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新型建筑工业化的主要特征范文

发布时间:2023-11-23 10:11:06

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新型建筑工业化的主要特征

篇1

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

在我国推行建筑工业化以及住宅产业化程度不断加深的情况下,加之我国在人口红利方面呈现出一种不断减少的趋势,在建筑行业内出现了一定程度的用工荒,因此,住宅产业化的发展趋势也不断明显起来。混凝土装配式住宅的建筑结构逐渐成为了目前研究的一个热点所在,在全国各处也不断出现混凝土装配式住宅施工技术的新研究与新成果。

二十世纪八十年代,我国非常流行装配式预制模式的大板住宅,但是因为整体的结构性能较差,容易出现渗漏以及楼板出现裂缝等情况,这些存在的问题直接对结构的安全和正常的使用产生了很大的影响,因此在发展中逐渐被更为合适的现浇混凝土这种结构所替代。但是,在目前新近产生的装备式混凝土这种结构逐渐流行的情况下,尤其是近些年以来不断引进国外先进的技术,我国本土化比较明显的装配式混凝土这种新型结构施工技术正在一步步的成形。所以,在本文中主要针对目前比较流行的混凝土装配式住宅施工技术进行了总结与分析,在整体上呈现出下面三种趋势。

一、以中南集团以及万科集团为典型代表的混凝土装配式住宅施工技术

中南集团以及万科集团在很早以前就开始了对工业化住宅这一领域内建造技术的探索与研究,并陆续向香港以及日本等比较发达的地区与国家学习,逐渐形成了两项主要的技术:

万科集团所研究出的新技术主要是PC技术,这一项技术主要应用在全预制混凝土这一构件当中,比方说是阳台、空调板或者是楼梯等等。在PC技术当中,主要需要解决的是全预制构件所涉及到的制作和安装方面的技术,并对住宅施工中的装饰、保温以及窗户边框与墙体进行了一个整体的预制,这样不但有效的解决了住宅常出现的窗框渗水这一难题,而且还有效的降低了在施工现场的湿作业量,以及避免了在工程施工后期的一些工序。

中南集团所研究出的新技术主要是NPC技术,这一项技术主要引自于外国所实行的预制混凝土的专项技术,并与我国特殊的设计要求进行了结合,逐渐形成了有着明显的本土特点的技术系统。在竖向构件当中的剪力墙以及填充墙上使用的是全预制,在水平构件当中的梁以及板上使用的是叠合形式。每两个相邻部位的构件进行连接时,竖向方面一般是通过位于下方部位的构件来完成钢筋浆锚的一个连接,而水平方面的构件一般是通过在适合的部位来进行现浇混凝土中连接带的设置,用现浇混凝土来实现连接;水平方面的构件以及竖向方面的构件都是通过竖向方面的构件预留出来的插筋经合理操作伸入到梁与板之间的叠合层来完成连接的;通过各种形式如叠合现浇形式、现浇连接带形式使竖向方面的构件以及水平方面的构件逐渐形成一个较为完整的整体结构。

中南集团所研究出的NPC技术相对来说体系是比较完善的,在竖向的结构部件当中基本上全部采用了全预制、在水平的结构部件当中一般采用的是叠合这种形式,这样就大大减小了现浇量,在装配率方面达到了百分之九十以上。但是它的剪力墙部位构件全部是经竖向浆锚钢筋来进行连接的,在现场会有非常多的灌浆孔,保证每一个孔当中灌浆的质量是很难做到的,而且在现场进行抽样检查也很难实现,所以,需要对NPC技术当中所涉及到的连接做出进一步的改善,从而实现现场工作量的降低,保证结构的安全性。

二、半预制混凝土装配式住宅施工技术PCF

半预制混凝土装配式住宅施工技术主要使用在预制混凝土当中的剪力墙之外墙模等方面。其他部位比方说内部剪力墙或者是电梯井等部位仍旧使用支模现浇方式。该项技术有效解决了外墙模板这一方面的问题,同时避免了处于的脚手架和模板进行支设的问题,做到了模板的节约并有效提升了施工的整体安全性。但是,该项技术当中所主要使用的外墙混凝土的模板,在初始设计当中并没有把它对墙体的实际承载力和实际刚度的贡献考虑进来,这样不但造成了材料上的浪费,还导致了计算出来的假定可能和实际的结构之间有着巨大的差别,这在抗震设计当中存在相当大的危险。此外,它的主体结构也就是剪力墙在一定程度上基本都是全现浇类型,所以,现浇量实际上是比较大的。

