摘要：簡(jiǎn)述了鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑發(fā)展緩慢的原因和工程造價(jià)的技術(shù)性控制措施，結(jié)合某裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅樓工程項(xiàng)目實(shí)例，分析基于技術(shù)性的工程成本控制方法，進(jìn)一步闡述了裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅樓工程造價(jià)全過程優(yōu)化措施，可供從事鋼結(jié)構(gòu)建筑工程設(shè)計(jì)和施工的技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：裝配式鋼結(jié)構(gòu)；工程造價(jià)；優(yōu)化控制

0" "引言

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑是指通過將鋼結(jié)構(gòu)建筑的內(nèi)外構(gòu)件進(jìn)行一體化整合設(shè)計(jì)、制造成完全通過裝配建成的鋼結(jié)構(gòu)建筑[1]。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑工程具有施工作業(yè)速度快、節(jié)能環(huán)保、建筑材料可回收等優(yōu)勢(shì)，與國(guó)家對(duì)建筑行業(yè)要求的節(jié)能環(huán)保、安全高效、技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展理念高度契合，成為裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑推廣發(fā)展的強(qiáng)有力基礎(chǔ)[2]。

但與鋼筋混凝土等其他結(jié)構(gòu)的住宅建筑相比，當(dāng)前裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的造價(jià)偏高。因此，有必要針對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑從設(shè)計(jì)、制造到建成的全過程進(jìn)行工程成本造價(jià)控制[3]，通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)，做到工廠制備精細(xì)化、現(xiàn)場(chǎng)裝配精準(zhǔn)化，同時(shí)建立科學(xué)的建筑工程造價(jià)管控體系指導(dǎo)工程施工，以提升裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑工程的質(zhì)量和效益，推動(dòng)裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑健康發(fā)展。

1" "鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑工程造價(jià)的技術(shù)性控制措施

除去市場(chǎng)鋼材價(jià)格變動(dòng)因素之外，為有效控制裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的工程造價(jià)，對(duì)結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)、制造等方面應(yīng)采取以下4項(xiàng)技術(shù)性措施。

1.1" nbsp;推行結(jié)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

通過優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，防止因鋼構(gòu)件設(shè)計(jì)不合理造成不必要的浪費(fèi)。為此，應(yīng)依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑實(shí)際所需層高和抗震設(shè)防烈度等因素，科學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)件。在確保裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑受力均衡的前提下，減少成本支出。

當(dāng)前主流鋼結(jié)構(gòu)建筑的框架結(jié)構(gòu)主要包括剪力墻框體架構(gòu)、支撐性框體結(jié)構(gòu)、純框體結(jié)構(gòu)等[4]。由于結(jié)構(gòu)件的規(guī)格、型號(hào)、板厚等參數(shù)沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)增加裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的工程成本。因此應(yīng)推行裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑結(jié)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，以此提升制造和裝配效率，降低工程造價(jià)。

1.2" "推行結(jié)構(gòu)件智能化制造

提升結(jié)構(gòu)件智能化批量化制造能力，是降低裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑工程造價(jià)的重要途徑。這就需要在推行結(jié)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大結(jié)構(gòu)件企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模，提升智能化批量化流水化制造能力，以此節(jié)約結(jié)構(gòu)件材料、提高結(jié)構(gòu)件質(zhì)量、降低結(jié)構(gòu)件成本，最終實(shí)現(xiàn)有效減少裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑工程造價(jià)的目的[5]。結(jié)構(gòu)件制造企業(yè)應(yīng)緊跟信息時(shí)代腳步，組建規(guī)模型、智能化、集約式結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)基地，適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑發(fā)展的需要。

1.3" "合理設(shè)計(jì)防火防腐方案

鋼結(jié)構(gòu)建筑防火、防腐十分重要，應(yīng)合理設(shè)計(jì)防火防腐方案。受裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑所處環(huán)境、結(jié)構(gòu)件規(guī)格等因素影響，造成其防火防腐工程存在差異，導(dǎo)致其防火防腐成本增加。應(yīng)通過合理的設(shè)計(jì)方案，減少非必要防火、防腐成本支出，降低工程造價(jià)。

