張愛環(huán) 國向云 沈沁瑤
(南通職業(yè)大學(xué),江蘇 南通 226000)
精益建造的理念源于工業(yè),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于建筑業(yè),旨在應(yīng)用先進(jìn)的管理模式最大限度滿足客戶需求、節(jié)約資源、縮短工期、提高一次成優(yōu)率,實(shí)現(xiàn)效益最大化,為建筑業(yè)創(chuàng)造更大價(jià)值。
施工工藝和施工措施是影響建筑施工質(zhì)量、工期和安全的重要因素。引入精益建造思想,工藝優(yōu)化可提高一次成優(yōu)率,減少質(zhì)量缺陷;措施優(yōu)化可提高施工安全可靠性,減少多余施工措施的投入,提高效率和施工便捷性。
以保證成品質(zhì)量為前提的工藝優(yōu)化,從簡(jiǎn)化升級(jí)傳統(tǒng)施工工藝入手,強(qiáng)調(diào)流程化、標(biāo)準(zhǔn)化的工藝改進(jìn),減少返工造成的浪費(fèi)或減少冗余的施工步驟。
近些年,裝配式工程發(fā)展迅速,梁、板、柱、墻、樓梯等結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化的生產(chǎn)模式生產(chǎn)制作,構(gòu)件預(yù)制稱為新興生產(chǎn)方式。構(gòu)件在工廠預(yù)制,現(xiàn)場(chǎng)吊裝,不僅節(jié)約材料、降低施工成本、減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè),同時(shí),大大提高工作效率,符合節(jié)能減排的綠色施工理念。
2.1.1 預(yù)制外墻
在進(jìn)行深化設(shè)計(jì)時(shí),建筑外墻采用集成保溫、門窗、貼磚或涂料于一體的預(yù)制外墻,集中吊運(yùn)安裝,僅需后期進(jìn)行些許收尾工作,降低外墻滲漏隱患,大大減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)步驟,提高工作效率及成效。
2.1.2 預(yù)制凸窗
凸窗的制作采用預(yù)制構(gòu)件,預(yù)埋鋁合金窗框,后期僅需進(jìn)行玻璃安裝,窗頂部設(shè)置滴水線,解決防水問題。
2.1.3 預(yù)制樓板
在易出現(xiàn)滲水問題的衛(wèi)生間、陽臺(tái)等部位的樓板采用工廠預(yù)制樓板,制作過程中可將管道預(yù)留洞口一次澆筑預(yù)留成型,大大降低滲水隱患。
2.1.4 預(yù)制樓梯
樓梯、樓梯間隔墻采用預(yù)制構(gòu)件,取消整個(gè)樓梯間濕作業(yè),預(yù)制樓梯間隔墻中預(yù)埋扶手欄桿連接件,避免安裝欄桿時(shí)開孔。
2.1.5 預(yù)制道路、電纜溝
項(xiàng)目臨時(shí)道路施工時(shí),采用預(yù)制道路拼裝,節(jié)省現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度等待時(shí)間,后期直接調(diào)運(yùn)周轉(zhuǎn),提高預(yù)制道路使用率,且避免建筑材料浪費(fèi)及環(huán)境污染。
建筑裝飾專業(yè)工程如砌筑、抹灰、膩?zhàn)?、欄桿、防水、涂料、保溫、門窗等施工工藝的優(yōu)化,采取工藝標(biāo)準(zhǔn)化流程,可以減少資源消耗,提高工效。
2.2.1 砌體工程標(biāo)準(zhǔn)化管理
利用BIM技術(shù)對(duì)砌體墻進(jìn)行三維深化排磚布置。砌筑前,用砌體深化設(shè)計(jì)三維圖對(duì)工人進(jìn)行交底并將排版圖張貼到待砌筑單元墻上,指導(dǎo)工人砌筑。
