項(xiàng) 勇,劉 鑫

(西華大學(xué)土木建筑與環(huán)境學(xué)院,四川 成都 610039)

中國(guó)國(guó)務(wù)院在2016年9月27日發(fā)布《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》,中國(guó)住建部在2017年4月發(fā)布《建筑業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》。這兩份文件均明確提出要在中國(guó)推廣裝配式建筑。隨后各自治區(qū)、直轄市均結(jié)合本地實(shí)際情況出臺(tái)了一系列推進(jìn)裝配式建筑落地的政策和文件。但裝配式建筑在推進(jìn)過(guò)程中遇到的阻礙主要表現(xiàn)在制定的政策、措施不具體,操作性不強(qiáng)；相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)件圖集及定額不健全；對(duì)裝配式建筑的管理理念缺失等。由此導(dǎo)致了裝配式建筑的建造成本與交易成本的上升,房地產(chǎn)企業(yè)和施工企業(yè)從利益最大化的角度考慮都不愿意采用這種建筑結(jié)構(gòu)形式。為了降低裝配式建筑的建造成本與交易成本,提升客戶對(duì)裝配式建筑的滿意度,本文將應(yīng)用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)裝配式建筑構(gòu)件從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)裝配的質(zhì)量信息正向追蹤和反向追溯,有利于形成裝配式建筑的質(zhì)量管理理念,滿足客戶和其他參與主體對(duì)過(guò)程質(zhì)量的要求。

1 目前我國(guó)鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件質(zhì)量管理現(xiàn)狀

目前鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件的質(zhì)量管理一般劃分為三個(gè)階段：第一階段是鋼筋混凝土構(gòu)件在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制,這一階段預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)會(huì)依據(jù)建筑和結(jié)構(gòu)施工圖對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行加工圖深化設(shè)計(jì),與此同時(shí),駐廠監(jiān)理會(huì)對(duì)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的原材料進(jìn)行檢驗(yàn)、核驗(yàn),然后構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)將進(jìn)行安放模具、綁扎鋼筋、設(shè)置預(yù)埋件等隱蔽工程作業(yè),以上隱蔽工程經(jīng)駐廠監(jiān)理核驗(yàn)后構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)再澆筑混凝土,最終形成鋼筋混凝土構(gòu)件。第二階段是鋼筋混凝土構(gòu)件物流階段的質(zhì)量控制,這一階段包括了預(yù)制構(gòu)件起運(yùn)、中間運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)卸貨和現(xiàn)場(chǎng)吊裝等物流過(guò)程,質(zhì)量控制重點(diǎn)是運(yùn)輸之前構(gòu)件堆放層數(shù)、堆放方式的確定及運(yùn)輸過(guò)程中的成品保護(hù)。構(gòu)件送達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后,施工單位要對(duì)所有批次的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行質(zhì)量核驗(yàn),與監(jiān)理單位一起復(fù)核構(gòu)件質(zhì)量的保證文件。第三階段是拼裝完成后整體化疊合階段的質(zhì)量控制,這一階段主要是對(duì)構(gòu)件之間的連接方式和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行質(zhì)量控制[1]。

從現(xiàn)今中國(guó)鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件的質(zhì)量管理現(xiàn)狀不難看出,預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)、物流公司、施工單位和監(jiān)理單位等參與主體均消耗了大量的資源來(lái)進(jìn)行裝配式建筑的質(zhì)量管理。在這種質(zhì)量管理模式下,由于參與主體較多,時(shí)間跨度較大,不確定因素增加等勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量信息的不對(duì)稱。因此,引入新的技術(shù)來(lái)進(jìn)行裝配式建筑的質(zhì)量管理是十分必要的。

