门户网站都可以获得资源,如此极大地提高了资源的知名度及使用效率。而我院获取资源的渠道相对比较单一,制约了其在公众中的传播效率。可以将课程的全部或部分内容要求学生必须在资源平台中进行线上学习,教师进行线下监督的模式。鼓励学生进行资源平台选课,在学分上有所体现。最大化的体现互联网+的优势

(2)大众对装配式建筑的接受度较低。对于装配式建筑,尤其是装配式住宅,社会大众的普遍印象就是梁、板、柱的预制拼接,总觉得其结构安全性不如现浇可靠,其居住舒适度不如传统住宅。

1.4 培训考核

装配式建筑的建造方式在现场装配就位、构件连接等方面具有特殊性,只有具备专业知识和掌握专业技能的施工人员和管理人员才能确保施工质量。目前,许多装配式建筑施工人员和管理人员都没有接受相关装配式建造技术的系统培训,对相关的从业人员也缺乏相应的检查考核机制,导致装配式建筑的质量保障体系存在明显缺陷。

2 推进我国装配式建筑发展的几点建议

2.1 政策体系

(1)逐步建立装配式建筑工程项目建设工作标准流程,理顺项目立项、设计、施工、验收和交付等工作节点,明确各阶段、各环节的责任主体及其工作内容和职责,明晰上下游间工作的交接与验收要求。

(2)逐步实现由施工图设计单位直接提供装配式设计深化图。鉴于我国目前许多设计单位缺乏独立设计装配式深化图的能力,建议出台临时性政策,承认由施工单位或装配式构配件生产企业制作、施工图设计单位确认的装配式深化图与施工图具备同样的法律效力,并明确双方对深化图应承担相应的责任。

(3)出台文件或规范,对预制构配件涉及的原材料、制作工艺、制作设备、制作环境规定相应的要求,对产品的过程检验和出厂检验等制定相应的检验标准,对到达工地的预制构配件的质量检验提出相应措施,确保预制构配件质量从生产、储运到使用全过程受控。

2.2 技术体系

(1)加强构配件标准化的研究。通过建立装配式建筑在长、宽、高及层高、开间等方面的标准模数和墙、板、梯段等预制构件标准模数,逐步实现墙、板、梯段等构件的标准化、通用化,以推进设计标准化工作。加强推进预制构件生产基地标准化工作,推广使用既具备标准构件生产能力又能通过简单改造具备生产非标准构件生产能力的设备和工作流水线。

(2)加强新技术、新工艺、新材料的研发。重点研究结构体系、围护体系、管道管线体系和装饰装修体系之间的工作协调性,研究综合各大体系的复合构件及拼接处理,研究复合构件内部各部分之间的变形协调与结合的安全性和持久性,研究具有长期性能稳定的构件连接材料,研究既可靠(包括安全性和耐久性)又易于施工且方便质量检测的构件拼接工艺。

(3)加强装配式建筑施工机具的研发。重点研究大型预制构件的运输工具、构件堆放架、吊装机具等,通过加大构件尺寸,减少现场拼装环节,有效降低施工成本、缩短施工工期。

(4)规范现场施工工艺。尽快出台关于装配式构件的堆放、吊装、定位、拼接等方面的施工技术标准及施工质量检验标准,确保装配式构件拼接施工质量,尤其是结构构件的拼接。

(5)大力推进信息化应用工作。推动 BIM 技术在装配式建筑项目建设全生命周期的应用,制定 BIM 模型在设计各阶段、施工竣工存档的深度要求和验收标准,出台 BIM模型制作与校核人员的电子签署、制作单位与审查单位的确认电子章、模型修改的锁定与解锁等方面的规定,逐步实现 BIM 模型取代设计蓝图,实现设计、施工、存档全程电子信息化。

2.3 宣传教育

(1)要加大从业人员的装配式建筑知识宣传,运用实地课堂或网络课堂普及有关装配式建筑及建造技术方面的知识,使工程从业人员全面了解装配式建筑;建议将装配式建筑的科普教育纳入工程专业人员年度学习的必修公共科目。

(2)要充分利用大众媒体渠道宣传装配式建筑技术革新对人们生活的积极影响,从普通大众对建筑的关注点,如建筑使用的安全性、便利性、舒适性、环保性等,介绍装配式建筑的新特点,以消除他们对装配式建筑尤其是装配式住宅的一些偏见。

2.4 培训考核

(1)加强施工从业人员的业务素质培训。设置专门课程开展装配式建筑施工工艺培训;对于特定的装配式施工工艺,要设置相应的施工岗位认证,持证上岗,在施工安全、施工质量上从严把关;施工上岗证有效期满后,必须重新进行理论和实践的考核。

(2)举行岗位竞赛活动,定期评选优秀施工作业人员,旨在提升地区施工人员的业务素质,提高当地的建筑施工质量。

3 结 语

近几年来,在国家和地方政府的大力推动下,装配式建筑正在蓬勃发展,若想进一步实现规模化健康发展,势必要尽快解决发展中的瓶颈问题。笔者认为,国家和地方政府应当组织科研院所和相关龙头企业,集中力量对装配式建筑发展的政策环境、标准规范、材料设备、工艺技术等进行全面研究,查漏补缺,从而为装配式建筑的良性发展营造一个良好的政策环境和技术环境,实现我国建筑产业的华丽蜕变。

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