2.2.2 滴水線優(yōu)化
現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)工程提倡在結(jié)構(gòu)施工時(shí)預(yù)留滴水線槽。如主體結(jié)構(gòu)飄窗板在支模時(shí),應(yīng)在模板板邊50mm內(nèi)釘半圓形PVC模具,使滴水槽一次成型,簡(jiǎn)化滴水線工序,提高工效。
2.2.3 陽臺(tái)欄桿杯口
在鋁模深化設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)欄桿立桿的間距壓槽,壓槽長×寬×深為6cm×6cm×3cm,避免后期切割開洞。
結(jié)構(gòu)工程的工藝優(yōu)化從混凝土、鋼筋、模板等施工工藝考慮,使工藝流程標(biāo)準(zhǔn)化,減少資源消耗,提高施工效率。
2.3.1 鋁模、塑料模板深化
利用BIM模型對(duì)模板設(shè)計(jì)中的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深化,如K板節(jié)點(diǎn)、降板吊模、窗臺(tái)節(jié)點(diǎn)、外墻線條、洞口節(jié)點(diǎn)、電梯井節(jié)點(diǎn)。
2.3.2 樓地面高精整平收面工藝
樓地面高精整平收面主要步驟如下:①激光掃描儀架設(shè)。②塔尺接收器調(diào)整固定。③混凝土攤平、塔尺跟進(jìn)測(cè)量。④人工補(bǔ)平混凝土面。⑤機(jī)械圓盤壓實(shí)提漿。⑥機(jī)械收光。⑦水平尺檢查平整度。⑧人工局部修補(bǔ)填平。
2.3.3 精細(xì)化放線工藝
放線過程中,通過不同顏色,將主體結(jié)構(gòu)、內(nèi)裝墻體、水暖電氣安裝等施工用線全部投射到施工面,增加各專業(yè)的施工操作便利性和精準(zhǔn)度,降低質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn),減少返工及修補(bǔ)浪費(fèi)。
機(jī)電工程如電梯、智能化、通風(fēng)與空調(diào)、電氣、管道等施工工藝的優(yōu)化,使工藝流程標(biāo)準(zhǔn)化,減少資源消耗,提高施工效率。
2.4.1 線盒預(yù)留預(yù)埋
線盒采用的預(yù)埋方式盡量避免打鑿修補(bǔ),避免結(jié)構(gòu)破壞與重復(fù)用工。①預(yù)埋剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí),可先用A6鋼筋將底盒連體組裝固定,然后與墻體鋼筋焊接定位;②預(yù)埋砌體結(jié)構(gòu)時(shí),依據(jù)線管及強(qiáng)電盒和弱電盒位置對(duì)砌體進(jìn)行排磚深化設(shè)計(jì),線盒穿過的砌塊可采用廠家定制的砌塊砌筑。
2.4.2 止水節(jié)
陽臺(tái)、衛(wèi)生間給排水管等易滲水部位,可采用預(yù)埋止水節(jié)的方式,提高防水性能,避免后期的二次吊洞。止水節(jié)預(yù)埋需注意定位準(zhǔn)確,且加固到位,上口用膠帶封堵,做好成品保護(hù)措施。
2.4.3 電箱預(yù)埋、強(qiáng)弱電配電殼預(yù)埋
電箱采用提前預(yù)埋的方式,需注意預(yù)埋前在電箱四周加角鋼固定,然后,將電箱通過角鋼焊接在鋼筋上。強(qiáng)弱電配電箱施工通常為結(jié)構(gòu)預(yù)留孔洞或在砌體墻二次開洞,此種施工相對(duì)繁瑣,且不易進(jìn)行施工成品保護(hù)。因此,在施工時(shí),將強(qiáng)弱電配電箱殼隨主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)埋。