2 鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件流通過(guò)程追溯斷鏈分析

中國(guó)鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件的流通過(guò)程一般是以預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)生產(chǎn)線生產(chǎn)出施工需要的鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件為起點(diǎn),然后物流公司對(duì)構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)輸,最后施工企業(yè)對(duì)鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件進(jìn)行下料,在整個(gè)流通過(guò)程中存在較多的包裝轉(zhuǎn)換現(xiàn)象。對(duì)于預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)完成的鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件,為了便于物流公司的運(yùn)輸工作,一般需要將多個(gè)鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件組合形成一個(gè)大包裝單元；當(dāng)這些鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)時(shí),施工企業(yè)為了便于施工,一般需要將物流公司組合形成的大包裝單元拆分為單個(gè)鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件。在包裝轉(zhuǎn)換過(guò)程中,由于鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件的標(biāo)識(shí)缺失或標(biāo)識(shí)與構(gòu)件相關(guān)信息不對(duì)應(yīng),導(dǎo)致鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件無(wú)法實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的全程跟蹤。正是由于標(biāo)識(shí)與構(gòu)件相關(guān)信息不對(duì)應(yīng)導(dǎo)致了構(gòu)件在正向跟蹤的斷鏈,這種斷鏈現(xiàn)象的產(chǎn)生使構(gòu)件的追溯信息不能與構(gòu)件本身建立一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,從而影響了鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件的全程質(zhì)量追溯系統(tǒng)的建立。

3 基于RFID技術(shù)的鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件質(zhì)量追溯精度模型構(gòu)建

根據(jù)以上對(duì)鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件在流通過(guò)程中追溯斷鏈的分析可知,想要實(shí)現(xiàn)鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)裝配整個(gè)過(guò)程的質(zhì)量追溯,最關(guān)鍵的是要在整個(gè)過(guò)程的物質(zhì)流基礎(chǔ)上建立起相應(yīng)的信息流。無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID技術(shù))能將這樣的質(zhì)量信息流建立起來(lái),并且RFID標(biāo)簽的抗污染能力與耐久性滿足施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境要求與建筑產(chǎn)品使用周期長(zhǎng)的要求,因此利用RFID技術(shù)構(gòu)建鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件質(zhì)量追溯精度模型是有效且可行的。

3.1 總體框架

分析鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件全程質(zhì)量追溯系統(tǒng)的建立需要完成以下三項(xiàng)基本工作：對(duì)構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)識(shí)、記錄構(gòu)件的相關(guān)信息和將信息上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)。RFID技術(shù)以存儲(chǔ)容量大,抗污染能力強(qiáng),耐久性能好,可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)成為完成上述三項(xiàng)基本工作的首選技術(shù)手段。

要想完成基于RFID技術(shù)的鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件全程質(zhì)量追溯系統(tǒng)的建立,重點(diǎn)應(yīng)解決好在整個(gè)物流過(guò)程中構(gòu)件與其相關(guān)信息的一一對(duì)應(yīng)問(wèn)題。首先,對(duì)從預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)制作完成的單個(gè)構(gòu)件使用RFID標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)識(shí),然后,當(dāng)物流公司將多個(gè)構(gòu)件組合形成一個(gè)大包裝單元時(shí)再使用不同的RFID標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)識(shí)。在這個(gè)過(guò)程中應(yīng)建立好單個(gè)構(gòu)件的RFID TID與大包裝單元的RFID TID的關(guān)聯(lián),TID是RFID標(biāo)簽的唯一編號(hào)。在上述正向跟蹤過(guò)程中,單個(gè)構(gòu)件的RFID TID與大包裝單元的RFID TID實(shí)現(xiàn)了多對(duì)一的關(guān)系建立,與此同時(shí),構(gòu)件名稱、建筑材料種類、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、截面尺寸、操作人員等信息存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)中,以便于后期質(zhì)量追溯。當(dāng)物流公司將構(gòu)件運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí),施工人員為了吊裝需將大包裝單元進(jìn)行拆分,在這個(gè)過(guò)程中需要實(shí)現(xiàn)大包裝單元的RFID TID與單個(gè)構(gòu)件的RFID TID標(biāo)識(shí)的一對(duì)多關(guān)系的建立,同時(shí)也需要將相關(guān)信息存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)中。