1.4" "就近擇優(yōu)選擇鋼構(gòu)件制造廠

裝配式鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)件通常運(yùn)輸成本為0.5～1.0元/（t·km），結(jié)構(gòu)件制造廠距離施工場(chǎng)地越遠(yuǎn)，鋼構(gòu)件的運(yùn)輸成本越多。因此應(yīng)秉承就近擇優(yōu)原則，在滿足裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑結(jié)構(gòu)件質(zhì)量、工期等需求的前提下，應(yīng)選擇距離施工現(xiàn)場(chǎng)較近、結(jié)構(gòu)件制造規(guī)模大質(zhì)量好的生產(chǎn)廠，盡量降低因運(yùn)輸成本過高造成裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑工程造價(jià)的提高。

2" " 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑工程技術(shù)性成本控制實(shí)例

2.1" "工程概況

某裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅樓工程項(xiàng)目為地上13層、地下1層結(jié)構(gòu)，建筑層高為3.1m，整體高度為45.3m，總建筑面積5556m2。該住宅樓主體為鋼制純框體結(jié)構(gòu)，樓層結(jié)構(gòu)為預(yù)制混凝土疊合板，外墻體為預(yù)制混凝土保溫夾層外掛墻板，內(nèi)墻體為預(yù)制質(zhì)輕蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土墻板，電梯井室為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓道、樓梯、陽臺(tái)、墻柱等結(jié)構(gòu)均為預(yù)制裝配構(gòu)件。該住宅樓用鋼量為750t，預(yù)制樓層疊合板為535塊，預(yù)制外墻體夾層外掛板為628塊，預(yù)制裝配構(gòu)件數(shù)量為1890件，預(yù)制裝配構(gòu)件比例達(dá)到75%。

2.2" "技術(shù)性成本控制方法

2.2.1" "實(shí)施鋼結(jié)構(gòu)一體化整合設(shè)計(jì)

經(jīng)過精確測(cè)算和論證，為該裝配式鋼制純框體結(jié)構(gòu)的住宅樓工程，建立完善的一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案和一體化裝配設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)支撐框體結(jié)構(gòu)時(shí)，詳細(xì)考量梁柱截面、軸線、結(jié)構(gòu)防震性能等要求，通過型鋼橫向貫穿梁柱并在梁柱節(jié)點(diǎn)加設(shè)筋板的設(shè)計(jì)模式，形成一體化防震加固設(shè)計(jì)[6]。按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋼制結(jié)構(gòu)件同步進(jìn)行防腐防火設(shè)計(jì)。基于上述設(shè)計(jì)方案，實(shí)施鋼制梁柱框體結(jié)構(gòu)的一體化整合設(shè)計(jì)。

該裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅樓工程的一體化設(shè)計(jì)，主要基于BIM建模等技術(shù)支撐。通過設(shè)計(jì)方、施工方與供貨方的預(yù)先溝通，以及各施工管理團(tuán)隊(duì)的協(xié)同配合，利用BIM模型檢測(cè)技術(shù)全面進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)、管線布設(shè)、預(yù)留孔、預(yù)埋件的設(shè)計(jì)。通過一系列一體化整合設(shè)計(jì)，有效提升施工過程結(jié)構(gòu)件的裝配效率，消除返工現(xiàn)象，合理縮短施工工期，實(shí)現(xiàn)降低項(xiàng)目成本的目的。

2.2.2" "實(shí)施結(jié)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和制備

該住宅樓工程涉及的鋼制結(jié)構(gòu)件和混凝土結(jié)構(gòu)件數(shù)量較多，基于一體化設(shè)計(jì)理念和精細(xì)化裝配施工標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)裝配式結(jié)構(gòu)件的規(guī)格、型號(hào)、板厚等參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，以減少工程造價(jià)。制造規(guī)格統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化鋼制結(jié)構(gòu)件，主要通過數(shù)控下料、自動(dòng)組焊和探傷檢驗(yàn)等制造工藝來實(shí)現(xiàn)；制造規(guī)格統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化混凝土結(jié)構(gòu)件，主要通過精準(zhǔn)的磨具定型、定點(diǎn)預(yù)埋、掛板定位、蒸汽養(yǎng)護(hù)等制造工藝來實(shí)現(xiàn)。

