文 / 孫 暉
(作者系中建科技有限公司深圳分公司副總經(jīng)理)
近年來,中建科技以“三個一體化”為指導,通過在深圳裕璟幸福家園項目的實踐,成功打造了裝配式建筑全國示范項目,并在此基礎上創(chuàng)新性地提出了REMPC工程總承包管理模式,極大地提高了項目建設的管理效率,提升了工程質量和安全,適應了“美麗中國、健康中國、平安中國”的發(fā)展要求。
深圳裕璟幸福家園項目,以科研設計一體化為技術支撐,以BIM為高效工具,以EPC管理為保障手段,切實踐行裝配式建筑EPC管理模式,全面提升工程質量水平。
中建科技堅持“三個一體化”發(fā)展理念,將傳統(tǒng)設計拓展到裝配式建筑全過程,依托國家十三五課題,以裕璟幸福家園項目為工程示范,對裝配式建筑全過程進行科研設計一體化的關鍵技術攻關和工程實踐。
(1)技術體系研發(fā)
本項目采用裝配整體式剪力墻結構體系,本體系主要包括預制剪力墻、預制疊合梁、預制疊合樓板、預制陽臺板、預制樓梯等,嚴格按照《裝配混凝土建筑技術標準》控制現(xiàn)場裝配質量:
● 創(chuàng)新采用中建科技自主研發(fā)裝配整體式剪力墻結構體系,預制率達到50%,裝配率70%;
● 70%為深圳市裝配整體式剪力墻結構預制率裝配率最高的項目,為華南地區(qū)建筑高度最高的項目;
● 創(chuàng)新采用全灌漿套筒灌漿連接技術;
● 創(chuàng)新采用輕質隔墻板填充技術。
為驗證技術體系的可靠性,對結構體系的整體受力性能進行了抗震性能化設計,通過嚴格計算分析,研判結構有可能出現(xiàn)的薄弱部位,提出有針對性的抗震加強措施。計算結果表明均符合國家規(guī)范規(guī)定,同時為保障體系可靠性,專門組織了“專家論證會”,專家一致認可該技術體系。
(2)高效節(jié)點研發(fā)
結合十三五課題高性能節(jié)點研究任務,本項目針對節(jié)點的受力性能、防水技術等展開研發(fā),保證節(jié)點連接質量。
● 受力性能:本項目預制剪力墻水平連接節(jié)點采用全灌漿套筒灌漿連接,豎向連接節(jié)點采用混凝土現(xiàn)澆連接。為保障預制剪力墻連接節(jié)點受力性能,進行有限元模擬計算,并通過拉拔、剪切等實驗證明該節(jié)點的可靠。
● 防水技術:本項目結合采用結構防水、構造防水和材料防水三道防水措施解決了不同節(jié)點的防水難題。
● 裝配式工藝工法研發(fā):為保證現(xiàn)場裝配式施工質量,本項目針對各類型預制構件堆放、吊裝、調整、固定、連接、成品保護等工序進行技術攻關,形成了“裝配整體式剪力墻結構施工工法”,并取得中建總公司工法認定。
● 工裝系統(tǒng)研發(fā):本項目在傳統(tǒng)裝配工藝工法基礎上,進一步規(guī)范標準化操作流程,對關鍵工藝的工裝設備進行系統(tǒng)研發(fā),形成預制構件吊裝工具、預制構件堆放架、預制構件水平調節(jié)器、套筒定位工裝、套筒灌漿平行試驗箱等工裝系統(tǒng),提升了整體裝配質量。
(5)裝配階段—系統(tǒng)化模擬施工
本項目利用BIM技術對預制構件的安裝、灌漿等關鍵工序進行系統(tǒng)化施工模擬,并對現(xiàn)場工人進行三維技術交底,提前發(fā)現(xiàn)各節(jié)點施工問題,提出對策,有效提高了裝配效率和裝配質量。
(6)裝配階段—可視化方案模擬
利用BIM模型對施工方案、現(xiàn)場平面布置、施工進度等進行可視化模擬,提高項目整體管理水平,保證了工程質量。
結合EPC的全產(chǎn)業(yè)鏈管理,中建科技創(chuàng)新提出“全專業(yè)、全過程、全員”三全BIM,充分利用BIM技術在設計、生產(chǎn)、裝配等各階段全生命期的應用,實現(xiàn)項目管理高效協(xié)同和品質提升。
(1)設計階段—標準化設計
● 建立了標準化族庫;
● 標準化戶型(分別為 35m2、50m2、65m2);
● 預制構件標準化拆分設計;
● 預制構件現(xiàn)澆節(jié)點標準化設計;
● 工廠模具標準化設計,便于周轉使用;
● 現(xiàn)場鋁模標準化設計,便于項目周轉使用;
● 輕質隔墻板標準化、模塊化設計。
(2)設計階段—形成一體化設計模型
利用BIM技術對機電、裝修與建筑、結構專業(yè)進行三維協(xié)同設計,形成一體化設計模型,提升了對各專業(yè)綜合碰撞檢查效率,實現(xiàn)了精細化設計。
(3)設計階段—提前深化預制構件設計
利用BIM技術對預制構件進行深化設計,將預制構件在生產(chǎn)、裝配、機電安裝及裝飾裝修等過程所需埋件提前深化至預制構件內(nèi),避免后期現(xiàn)場打鑿開洞破壞主體結構,實現(xiàn)了精細化設計。
(4)生產(chǎn)階段—鋼筋網(wǎng)片自動化加工
通過BIM三維模型進行工廠模具設計及預制構件生產(chǎn)排版,利用BIM與工廠信息系統(tǒng)結合,指導工廠預制構件排產(chǎn)、生產(chǎn);同時,通過BIM軟件導出鋼筋設備可識別的鋼筋加工信息,實現(xiàn)鋼筋網(wǎng)片自動化加工生產(chǎn)。