2.4.4 室內(nèi)水管埋設(shè)
設(shè)計(jì)找平層覆蓋室內(nèi)給水管的項(xiàng)目,可以在現(xiàn)澆層預(yù)留管槽,即在樓板混凝土初凝前,按照給水管布置走向,使用條形DN50PVC管在地面上預(yù)留管槽,深度約10mm,待后續(xù)給水管配管布置并試壓完畢后,進(jìn)行地面恢復(fù)找平工作。對(duì)于可以在頂板下裝給水管的項(xiàng)目,在現(xiàn)澆層預(yù)留卡槽或穿梁套管,通過改變水管走向,從地面轉(zhuǎn)移至上層板底裝飾層中,可以避免對(duì)樓面開槽。
2.4.5 管道井套管一次預(yù)埋工藝
優(yōu)化管道井管道排列,確定組合套管位置,組合式套管采用定型模具,工廠集中加工,穿樓板預(yù)留洞精準(zhǔn),一次施工到位,無需吊洞修補(bǔ),提高效率。
措施優(yōu)化以保證施工安全、可行為前提,從永臨結(jié)合、優(yōu)化措施方案、開發(fā)實(shí)用工具等方面,減少臨時(shí)施工措施投入,消除多余輔助措施資源浪費(fèi)。
永臨結(jié)合是將工程施工中的臨時(shí)設(shè)施與永久設(shè)施相結(jié)合進(jìn)行一次施工,讓部分永久設(shè)施在施工中能夠直接使用,以達(dá)到節(jié)約成本的目的。同時(shí),在施工階段發(fā)揮臨時(shí)使用功能,代替施工措施投入,起到減小消耗、綠色建造的作用。
3.1.1 道路永臨結(jié)合
施工平面布置時(shí),將施工現(xiàn)場(chǎng)所需臨時(shí)道路與永久道路相結(jié)合,達(dá)到永久道路代替臨時(shí)道路。
3.1.2 臨電永臨結(jié)合
提前與安裝專業(yè)融合,減少臨時(shí)電纜的使用,提前介入地下車庫和樓梯間永久電路工程,施工過程中的工程照明利用永久電纜而非臨時(shí)電纜,減少資源浪費(fèi)。
3.1.3 地下室風(fēng)機(jī)、地下室水泵永臨結(jié)合
在取得業(yè)主同意的前提下,地下室后澆帶封閉可提前與安裝專業(yè)融合,將地下室永久風(fēng)機(jī)提前介入施工,從而減少地下室施工過程中設(shè)備的投入,達(dá)到節(jié)約成本的目的。地下室清理干凈,集水井施工完成,可以提前與安裝專業(yè)融合,利用永久水泵代替臨時(shí)水泵抽排地下室積水,減少機(jī)械投入,節(jié)約施工成本。
3.1.4 消防永臨結(jié)合
布置現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)消防給水系統(tǒng)時(shí),將建筑物永久消防給水系統(tǒng)作為臨時(shí)消防設(shè)施,使用永久消防立管和消防栓、消防箱,既符合施工消防要求,又可以減少措施投入,優(yōu)化施工工序。
3.1.5 現(xiàn)場(chǎng)辦公永臨結(jié)合
利用工程配套功能用房,如售樓處、沿街商鋪、配套幼兒園等功能建筑,提前施工用于現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)辦公場(chǎng)所,減少現(xiàn)場(chǎng)臨建的投入。
施工措施方案優(yōu)化調(diào)整,在保證施工安全的前提下,通過優(yōu)化臨時(shí)資源投入,提高材料周轉(zhuǎn),減少資源浪費(fèi)。
3.2.1 施工方案模擬