以上兩種結(jié)構(gòu)件的精確制備，均為提升裝配施工效率創(chuàng)造了條件。量化預(yù)制加工，有效減少了現(xiàn)場(chǎng)施工的工作量。通過將差異化裝配結(jié)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化制造，方便了裝配操作，縮短了裝配周期，降低了制備成本，減少了項(xiàng)目整體造價(jià)。

2.2.3" "實(shí)施精細(xì)化裝配技術(shù)和管理模式

通過BIM模型基準(zhǔn)定位和碰撞檢測(cè)功能，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑基礎(chǔ)標(biāo)高、基準(zhǔn)軸線、管線路由裝配、不同單元及層間標(biāo)高軸線、構(gòu)件預(yù)留孔定位等實(shí)施整體全面檢測(cè)核對(duì)，并用對(duì)應(yīng)符號(hào)標(biāo)注。通過施工前測(cè)設(shè)定位、施工時(shí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位、施工后復(fù)合點(diǎn)位，實(shí)現(xiàn)基于BIM技術(shù)全過程檢測(cè)的精細(xì)化裝配技術(shù)和精細(xì)化管理模式。

鋼制框架支撐精細(xì)化施工，主要通過跨外塔機(jī)設(shè)備施吊、各層間塔接、每二層一吊裝的吊裝模式。預(yù)制窗臺(tái)、樓梯、樓板等構(gòu)件的裝配與鋼制主體框架同步實(shí)施，及時(shí)構(gòu)建支撐結(jié)構(gòu)受力信息模型，保證如外墻體掛板類大型構(gòu)件的獨(dú)立實(shí)施，全程監(jiān)控構(gòu)件裝配水平、垂直指標(biāo)。通過疊合板錨筋定位連接、預(yù)留孔超強(qiáng)混凝土灌注、預(yù)留插筋栓接、干式焊接、干式螺栓連接等多種連接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各類構(gòu)件的精細(xì)化裝配施工。通過一系列精細(xì)化裝配技術(shù)和管理模式，實(shí)現(xiàn)工程一次性完工和質(zhì)量合格，避免返工的人力及費(fèi)用支出，實(shí)現(xiàn)成本控制。

3" " 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅樓工程造價(jià)全過程優(yōu)化措施

3.1" "通過總承包管理模式控制工程造價(jià)

該住宅樓工程項(xiàng)目應(yīng)用了EPC總承包管理模式。總包方在施工許可、施工組織、發(fā)承包合同等具備約束功效的控制要素基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了該工程項(xiàng)目全生命周期管理。在保證項(xiàng)目安全、質(zhì)量、進(jìn)度的同時(shí)，著重對(duì)工程造價(jià)實(shí)施管控，并針對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)框架、預(yù)支構(gòu)件制備、項(xiàng)目相關(guān)采購、構(gòu)件裝配等方面實(shí)施一體化協(xié)同管理。

總包方通過系統(tǒng)深入調(diào)研，協(xié)同各參建方制定該工程項(xiàng)目全周期施工組織設(shè)計(jì)方案，內(nèi)容涵蓋：項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)控制設(shè)計(jì)及項(xiàng)目全周期的控制設(shè)計(jì)；借助信息化管控手段，確定參建主體責(zé)任、施工規(guī)范及協(xié)作準(zhǔn)則；持續(xù)性實(shí)施項(xiàng)目全周期管理和糾偏，使每道工序均處在管理可控范圍。通過實(shí)施全周期施工組織設(shè)計(jì)方案，有效提升了工程施工效率，為工程造價(jià)控制提供了保證。項(xiàng)目總承包管理關(guān)系如圖1所示。

3.2" "基于BIM技術(shù)的成本控制

根據(jù)該住宅樓工程項(xiàng)目管理需求，建立基于BIM模型的信息化管控平臺(tái)，協(xié)調(diào)各參建方上傳并及時(shí)更新各自施工信息，立體化呈現(xiàn)各參建方施工目標(biāo)、施工現(xiàn)狀和偏差等數(shù)據(jù)，為工程及時(shí)糾偏提供參考依據(jù)。