三、改良类型的现浇混凝土技术

改良类型的现浇混凝土技术的主要代表是清华大学所属的轻钢架构模式下的固膜技术,它的核心是使用工业类型的轻钢架构等各种技术来替换目前所使用的钢筋绑扎以及制作,以实现节省人力与提高效率的经济目的。

轻钢架构模式下的固模指的就是采取轻钢架构来替换现场用来绑扎的施工钢筋,使用免拆面板、一体化板或者是保温板等各种类型的固模来代替目前使用的模板,在各种固模之间进行混凝土的浇筑的一类装配技术,主要可以划分为轻钢构架模式下的固模混凝土楼板以及墙体。它的主要特征是,轻钢架构能够适用于较大规模的工业化生产,在施工的现场当中一般不采用绑扎钢筋;使用免拆模板,尽量避免湿作业,使材料、人工两个方面都得到节省,尽可能的降低能耗,提升工程的整体质量。此结构的房屋一般整体性能都比较好,在抗震能力方面较强,能够切实的满足各种复杂程度的建筑结构。然而,轻钢架构模式下的固模在进行初始设计时并没有把它对墙体刚度和承载力的贡献考虑进来,因此导致了一部分材料的不必要浪费,所以它也存在相同于PCF技术的问题。轻钢架构模式下的固模技术仅仅是在钢筋这一个方面使用了这种装配技术,在混凝土中还沿用了传统的现浇方法,这是对目前技术的一种积极性改良。

四、加速混凝土装配式住宅施工技术的合理化建议

随着建筑产业化以及绿色低碳生活理念的不断普及,我国很多房地产商、建筑施工单位和建筑设计院等各个层级的企业都对混凝土装配住宅施工技术进行了积极有效的研究与分析,为了加快混凝土装配式住宅在结构工业化路程上的脚步,应该在发展过程中与各种技术特点进行有效结合,取长补短,逐渐的形成与我国当前国情相适应的一项新型技术,在这一个过程当中,需要着重解决以下几个问题:

1. 注重从标准以及设计的初始来切实解决混凝土装配式这一结构的标准化问题和模数化问题,这同样是进行工业化大生产所要求的一个必要因素,因此,在客观上需要政府各有关部门积极从产业化这一具有战略性意义的布局出发,去切实制定相关的标准来推动工业化以及产业化生产的发展。

2. 相关的企业之间应该进行密切的合作,聚合资源来开发有关的技术,真正做到资源的共享,在尽可能短的时间内使一定规模的产业形成。在提高混凝土装配式所有的预制构件的质量的同时,同样需要去注重对装饰以及保温一体化等方面的研发。混凝土装配式这一结构在所有的预制构件之间所使用的连接技术应该完全使结构的整体性以及安全性得到保证,并尽可能的使连接构造之间简化,使施工中的各种不确定因素降到一个最低点,做到标准的统一性,可以实现互换互用。

总结:混凝土装配式住宅的建筑结构目前逐渐成为了研究的热点所在,在全国各处不断涌现出各种针对它的新研究与新成果。本文从比较流行的三类混凝土装配式住宅施工技术出发,归纳出了每一类技术的优点和缺点,并针对加速混凝土装配式住宅施工技术的发展提出了合理化建议。

参考文献:

篇2

促进湖北经济“跨越式发展”,迫切需要培育新的经济增长点。建筑业是湖北经济的重要支柱,纵观湖北各大产业,唯建筑业产业关联度高,就业容量大,社会需求旺盛,国际市场发展空间大,且近年来呈现加速发展的态势,最具增长潜力。“十一五”期间,湖北建筑业抓住机遇,加快发展,结构改善,效益提升,活力增强,顺利完成各项经济指标,建筑业生产步入速度和效益同步增长的良性轨道。“十二五”期间,若对湖北省建筑业创造条件,精心培育,正确引导,有望成为推动湖北省经济发展的最大动力,成为促进“跨越式发展”的主力军和重要增长点。

一、湖北建筑业产业竞争力评估

建筑业产业竞争力是指在市场经济竞争的环境中,由包括建筑业本身以及相关要素关系和行为多个方面组合而成的占领市场、获得长期利润、比其他竞争者更有持久生存与发展的综合能力。一个地区的建筑业竞争力是该地区建筑业整体能力的体现。本文运用SPSS17.0 Statistics软件中的因子分析法,构建竞争力评价模型,对湖北省建筑业综合竞争力进行分析和评价。