利用BIM技術(shù),對(duì)項(xiàng)目的大型施工方案(如深基坑、高支模、群塔作業(yè)、大型設(shè)備吊裝、高空設(shè)備拆解等)進(jìn)行施工工藝模擬,保證施工作業(yè)安全。
3.2.2 樓層斷水措施
①電梯井道、樓梯間排水。模板邊角處開設(shè)預(yù)留洞,并在預(yù)留洞安裝臨時(shí)簡(jiǎn)易地漏,地漏下連通PVC排水管。樓梯間休息平臺(tái)梁底和斜板底部安裝PVC排水管,將水引至下層斷水區(qū)的頂板面主排水管網(wǎng)中,再引至豎向主排水立管中排走。②衛(wèi)生間降板排水。廚衛(wèi)間內(nèi)預(yù)留一處管道洞,安裝臨時(shí)簡(jiǎn)易地漏,地漏下連通PVC排水管,最終引至下層斷水區(qū)頂板面主排水管網(wǎng)中。
3.2.3 后澆帶處理措施
地下室外墻后澆帶保護(hù)層采用混凝土預(yù)料預(yù)制混凝土板。地下室頂板后澆帶優(yōu)化措施有三種:①混凝土構(gòu)造柱作梁板支撐。②可周轉(zhuǎn)型鋼柱作梁板支撐。③梁內(nèi)增加型鋼對(duì)撐取代底部豎向支撐。上述三種做法均需經(jīng)設(shè)計(jì)復(fù)核可行后組織實(shí)施。
3.2.4 塔吊布置措施優(yōu)化
塔吊布置措施優(yōu)化包括:①采用地庫結(jié)構(gòu)底板局部加強(qiáng)措施代替?zhèn)鹘y(tǒng)獨(dú)立塔吊基礎(chǔ)。②塔吊定位盡量避開結(jié)構(gòu)主梁、設(shè)備機(jī)房、消防水池等部位。③塔吊附墻位置選擇剪力墻、結(jié)構(gòu)梁等部位,并進(jìn)行荷載復(fù)核,必要時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部加強(qiáng)。④屋面吊進(jìn)行布設(shè)時(shí),對(duì)其周邊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行荷載復(fù)核,必要時(shí)對(duì)局部做加強(qiáng)處理,增加配筋、改變結(jié)構(gòu)梁截面,隨同屋面結(jié)構(gòu)一次成型,降低施工成本。
采用操作簡(jiǎn)便、提高工作效率的部分新型施工器具,利于提高產(chǎn)品質(zhì)量,減少質(zhì)量缺陷。
3.3.1 瓷磚振動(dòng)器
由于瓷磚與基層黏結(jié)劑結(jié)合不均勻,使用傳統(tǒng)的橡皮錘很難使氣泡快速溢出,故瓷磚易產(chǎn)生空鼓等質(zhì)量問題。為提高黏結(jié)強(qiáng)度和作業(yè)效率,使用便攜式振動(dòng)設(shè)備可以使氣泡快速溢出,從而使磚體背面和基面黏結(jié)均勻,減少空鼓產(chǎn)生。
3.3.2 瓷磚開孔器
瓷磚開孔使用專用開孔器,開孔統(tǒng)一、切割圓潤,避免瓷磚破損影響觀感效果。
3.3.3 鋼筋快速綁扎機(jī)
操作非常簡(jiǎn)單方便,單手操作可以提高工人作業(yè)時(shí)的安全系數(shù),操作高效快捷,綁扎效率是人工捆扎效率的3~ 4倍,每分鐘可捆扎50~ 60個(gè)節(jié)。
3.3.4 墻體線管開槽機(jī)
砌體墻開槽推廣采用新型開槽機(jī),附帶吸塵器,既能避免因人工開槽破壞砌體、提高開槽質(zhì)量,又能避免開槽過程產(chǎn)生粉塵。
綜上所述,施工工藝和施工措施中采用精益建造技術(shù),實(shí)現(xiàn)建筑施工中的精益建造,高質(zhì)量、高效率完成工程項(xiàng)目,具有較高經(jīng)濟(jì)效益。成功的范例決定其能在建筑業(yè)大力推廣,突破傳統(tǒng)施工的舊機(jī)制,達(dá)到效益最大化。