在EPC模式指導下,結合本項目實踐經(jīng)驗總結,推行“11231”的工程總承包管理方法,提升和保障工程質量。即:明確一個目標,完成一大策劃,做好兩項工作,管好三個方面,打造一個平臺,提高管理效率。
(1)明確一個目標
建立EPC項目部明確EPC建造總目標,細化到報批報建、設計管理、合同招采、工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場裝配、機電裝修、竣工驗收、運營維護等所有環(huán)節(jié)。各環(huán)節(jié)均制定目標、明確責任。同時公司與項目部簽訂目標責任狀,設立相應的激勵獎懲機制,充分發(fā)揮設計、商務、項管、生產(chǎn)等所有人員的主觀能動性,全面保證項目的質量、安全、進度和成本。
(2)完成一大策劃—全過程策劃控制
按照與業(yè)主簽訂的合同、招標文件及圖紙要求,進行全過程管理策劃,提前制定質量、安全、進度等目標,明確實施路徑,制定實施計劃,合理安排進度節(jié)點,并在后續(xù)工程實施過程中嚴格按照策劃,由公司對項目進行考核、由項目對管理人員和分包進行考核,保證質量等目標實現(xiàn)。
(3)做好兩項工作
第一個是設計管理。設計費用僅占建安成本約2%,但可對工程造價造成較大影響。做好設計管理,關鍵是做好設計過程管理和設計成果的優(yōu)化。每個階段的過程管理及成果的優(yōu)化,是決定工程是否盈利的關鍵因素。我們充分利用公司專業(yè)齊全、業(yè)務部門完善的優(yōu)勢,進行內(nèi)部多重審核把關,并引入第三方對施工圖及深化設計圖進行全面的設計優(yōu)化,在確保設計鏈條完整、流程通暢和設計質量的同時,實現(xiàn)了項目成本的最小化及利潤最大化。
第二個是合約規(guī)劃。合約規(guī)劃的關鍵,在于招采內(nèi)容的細分和目標成本的細分。
● 在招采內(nèi)容的細分方面,項目投標階段及項目實施前期,根據(jù)合同和圖紙的深入理解和分析,詳細分解招采內(nèi)容,并進一步明確相關招采主體。同時,在招采過程中實現(xiàn)各方“共贏”,保證分供商招采質量。
● 在目標成本細分方面,項目部應在投標階段根據(jù)投標報價、已有圖紙和相關招投標文件,做好目標成本的整體測算。
(4)管理好三個方面
即管好信息流向、管好PC構件和部品部件供應、管好施工總承包方和各專業(yè)施工方。
● 管好信息流向
本項目以設計為龍頭,建立設計、生產(chǎn)、裝配和工程管理所有信息的標準化傳遞流程,并明確信息傳遞各環(huán)節(jié)責任方,實現(xiàn)信息共享和數(shù)據(jù)精準傳輸。
● 管好PC構建和部品部件供應
質量是生命,管好預制構件廠的核心在于管好構件質量。為保證構件的質量,全面管控構件的尺寸、預留預埋、機電管線等細節(jié),秉承“誰設計,誰管理”的原則,指派設計師駐廠建造,利用設計監(jiān)理駐廠優(yōu)勢,保證構件按圖施工,實現(xiàn)構件質量的全過程跟蹤追溯。
● 管好施工總承包方和各專業(yè)施工方
工程總承包對工程施工總承包、各專業(yè)分包及供應商的引進、合同簽署等進行嚴格管控,建立合格專業(yè)分包及供應商庫,從源頭保證工程質量。
引入第三方評估:由公司直接引入第三方的質量安全評測機構,該機構完全跳出總承包方項目部,只對我公司總經(jīng)理和分管副總負責,每月獨立從事質量安全的結果評測,并提出相應的整改方案,既保障了我公司對總承包方項目的監(jiān)督管理,更保障了總承包方項目對施工總包和專業(yè)分包的質量管理,避免責任推諉,各方責任清晰。
(5)打造一個平臺—中建科技裝配式智能建造平臺
根據(jù)項目的建造管理需要,結合裝配式建筑的建造特點,中建科技還在該項目上創(chuàng)新研發(fā)了具有中建自主知識產(chǎn)權的“中建科技裝配式智能建造平臺”,以信息化手段保障和提升工程建設質量。該平臺雖然目前還處于試運行階段,但它的功能已經(jīng)非常強大,必將對提升裝配式建筑的整體建造水平產(chǎn)生根本性的影響。
該智能建造平臺融合設計、采購、生產(chǎn)、施工、運維的全過程,突破傳統(tǒng)的點對點、單方向的信息傳遞方式,實現(xiàn)全方位、交互式信息傳遞。平臺包括模塊化設計、云筑網(wǎng)購、智能工廠、智慧工地、幸福空間五大模塊。
通過在項目管理過程中的實踐和不斷的提煉、結合裝配式建造的產(chǎn)業(yè)特點,中建科技將“科研、設計、制造和管理(施工)”融為一體,以創(chuàng)新研發(fā)成熟先進的技術體系(R)為支撐,以一體化設計的產(chǎn)品體系(E)為引領,以智能制造工藝(M)為依托,有效實施有序集采(P)和全過程施工管理(C),創(chuàng)新性地形成了有中建科技特色的“研發(fā)+設計+制造+采購+施工(管理)”五位一體REMPC工程總承包模式,做到在“技術、管理、市場”三個層面上同頻共振,推進裝配式建筑在產(chǎn)業(yè)化道路上走向良性、健康、快速發(fā)展。隨著這一模式的不斷完善和推廣,必將在建筑工業(yè)化的偉大變革中發(fā)揮重要的引領作用。