1、指标选取

按照科学性、系统性和数据的可得性,从现行建筑业统计指标中选取15个指标,作为建筑业竞争力评价模型的评估因子,选取结果如下:X1:建筑业总产值(万元);X2:建筑业增加值(万元);X3:承包建筑业企业单位数(个);X4:承包建筑业从业人员(人);X5:签订合同总额(万元);X6:劳动生产率(元/人);X7:企业总收入(万元);X8:企业资产(万元);X9:企业利税总额(万元);X10:产值利税率(%);X11:资产利税率(%);X12:总产值增加值率(%);X13:房屋建筑施工面积(万平方米);X14:技术装备率(元/人);X15:动力装备率(千瓦/人)。

2、因子分析

(1)确定因子分析是否可行

运行SPSS17.0 Statistics软件进行对所选取样本数据进行KMO和 Bartlett的检验,KMO检验值大于0.5代表可以做因子分析。分析中的KMO值已达到0.767,说明这15个指标不是相互独立的,彼此间存在较强的相关性,可以进行因子分析。Bartlett’s球形检验的值为876.888,自由度为105,达到显著程度,证实相关矩阵间确有共同因素存在。运行SPSS17.0 Statistics采用主成份分析法对原始数据,即2008年各省市区建筑业主要指标进行计算,显示指标间的共同性结果比较科学。

(2)确定因子个数

由样本方差得到因子的累计贡献率以确定公共因子个数,通常要选取的主因子数所反映的信息量要占到原数据总信息量的80%以上,即选取若干个主因子使累计方差贡献率达到80%。并且按照特征值大于1的原则,可以从本次数据中找出前3个因子为公共因子,这3个公共因子的累计方差贡献率已高达84.152%,说明这3个公共因子包括所列15个指标的绝大多数信息,能够反映原来数据的基本结构具有显著代表性。因此,可以用这3个因子来评价全国各省市建筑业的竞争力水平。

(3)定义因子变量

运行SPSS17.0 Statistics求得初始因子载荷矩阵并对初始因子载荷矩阵进行方差最大法正交旋转,最大迭代次数为25次,以达到一个变量尽可能仅与某一个因子相关,并得到公共因子旋转载荷矩阵,从而确定公共因子与各指标变量之间的关系。

根据各因子的特征值和方差,得出F1、F2和F3三个公共因子:F1集中了建筑业总产值、企业总收入、建筑业增加值、签订合同总额、企业利税总额、房屋建筑施工面积、承包建筑业从业人员、企业资产、承包建筑业企业单位数、建筑业增加值率这10个指标,反映了建筑业的生产经营规模。可称F1为规模因子,可以解释总方差的57.3%。F2集中了资产利税率、产值利税率2个指标的主要特征,反映了建筑业企业的经济效益情况。可称F2为效益因子,可以解释总方差的18.199%。F3集中了动力装备率、技术装备率、劳动生产率这3个指标,反映了建筑业的技术因素。可称F3为技术因子,可以解释总方差的8.653%。

(4)计算因子得分与排名

运行SPSS17.0 Statistics得出成份得分系数矩阵,确定三个因子F1、F2、F3在15个不同指标上的权重,计算不同省市的因子得分和总得分。假设总得分F总中主因子F1、F2、F3的权重分别为w1、w2、w3,在本次分析中以每个公共因子的方差贡献率为权数进行线性加权求和,计算公式为:

F总=w1F1+w2F2+w3F3=0.6809F1+0.2163F2+0.1028F3

在各因子得分及总得分中,得分数值越大,代表竞争力越强;正值表示其竞争力高于全国平均水平之,负值则表示低于全国平均水平。用SPSS17.0 Statistics软件得出总得分和总名次,即2008年全国31省市建筑业综合评价得分及排序如表1所示。

3、分析结果

以上评价模型是从规模、效益、技术三个方面对建筑业竞争力做出综合评估,并由此得出的各因子和总体竞争力排名。2008年,全国建筑业发展综合得分前十位的省市是江苏、浙江、山东、广东、上海、湖南、北京、河南、湖北和四川。其中,江苏和浙江始终占据前两位。排在第二梯队的是山东、广东、上海、湖南。排在第三梯队的是北京、河南、湖北和四川。湖北省属于第三梯队,竞争力水平略高于全国平均水平,但远低于江苏和浙江第一梯队水平。