3.2 包裝組合過(guò)程關(guān)聯(lián)建立

首先,掃描需要包裝組合的單個(gè)構(gòu)件的RFID TID,RFID TID中包含了構(gòu)件的批次編碼,這與大包裝上的RFID TID將形成多對(duì)一的關(guān)聯(lián)規(guī)則。大包裝可容納的體積大小決定了進(jìn)入大包裝的構(gòu)件類型和數(shù)量。構(gòu)件掃描采用累加原則以判斷是否達(dá)到大包裝所需的構(gòu)件數(shù)量,對(duì)于沒(méi)有達(dá)到的則繼續(xù)掃描；對(duì)于達(dá)到的應(yīng)將單個(gè)構(gòu)件的批次編碼寫入數(shù)據(jù)表。然后,使用RFID讀寫器讀取大包裝的RFID TID,對(duì)于讀取不成功的繼續(xù)讀?。粚?duì)于讀取成功的將RFID TID存入數(shù)據(jù)表。這樣一來(lái),單個(gè)構(gòu)件的RFID TID與大包裝的RFID TID都能在數(shù)據(jù)表中獲取,通過(guò)其多對(duì)一的關(guān)系,包裝組合過(guò)程的關(guān)聯(lián)就建立完成了。

3.3 流通過(guò)程信息采集

基于工程質(zhì)量管理信息系統(tǒng)[4],使用該系統(tǒng)中的DNC(Distributed Numerical Control)數(shù)據(jù)采集功能實(shí)現(xiàn)鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件流通過(guò)程的信息采集。在對(duì)流通過(guò)程中的信息進(jìn)行采集之前要先使用RFID讀寫器讀取大包裝上的RFID標(biāo)簽,然后結(jié)合采集的流通過(guò)程信息實(shí)現(xiàn)大包裝RFID與流通信息的對(duì)應(yīng)。由于在3.2中已經(jīng)建立了包裝組合過(guò)程關(guān)聯(lián),因此能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)單個(gè)預(yù)制構(gòu)件的RFID TID與流通信息的對(duì)應(yīng)。最后將采集完成的流通過(guò)程信息上傳至工程質(zhì)量管理信息系統(tǒng)。

3.4 包裝拆分過(guò)程關(guān)聯(lián)建立

包裝拆分是包裝組合的逆過(guò)程,在3.2中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了包裝組合過(guò)程的關(guān)聯(lián)建立,即單個(gè)構(gòu)件的RFID TID與大包裝的RFID TID形成了多對(duì)一的關(guān)聯(lián)規(guī)則。并且在3.3中完成了大包裝流通過(guò)程信息的采集,這就實(shí)現(xiàn)了大包裝的流通信息記錄。對(duì)于包裝拆分過(guò)程,則可通過(guò)單個(gè)構(gòu)件的RFID TID追溯出構(gòu)件流通過(guò)程中的信息,這就實(shí)現(xiàn)了包裝拆分過(guò)程的關(guān)聯(lián)建立。

4 結(jié)束語(yǔ)

中國(guó)在推進(jìn)裝配式建筑的進(jìn)程中,由于針對(duì)裝配式建筑制定的政策、措施不具體,相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和圖集不健全,相應(yīng)的管理理念缺失導(dǎo)致裝配式建筑的建造成本及交易成本較高。針對(duì)這種現(xiàn)象,本文分析了鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件流通過(guò)程中質(zhì)量信息的斷鏈情況,使用RFID技術(shù)構(gòu)建了鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件質(zhì)量追溯精度模型。該模型能幫助裝配式建筑各參與主體提高鋼筋混凝土裝配式構(gòu)件的質(zhì)量管理效率,有效降低質(zhì)量管理成本,提高客戶的質(zhì)量滿意度。希望該模型能得到房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)企業(yè)與施工企業(yè)的認(rèn)可,進(jìn)而加快裝配式建筑在中國(guó)的落地和發(fā)展。