在設(shè)計(jì)施工組織方案時(shí)，利用BIM模型建立多方案對(duì)比，模擬流程的執(zhí)行，確定最優(yōu)方案，完善工序流程。在設(shè)計(jì)施工技術(shù)方案時(shí)，利用BIM模型對(duì)鋼結(jié)構(gòu)框架、鋼制構(gòu)件預(yù)埋等一體化設(shè)計(jì)進(jìn)行碰撞檢驗(yàn)，為裝配施工精準(zhǔn)定位提供數(shù)據(jù)支撐。

利用BIM技術(shù)在項(xiàng)目結(jié)構(gòu)件制備、裝配點(diǎn)位準(zhǔn)確控制、管線路由的合理布控等方面均收效明顯?；贐IM技術(shù)功能的支持，該工程項(xiàng)目在施工組織優(yōu)化、降低返工率、構(gòu)件材料節(jié)約、成本控制等方面效果明顯?；贐IM技術(shù)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程如圖2所示。

3.3" "借助信息化管控模式控制工程成本

該裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅樓工程項(xiàng)目的高效快速特性是其主要優(yōu)勢(shì)。借助信息化管控模式，優(yōu)化計(jì)劃執(zhí)行效果。通過創(chuàng)新施工組織設(shè)計(jì)和同步進(jìn)度計(jì)劃，解決了單項(xiàng)工程規(guī)模小、協(xié)同施工標(biāo)準(zhǔn)高的難點(diǎn)。在保證計(jì)劃執(zhí)行效果的前提下，每層鋼制框架及全部構(gòu)件裝設(shè)僅需7d，使施工效率得到顯著提高，有效節(jié)縮短了施工周期，間接實(shí)現(xiàn)了工程成本控制。

3.4" "全過程工程造價(jià)優(yōu)化控制

聘請(qǐng)專業(yè)咨詢公司，參照設(shè)計(jì)施工圖紙、施工組織設(shè)計(jì)等約束性文件，借助BIM模型和信息管控平臺(tái)，對(duì)該住宅樓工程項(xiàng)目實(shí)施全過程工程造價(jià)控制，確保項(xiàng)目整體工程量和進(jìn)度推進(jìn)基本可控、單位建筑面積建設(shè)造價(jià)得到有效優(yōu)化。具體實(shí)施了以下優(yōu)化控制方法：

一是通過創(chuàng)新裝配技術(shù)、引入質(zhì)優(yōu)價(jià)廉型新材料替換內(nèi)隔墻等非承重輔材等方式、科學(xué)控制工程造價(jià)。

二是通過一體化整合優(yōu)化設(shè)計(jì)、精細(xì)化裝配施工技術(shù)和管理模式實(shí)現(xiàn)工程全過程成本控制，通過全過程管理合理壓縮工期，節(jié)省項(xiàng)目投資成本。

三是規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)體系，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，有效降低鋼制結(jié)構(gòu)件和其他構(gòu)件的制備成本和裝配施工成本。

四是利用BIM模型、信息管控平臺(tái)等信息化手段創(chuàng)建裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工管理體系數(shù)字化模型，通過全過程對(duì)比監(jiān)測(cè)落實(shí)精細(xì)化裝配施工管理，控制工程造價(jià)。

五是應(yīng)用綜合性技術(shù)和管理措施有效提升鋼結(jié)構(gòu)建筑裝配施工效率，減少人力資源消耗，在落實(shí)綠色環(huán)保要求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)減少工程造價(jià)的目標(biāo)。

4" "結(jié)束語

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑工程具有裝配快捷、施工效率高、防震性能好、綠色環(huán)保、材料資源可回收利用等諸多優(yōu)勢(shì)。但是其建設(shè)成本偏高的劣勢(shì)有礙于裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的推廣，基于這一原因，本文通過對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑工程展開研究，結(jié)合具體工程實(shí)例探討基于裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑工程技術(shù)特征的成本控制，提出了具體的工程造價(jià)優(yōu)化措施，實(shí)現(xiàn)了裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑工程的高效、高質(zhì)量和降低工程成本的良好效果。

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