葉少帥(上海建科工程咨詢有限公司, 上海 200032)
發(fā)展裝配式建筑是建造方式的重大變革,有利于節(jié)約資源、減少施工污染、提高勞動生產(chǎn)效率和質(zhì)量安全水平。保障房項目具有戶型重復(fù)性高、標準化程度高、對個性化要求相對較低、建設(shè)規(guī)模大、質(zhì)量要求高、建設(shè)時間緊等特點,因而各地保障房普遍采用裝配式建筑。BIM 技術(shù)在建立標準化戶型、提高項目質(zhì)量和優(yōu)化建設(shè)工期等方面效果顯著。裝配式保障房建設(shè)在深度融合 BIM 技術(shù)上具有天然優(yōu)勢,也是目前的發(fā)展趨勢。
保障房工程建設(shè)關(guān)系到人民群眾的切實利益,質(zhì)量要求高,因此,關(guān)于 BIM 技術(shù)在裝配式保障房質(zhì)量管理方面的研究較多。例如:楊元銳等[1]結(jié)合實例介紹了裝配式混凝土住宅的 BIM 應(yīng)用實例;田東方[2]對預(yù)制裝配式住宅和傳統(tǒng)住宅進行對比分析,提出工程總承包模式下,借助 BIM 技術(shù)進行項目進度、成本、質(zhì)量和綜合管理;王輝[3]從建筑管理、建模、成本管理和安全管理方面,對 BIM 技術(shù)在裝配式建筑質(zhì)量管理中的應(yīng)用展開了詳細的分析;肖陽等[4]從預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量管理和施工現(xiàn)場的質(zhì)量管理,提出了 BIM 技術(shù)在裝配式建筑施工質(zhì)量管理中的應(yīng)用設(shè)計。
本文基于某具體裝配式保障房項目建設(shè),將 BIM 技術(shù)與裝配式建筑施工質(zhì)量管理相結(jié)合,從圖紙問題檢查、管線碰撞、場地布置和預(yù)制構(gòu)件安裝四個方面,對 BIM 技術(shù)在裝配式保障房質(zhì)量管理中的通用做法進行分類、梳理和提煉,提前進行策劃,避免過程中返工和增加工期。此外,通過 BIM 技術(shù)可提高裝配式保障房工程的質(zhì)量。
本項目位于上海市嘉定區(qū)安亭鎮(zhèn),總建筑面積 159 132.51 m2,項目總投資 110 048 萬元。項目由 12 棟單體組成,其中高層 11 棟,層數(shù)在 18 層~26 層之間。建筑單體全部采用裝配式建筑,建筑單體預(yù)制率 40%。施工工期計劃自 2019 年 3 月 14 日至 2021 年 4 月 12 日,總工期計劃為 760 日歷天。建筑設(shè)計概況如表 1 所示。
本項目是共有產(chǎn)權(quán)房,建設(shè)范圍涉及 11 棟高層住宅樓、1 棟 2 層綜合服務(wù)樓和若干配電房、門衛(wèi)房、垃圾房等附屬建筑,且高層住宅均為裝配式建筑。時間緊迫,工程量大,工作界面相互交叉。項目特點和難點分析如下。
(1)民生工程,質(zhì)量要求高。共有產(chǎn)權(quán)房屬于保障性住房的一種,進度緊、任務(wù)急,往往容易忽視質(zhì)量風(fēng)險,導(dǎo)致入住后發(fā)生質(zhì)量問題,造成居民投訴等負面影響。本項目作為重要的民生工程,通過 BIM 模型與各專項 BIM 應(yīng)用的結(jié)合,可以對其不同階段的工程產(chǎn)品質(zhì)量進行有效控制,強化對預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計、預(yù)制生產(chǎn)及施工階段銜接與交互過程的管控能力,以減少返工,盡量避免進度延誤及人、機、物料的浪費,提高工程品質(zhì)。
表 1 建筑設(shè)計概況表
(2)預(yù)制構(gòu)件,深化難度大。預(yù)制裝配式住宅的 BIM 技術(shù)應(yīng)用,需要對實際工程中所需要的各種構(gòu)件建立族庫,對構(gòu)件的拆分與合理組合進行分析、對比和模擬,以保證構(gòu)件在工廠預(yù)制前發(fā)現(xiàn)并解決可能出現(xiàn)的問題。為了有效做好對預(yù)制構(gòu)件的深化設(shè)計工作,必須要在構(gòu)件的拆分、構(gòu)件族庫的建立、施工安裝的模擬上下工夫,認真分析構(gòu)件加工安裝的制約條件,以便盡可能地減少預(yù)制構(gòu)件在施工現(xiàn)場的二次加工。
(3)可用場地狹小,場地布置及交通組織困難。場地周圍形成不了環(huán)路,可用面積狹窄。道路及堆場位于地下室頂板上,加固要求高。一方面,需要合理規(guī)劃地下室頂板;另一方面,劃定預(yù)制構(gòu)件的運輸?shù)缆芳岸褕鰠^(qū)域,加強部分道路及堆場區(qū)域的結(jié)構(gòu),并且在地下室設(shè)置回頂加固裝置。
A 類:違背設(shè)計規(guī)范的設(shè)計錯誤,或者施工圖標示不明易引起歧義的問題。這種錯誤或問題最為嚴重,若不能提前發(fā)現(xiàn)并解決,很可能會造成嚴重的工程質(zhì)量缺陷。這些問題后期調(diào)改困難,引起的返工不僅會造成進度滯后,而且還會產(chǎn)生很高的變更費用,給業(yè)主帶來較大的損失。例如,對建筑墻與結(jié)構(gòu)柱沖突的問題,我們請設(shè)計復(fù)核,設(shè)計方回復(fù)修改建筑墻,從而避免了一處圖紙錯誤。運用 BIM 技術(shù)可視化的特點,這類問題較為容易被發(fā)現(xiàn)和解決。