在F1(规模因子)上,江苏和浙江两省遥遥领先,建筑业最发达,总产值均超过8000亿元,两省建筑业总产值占全国建筑业总产值的27.01%,超过全国建筑业总产值的1/4,是湖北省建筑业总产值的3倍之多。建筑业的发展规模除了与一省经济整体发展水平有关外,还与拥有一批全国叫得响、有实力的领导型企业有关。

在F2(效益因子)上,湖北省因子得分-0.112,排名第18,低于全国中等水平,与第一、二名的黑龙江和内蒙古相差甚远。首先在专业结构方面,湖北省建筑业总产值中房屋和土木工程占到88%,建筑安装业、建筑装饰业、其他建筑业只占到12%,主要集中在劳动密集、效益不高的房屋和土木工程行业,同质化严重,而技术含量高、利润相对丰厚的建筑安装业和建筑装饰业明显偏低。其次在资质结构方面,2008年全省共有建筑业企业6876家,特级资质企业3家,一级资质企业216家。资质以下企业近4000家,完成的产值只占全省建筑业总产值的4.2%。一大部分企业几乎无事可做。再次又存在总承包企业过多,而一些专业分包企业和劳务分包企业过小过弱的问题。

在F3(技术因子)上,名列前茅的是天津、上海、北京,湖北省得分0.606,排名第5,高于全国平均水平,但与一线城市天津、上海和北京有不小差距,得分仅及天津的五分之一。首先是由于专业人才队伍建设薄弱,从业人员整体素质偏低。截至2009年末,湖北省建筑业从业人员146万人,其中技术人员较少,专业人才缺乏,特别是涉及大项目、大工程、高技术等高要求的高级专业人才相当缺乏。在现场作业的人员中,普遍存在文化技术水平偏低,整体素质不高的情况,而且一些建筑企业人才观念比较陈旧,重使用控制,轻开发培训,致使部分人员的积极性、主动性、创造性不够。其次是由于科技创新能力不强。湖北省的一些建筑企业虽然在一些超高层建筑、超大跨度桥梁、超长距离隧道及特殊建设领域有了一定的技术实力,但大部分建筑企业科技创新能力不强,技术实力较弱,粗放经营。部分企业对科技创新没有热情,对科技创新投入较少,绝大部分企业没有自己的专利,与发达省份相比有明显差距。“十五”期间,湖北省建筑业新技术应用示范工程立项111个,同期江苏省是584项,而且还有13项被确定为国家立项。2007年湖北首次评审通过44项省级工法,向建设部申报国家级工法16项,通过6项。而同期江苏省则评审通过了165项省级工法,其中11项被评为国家级工法。

二、对策建议

1、转变政府职能,构建良好的商业环境

企业是湖北省建筑业做大做强的关键,完善的市场体系则是重要的途径。只有涌现出众多优秀的企业,湖北省才称得上真正的建筑业强省。因此,要做大做强湖北省的建筑业,关键在于企业,着力点却在政府。第一,完善现代建筑市场体系,构建开放、规范的省内市场。政府必须深刻剖析产业经济诸多问题的内在本质,进一步放松管制,进一步促进建筑业竞争。第二,增强政府服务能力。政府管理既要有所不为又要有所为,从市场领域逐步退出的同时,要审慎科学选择重点环节和内容,加强管理和干预、引导和支持力度。第三,发展建筑业市场中介服务组织,突出行业协会的作用。积极引导协会发挥监管协调作用,建立一个公平、公正、有序的市场竞争体系,更加注重专家审批,提高资质评审的合理性,规范市场准入制度。第四,改善建筑企业营业税的征收方式,消除征收数额和征收方式不符合建筑业企业实际情况的现象,避免重复纳税,解决税负重的问题。引导企业健全财务制度,按“查账征收”的方式缴纳企业所得税。

2、培育“龙头”骨干企业,提高产业集中度

首先利用湖北省央企数量多、质量好的优势,积极培育建筑业的“龙头”骨干企业,形成较为集中的产业结构。挖掘省内央企的品牌价值,提高企业知名度,打造建筑业“鄂军”新形象。充分发挥央企技术强、承接项目能力强的优势,让“湖北建筑”成为一个活跃在中高端市场的品牌。其次搭建本地企业和央企之间合作平台,通过央企之间的协作改善运营能力,提高技术水平。将对本地优秀企业的激励提上日程,效仿江浙两省政府对优秀企业提供明确的物质奖励或项目奖励。面向高端市场,通过改造或重组整合,发展一批具有科研、设计、采购、施工一体化优势的大型建筑业企业集团。为有实力的骨干企业建立“绿色通道”,在税务征收、工商管理、劳动监察等方面给予更加便利及时的服务,尽量简化各种手续。最后政府适当提高行业准入,减少企业数量,限制过度竞争,提高行业集中度或行业适度自然垄断程度,来调整优化产业结构,提升湖北省建筑业整体的竞争力。要打破要素市场中的各种壁垒,让各种类型的企业都能无障碍地进入和退出市场,使资源配置市场化,行业规模趋于合理和稳定。

