浅析施工总承包单位的施工图设计优化及技术创效

李涛

中建三局第三建工程有限责任公司厦门分公司 福建 厦门 361000

引言

自从2016年以来，建筑材料、劳动力单价大幅上涨，建筑成本增加，建筑企业压力上行。同时，民用建筑施工行业市场需求减少，建筑产业产能过剩。这些问题都严重困扰了施工企业和建筑从业人员的生存状况。

因此，在这种情况下，运用各种合理合规的手段提高企业效益，加强企业管理，提高企业竞争力就显得额外重要。其中对施工图纸进行设计优化和技术创效是一个比较关键且重要的途径。

1 施工图在施工过程中设计的优化原则

①施工图第二次深化设计必须保证使用功能不更改，且符合国家法律、法规的相关规定。②施工图深化设计必须保证材料功能一致，甚至超前。③施工图深化设计必须保证施工过程中工序优化，成本优化[1]。

2 造成施工图纸问题的主要原因

2.1 专业技术人员技术知识不扎实

现在的设计院挂靠现象相当严重，画图员可能还只是应届毕业生，缺乏深厚的功底，最终画出的图纸就会出现很多问题，给施工带来难度。例如设计图纸前后矛盾、尺寸剖立面不符合规格、缺少部分节点等。据统计，在实际施工中，由于漏项与设计变更造成的费用增加，在超预算的各个因素中名列前茅。同时，由于缺乏扎实的知识，在施工在中出现的问题层出不穷，甚至出现施工图无法指导现场施工的现象。

以泉州的某工程为例，工程建筑面积20万平方米，建筑属于33层的高层复式建筑，建筑本身存在补板送面积的设计方案。最终，设计报规出现了卫生间处于厨房楼上的现象，导致业主用户的大为不满。此项目本身设计是出于能补板送面积，送业主优惠的考虑，但是由于设计人员的考量不到位，最终导致厨房设计在卫生间下方的方案，对于品牌的深远影响是得不偿失的。

2.2 设计院专业人员之间配合不到位

专业人员之间的配合不到位。比如在暖通空调方案确定后，没有给结构专业提供设备基础的荷载和尺寸，导致结构设计的剪力墙中没有预留孔洞，给施工带来了困难。

以泉州地区为例，现今泉州的燃气设计、电力设计、水务供水都是单独由燃气公司、电力公司、自来水供水局出图设计。这就导致业主雇佣的设计院在施工图阶段都没有考虑到燃气管对外立面的影响，电力设备尺寸是否能装入指定的设备间。由此，最终产生巨大的返工，增加了施工成本。

2.3 设计人员设计思维过于保守或者过于开放

首先，“思想保守”体现在结构设计方面比较多。例如很多高层住宅剪力墙过厚，梁高过高，不仅导致施工不便，外观还不好看。同时由于结构保守会导致刚度过大，相对侧移过小，远远小于规范取值，一来不利于抗震，二来施工成本很高。

其次，设计的保守体现在钢筋构件的考虑上。建筑物在施工时，需要增加塔吊附着预埋件、悬挑工字钢木盒、钢管、钢丝绳倒拉环等。但是由于建筑物钢筋密度过大，钢筋排放过紧，预埋后钢筋最小间距不符合要求，导致混凝土浇筑时，出现振捣不密实的现象，建筑物蜂窝麻面甚至出现空洞，最终质量不合格。

2.4 技术设计要素处置不当

通常上来说，部分建筑物由于客观的条件限制，一般会采取特殊的措施处理。比如：建筑物很长的时候需要设置变形缝或者沉降缝，但设计师把变形缝设置于房间门口或者房间内部，这就导致房间既不便于使用，也不好看。同理，由于各个省市地区的验收标准不一样，施工图后浇带的划分就变得尤为重要，一个好的分区将会减少验收次数，节约人力成本和工期。

2.5 业主单位在设计管理阶段，多家深化单位介入后与设计院脱钩

如今是建筑设计多方位、多专业设计并行的时代，但基本上没有任何一家设计院有资质，能同时完成建筑物所有的设计。于是业主为了解决该问题，就会招标多家设计单位：建筑设计、室内设计、门窗设计、钢构设计、石材设计等等。由于深化设计单位较多，因此很容易出现图纸冲突、材料矛盾、质量不符合国标验收要求等问题[2]。