B 類:部分構(gòu)件缺失問題。這種錯誤產(chǎn)生的問題較為嚴重,通常在施工階段發(fā)現(xiàn)并通過設(shè)計變更進行解決,以免對進度和投資產(chǎn)生較大影響。例如,對空調(diào)外機板一端無支撐的問題,我們建議在此處補充結(jié)構(gòu)柱或復(fù)核實際情況。設(shè)計方回復(fù)確認此處無半平臺板,并修改了圖紙,避免了一處較大的圖紙錯誤。
C 類:尺寸不一致、工程量統(tǒng)計表中的數(shù)據(jù)不一致等問題。這種錯誤通常只在施工交底時才會被部分發(fā)現(xiàn),運用 BIM 技術(shù),可將這類問題暴露在建模階段并及時加以解決,從而避免產(chǎn)生部分質(zhì)量問題。例如,某 PC 墻詳圖上標注的槽口深度為 20 mm,但剖面圖上的槽口深度經(jīng)測量為 30 mm,兩者深度不對應(yīng)。設(shè)計方回復(fù)此為設(shè)計圖紙通用問題并更新。
通過以上 3 類檢查,重點對二維圖紙的合規(guī)性、完整性、準確性和各專業(yè)之間的沖突性進行審查,對審查發(fā)現(xiàn)的問題及時加以跟蹤解決,以防設(shè)計錯誤傳遞到施工階段。
A 類:復(fù)雜部位或區(qū)域機電專業(yè)綜合問題,包括一些管線復(fù)雜的節(jié)點和走廊、預(yù)留給機電的安裝空間有限或?qū)κ褂每臻g凈高有嚴格要求的地方(如地下車庫、酒店大堂、電梯廳等)。通常,這些地方機電管線集中,對管線的綜合排布、專業(yè)施工工序及施工現(xiàn)場的協(xié)調(diào)組織都有嚴格的要求。若將 BIM 技術(shù)運用處理得當(dāng),在滿足使用功能的前提下,既可節(jié)省費用,還能提升建筑的觀感和品味。
B 類:主要指各專業(yè)之間的“硬碰撞”問題。該類問題量大面廣,可能對工程質(zhì)量及建筑使用功能產(chǎn)生較大影響。若能提前發(fā)現(xiàn)、提前解決,則可有效減少施工現(xiàn)場的專業(yè)協(xié)調(diào)工作,避免施工材料的浪費,從而為業(yè)主帶來一定的經(jīng)濟效益。例如,某陽臺外側(cè)結(jié)構(gòu)立柱位置與預(yù)制陽臺板預(yù)留連接孔洞位置不對應(yīng),且樓層中部空調(diào)外機板處梁與柱未對準,設(shè)計方回復(fù)構(gòu)造柱往空調(diào)位方向退 50 mm 與過梁平;此問題閉合。
C 類:機電管線單專業(yè)(電、水)內(nèi)部碰撞問題。對這類問題,施工單位一般會在現(xiàn)場施工時自行調(diào)整解決,通常不會對質(zhì)量、進度和投資產(chǎn)生較大影響。
A 類:PC 堆場位置的活荷載較大,需要布置在消防通道或登高面位置,否則需要對結(jié)構(gòu)進行加固。如果布置錯誤,可能產(chǎn)生嚴重的結(jié)構(gòu)問題且不易修復(fù)整改,給整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量會帶來較大隱患。
B 類:塔吊布置。塔吊間的碰撞問題一般由施工單位通過限位進行控制,監(jiān)理通常重點檢查塔吊的分布是否保證單體和堆場全覆蓋、塔吊的數(shù)量是否可以優(yōu)化。如果出現(xiàn)問題,會對造價和進度有一定影響。
C 類:車輛通行道路。由于預(yù)制構(gòu)件運載車輛超長超重,需要重點檢查道路轉(zhuǎn)彎半徑是否符合要求。如果出現(xiàn)問題,可能影響人員、車輛、構(gòu)件、臨時設(shè)施等的安全。
A 類:預(yù)制構(gòu)件安裝碰撞問題。在預(yù)制構(gòu)件深化圖的基礎(chǔ)上,對預(yù)制構(gòu)件進行碰撞檢查。預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場整改困難,若在現(xiàn)場安裝時發(fā)生碰撞,則對進度、投資、質(zhì)量均會產(chǎn)生嚴重影響。
B 類:預(yù)制構(gòu)件數(shù)量統(tǒng)計錯誤。對預(yù)制構(gòu)件建模,統(tǒng)計并復(fù)核預(yù)制構(gòu)件深化圖的數(shù)量,若現(xiàn)場出現(xiàn)數(shù)量錯誤,則可能對安裝進度產(chǎn)生一定影響。
C 類:預(yù)制構(gòu)件安裝順序優(yōu)化。由于預(yù)制構(gòu)件數(shù)量多,與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)存在交叉作業(yè)界面,若施工順序安排不合理,則會對安裝進度產(chǎn)生較大影響。
本文以上海市某市屬保障房項目為例,從圖紙問題檢查、管線碰撞、場地布置和預(yù)制構(gòu)件安裝 4 個方面,按照 A、B、C 3 類問題,歸納和總結(jié)了 BIM 技術(shù)在裝配式保障房質(zhì)量管理中的通用做法,梳理并提煉出 BIM 技術(shù)的應(yīng)用要點。期望對同類項目有所參考和啟發(fā)。