3、提高技术和管理水平,形成产业核心竞争力

第一,加大对核心关键技术的研发应用,提高技术竞争力。强化以技术创新为核心的市场竞争力,提高竞争层次和建筑生产的附加值,与高新技术接轨,明确工程技术发展方向,提高先进适用技术集成化水平和工程应用水平,完善科技研究开发体系,推动企业制定技术发展战略,建立研究开发专门机构,落实研究开发的发展基金和专项基金。促使各类专业工程公司以专业产品体系或工艺的研发为核心竞争力,形成产品或工艺研发、工程设计、施工安装一条龙专业服务。第二,提高建筑行业管理水平和资本运营能力。及时应对市场需求,提高满足客户需求的能力,改变建筑承包内容和运作方式。引导企业研究建筑业发展的新形势、新情况,积极探索新的经营方式,开拓新的经营领域。支持企业组成联合体承担工程总承包和项目管理,鼓励和支持省内优势企业与中央企业建立经营协作关系,借助央企平台开展跨地域、跨行业、跨专业的多元化、一体化产业协作。第三,提高适应新时代环保理念的技术,实现可持续建筑。推动高新技术与产业有机结合。积极推动以信息技术、项目集成化管理技术、绿色施工技术、新型工业化技术以及环境生态技术改造建筑业,提高传统产业的科技含量,形成新的经济增长点,提高建筑业可持续发展能力。

4、加快行业人才队伍建设,储备高端人才

加大对决策层、管理层、技术人才和作业层四个层面的人才培养和储备,培养和吸引懂技术、通经济、会管理、熟法律的复合型和国际性人才,将人才视为湖北省建筑业发展的战略性资源。为企业家提供良好的商业环境,激发企业家的创业理想,造就一个建筑业企业家群体,使湖北省建筑业成为由优秀企业家支撑起的产业格局。充分利用湖北省人才众多,高校广集的优势,搭建企业和高新合作平台,为新技术的推广应用搭建畅通微观机制。积极为将要到来的作业人员短缺的现象未雨绸缪,培养和储备建筑施工的蓝领工人,改善蓝领工人的工资福利待遇和社会地位,增强蓝领工人的社会认同感和自我价值感。

5、加大对外埠市场的拓展,支持建筑业开拓海外市场

首先,加大对外省市场的拓展力度、放眼全国市场。抓住我国城市化进程加快的关键时期,定位于技术水平高、收益好、社会影响力大的项目,充分为葛洲坝、中建三局等专有技术强的企业开拓国内市场铺平道路,牵线搭桥。发挥和保持湖北省在建材市场上的优势地位,加大对湖北省建筑业的推介和带动。其次,支持企业“走出去”,增强国际影响力。扩大建筑业结构调整的空间,促使企业用市场因素来驱动自己在全球范围内投资和扩张,放开海外经营权,减少对外审批程序和环节,打通国内外的管理环节,鼓励支持更多有条件的企业走出去。最后,建立国际工程人才培养和使用机制,加强对企业经营管理人员培养,组织企业经营管理人员学习政策法律、宏观经济、企业管理等方面的知识,提高其经营管理能力、协调创新能力、处理复杂问题能力,适应国际国内市场竞争的需要。

6、优化建筑业产业结构,加快湖北省建筑工业化步伐

推进建筑工业化是转变建筑业发展方式的根本途径。通过现代化的制造、运输、安装和科学管理的大工业的生产方式,代替传统建筑业中分散的、低水平的、低效率的手工业生产方式。以技术为先导,采用先进、适用的技术和装备,科学合理地组织施工,发展施工专业化,提高机械化水平,减少繁重、复杂的手工劳动和湿作业,建立和完善产品标准、工艺标准、企业管理标准、工法等,不断提高建筑标准化水平。采用现代管理方法和手段,优化资源配置,培育和发展技术市场和信息管理系统,培育技术服务体系和市场的中介机构,使湖北省建筑业生产和经营活动逐步走上专业化、标准化和社会化道路。