3 施工图在施工时具体的优化措施

3.1 加强交流合作，最好能在项目前期有完备的模型沟通，建立完备的数字模型体系

只有真正实现好的交流通道，才能让经验和知识互通有无，才能将各个岗位的人才发挥出重要作用。同时，沟通又需要好的媒介，这时候出现了一个全新的技术——BIM（建筑信息模型，英文Building Information Modeling）。当所有专业能投入到一个可视化的模型中去讨论的时候，建筑物的沟通就有了媒介。因此，在施工阶段也要做好信息模型的采集。不仅接收设计院出具的蓝图，也应该接收设计院的各专业模型：结构计算模型、建筑效果图模型、造价模型、通风设备模型、节能模型等。由此，在完整的了解项目各项信息的情况下，二次的施工图深化才能真正达到各专业技术与艺术的优化。

3.2 严格把控施工放线，对柱墙现场编号，以便于施工查验

在建筑图纸优化设计的过程中，如果发现存在技术问题必须要得到足够的重视，例如结构编号改进、柱子改进等等。在现场施工的时候，要对图纸精细化负责，才能及时地发现问题。因此最好采用日式放线法，在墙柱施工时放好每一个房间的30控制线，并给柱子填写图纸上适当的标号，由此才能对设计方面的细节一一改进，真正做好图纸的优化工作。

3.3 提高施工技术人员的素质，加强关于图集的培训

人才是工作的最终主导者，因此，提高施工人员素质与技术员素质，才是从根源上解决施工图优化的方法。

目前，我国的建筑市场内存在人员素质参差不齐的状况，真正具备高素质的、高综合能力的技术员、施工员并不多。因此，在当前环境下要提高图纸优化程度，节约施工成本，除了靠外界帮助外，企业还应该加强对工作人员各项规范的培训、各种经验的交流，从根本上提高企业的业务能力[3]。

4 技术创效的原则

与图纸优化能同样节约施工成本的就是技术优化了，其创效类型主要分为四个类型：施工方案技术优化、新工艺新设备创效、绿色施工技术创效和其他技术创效。

其技术创效的原则为：确保工程安全、质量及施工进度的前提下，降低综合施工成本。

4.1 技术创效的具体例证

（1）施工方案技术优化创效。技术方案的优化主要是为了缩短工期，降低直接成本，从而有效地降低综合施工成本。比如以下例子：

案例1：在塔吊施工时，给塔吊基础混凝土添加早强剂，加快混凝土强度提升，尽早安装塔吊设备。通过此手段，虽然增加了混凝土成本，但是总体上减少了汽车吊的费用以及塔吊设备的管理费。

（2）施工工序创效。施工时工序能达到一个合理的流水节拍，是节约劳动力成本的最好途径。但是实际施工时由于不同原因的限制，我们往往无法按照理论施工进度进行施工。因此，施工工序及时、合理地优化就是一个重要的步骤。

案例1：我们都知道墙面抹灰和打点的步骤，往往是按墙面清理→浇水润湿墙面→吊垂直、套方、抹灰饼、充筋→弹灰层控制线→基层处理→抹底层砂浆→弹线分格→粘分格条→抹罩面灰→起条、勾缝→养护的步骤进行，即正常工序是先打点再甩浆。但是，如果我们在打点的人员不能就位的时候，我们能不能先甩浆再打点，保证工程的进度开展呢？答案是可以的。

先打点的目的是为了确保墙体平整，不需要打爆，在打点后还要贴上透明胶做好保护，防止甩上墙的砂浆黏结在灰饼上，影响抹灰的平整度。那如果我们在确定基层墙体无误的情况下，当然就可以先甩浆再打点了，由此还省去了贴透明胶保护的工序，加快了现场节奏。

（3）新设备创效。先进的机械设备是能够达到提升质量、提高效率的目的。以某工程外墙抹灰为例，采用机械喷浆（泵送水泥砂浆喷涂机 ：YXL-1 ）和人工甩浆对比：

喷浆机成本约为1.8万元左右，但喷浆机效率约为5平方米/每分钟，即300平方米/小时，以一天8小时计算，每天能完成外墙喷浆约2400平方米；成本计算式为：成本金额=材料成本+人工成本+喷浆机成本=材料成本+300×1×天数+18000

工人人工甩浆效率约为每天（8小时制计算）800平方米，即要达到机器同等效率需要三个工投入，比机器操作工人额外增加2名，工人成本以每个大工300元/天计算，则成本为：成本金额=材料成本+人工成本=材料成本+300×3×天数

如果达到喷浆机成本收支平衡，则只需要面积达到：72000平方米。计算式：天数=18000/600=30天，即施工面积超过30×2400=72000平方米时，选用机械喷浆反而降低了综合成本。

（4）新工艺创效。任何一个时代，技术的革新总是带动成本的降低和传统岗位的淘汰，施工技术上新工艺尤为如此。以传统木模板施工与新兴的铝合金模板施工为例，我们来一一论述新工艺的进步：

传统木模板存在周转次数的限制，基本上每块模板的周转次数不会超过5次。同时，模板在使用期间进场会遭到破坏，带来材料损耗。以33层的高层为例，标准层木模板约周转6次。铝合金模板的租赁价格约为木模板的3～4倍，但可以一直周转使用。加设木模板的成本是固定值x，铝模为3x，当周转次数达到平衡时，即为15（预估为：15层/5层一次更换）个标准层。由于铝模无法制造非标准层，而往往建筑存在底层商铺等。因此，当建筑物的标准层达到20层以上时，建筑物使用铝合金模板的直接成本是降低的。

除了直接成本降低以外，铝合金模板还具有间接降低成本的优势。由于铝合金模板统一优化，统一设计，因此能直接深化完成砖墙下挂梁和构造柱的设计，避免了二次结构施工时增加木工的费用。首先，铝合金模板具有墙面平整、成型好的优点，在混凝土浇筑后能有效地减少的打爆的工作量，降低整改成本；其次，由于墙面平整，垂直度好，墙体抹灰施工时，可以直接采用薄抹灰技术，减少抹灰材料的投入。

（5）微创新创效。小的创新同样会带来效益的积累，积少成多终会汇聚成汪洋大河。以中建三局项目为例，根据项目的不同，各个工地对于各个节点都成功总结了一点点行之有效、用之皆宜的微创新，诸如：铝模止水节低损快拆安装技术、地下室外墙后浇带提前封闭技术、梯封闭式木模组合拼装技术、预制空调洞砌块模块化施工技术、可调踏步楼梯定型钢模架技术、卫生间止水坎预制及安装技术、厨卫止水导墙随结构板一体浇筑技术、U型砌块圈梁和构造柱免拆模施工技术等等。

（6）绿色施工，材料节约创效。绿色施工技术就是通过施工技术措施，最大限度地节约资源，减少对环境的负面影响，从而降低施工成本。比如节约用水，二次收集施工用水冲洗地面；比如排砖图设计，最大限度地减少半砖；比如废旧模板重复利用制作设备基础等等。

（7）其他方面创效。其他方面的创效主要在于研究合同文件，做出恰当的技术举措。比如：开源、节流、甩包袱等方面。

开源：根据合同条件，努力争取合同中没有提到的问题。比如场地内存在高压电线，但是合同中没有提出涉及高压线路的防护措施。由于高压线路确实会造成安全隐患，我们可以通过报告等形式向建设单位（监理单位）提出增加相关的安全费用。

节流：项目的实施过程中出了开源的方式以外，还要研究总包对分包的合同内容。通过合理的划分界面，达到资源合理配置，从而减少成本。比如：通常上来说，二次结构混凝土浇筑费用远远大于一次结构。那么在施工过程中，我们是否能把本应该是二次结构的构件在一次结构浇筑时成型。诸如：剪力墙上100mm门垛、门窗上口的过梁做成下挂梁、节点上的构造柱、首层挡水的混凝土反坎等等。通过界面的转化，达到节约资金的目的。

转换：通过对于合同和图纸的研究，努力沟通，合理地减去施工时成本亏损的清单项。或采取不同的施工工艺，把亏损的清单项目用其他的手法实现，达到扭亏为盈的目的。另外，还能通过部分技术手段减少后期通病，由此节约维修费用等等。

5 结束语

科学技术是第一生产力，因此，设计上的优化和技术措施的合理运用，是企业加强自身竞争力的核心。建筑企业应在施工过程中加强对图纸优化和技术创效的应用，并且在实施过程中总结，通过具体的控制最终达到成本节约、企业共赢和提升企业竞争力的目的。