建立新型结构体系,减少施工现场作业,加快施工新技术的研发力度,加快湖北省建筑工业化步伐。提高建筑业的科技含量,降低资源消耗和环境污染,推动建筑业产业结构的调整、优化和升级,推动建筑经济的发展方式由粗放型向集约型、由数量型向质量效益型的转变,促进建筑业实现量的增长和质的提升。依靠科技进步和提高劳动者的素质,构筑湖北省集群化、集约化和生态化的新型建筑产业体系。

【参考文献】

篇3

作者简介:蒋勤俭,男,教授级高级工程师,研究方向为预制建筑、建筑工业化。

0引言

随着我国新型建筑工业化发展进程的不断加速,装配式混凝土结构工程作为目前建筑工业化的主要实施方式,得到研究、设计、施工及生产等单位的高度关注,取得了一系列研究成果和工程实践经验,在此基础上行业主管部门组织专家编制了设计、施工、验收等相关的标准规范,对于在全国范围内推广应用装配式混凝土结构工程起到了很好的指导作用。

设计和建造是装配式混凝土结构工程质量管理的关键环节,直接决定着工程的实施效果。相比已经非常成熟的现浇混凝土结构工程而言,装配式工程设计和建造过程除了需要各工程实施主体高标准、精细化管理外,还需要工程管理单位统筹工程方案和施工图设计、构件深化设计、预制构件生产、安装施工以及工程验收等全过程的质量管理。

针对目前普遍采用传统现浇混凝土结构工程的质量管理经验及思维方法来管理装配式结构工程的做法,导致装配式混凝土结构工程实施的质量和技术经济性差的现状,本文在总结我国装配式混凝土结构工程实施现状和经验教训的基础上,从装配式混凝土结构工程的实施全过程探讨预制装配式结构工程的质量管理和验收的主要内容及管理要求。

1工程质量管理总体策划

1.1装配式结构工程的前期策划

工程建设单位应在项目规划设计阶段研究论证项目采用装配式混凝土技术的可行性,在项目前期策划阶段就需要聘请有经验的专业公司作为咨询顾问,从项目管理角度,研究项目采用预制装配技术的实施方案和基础条件,进而给出其技术经济性分析和风险评价,为建设单位立项提供决策依据。

1.2装配式混凝土结构工程质量管理策划

装配式工程质量管理策划主要是围绕工程质量管理目标选择合适的工程设计、生产、施工单位,对工程实施全过程的重点和难点问题进行分析识别,提出质量管理的总体控制方案和管理措施。

1.3建设单位工程质量管理方案

装配式混凝土结构工程由各个实施主体合作完成,各实施主体单位依法对工程质量负责。建设单位既作为实施主体之一应该落实法律法规规定的责任,建立工程质量责任制,还应该在工程实施中起到组织协调和监督管理作用,对建设工程各阶段实施质量管理,督促工程建设有关单位和人员落实质量责任,处理建设过程和保修阶段建设工程质量缺陷和事故。建设单位应该制定工程质量管理方案来管理和控制工程各阶段质量行为,保障整体质量目标顺利实现。建设单位制定装配式混凝土结构工程质量管理方案的构成及要点如表3所示。

2装配式混凝土结构工程设计质量管理

装配式混凝土结构工程设计应按规划及方案设计、施工图设计、构件加工图深化设计三个阶段进行,工程设计单位应对各个阶段的设计工作质量总体协调,审查三阶段的设计质量和设计深度。实施阶段设计单位需派遣设计人员全过程参与装配式混凝土工程项目的配合工作,大中型、重点装配式混凝土工程项目的施工现场应设立代表处或者派驻设计代表,随时掌握施工现场的进展情况,及时解决与设计有关的技术问题(如解答施工图纸存在的疑问、施工中出现与图纸不符情况的处理、设计变更、与设计有关的工程问题的洽商等),认真做好设计技术服务工作。

2.1规划及方案设计

装配式混凝土建筑的设计单位除了具有国家规定的设计资质,并在其资质等级许可的范围内承揽工程设计任务外,还应该具有丰富的装配式工程实施经验。装配式建筑规划及方案设计应结合建筑功能、建筑造型,从建筑整体设计入手,无论是预制建筑方案设计,还是预制结构方案设计都要由专业顾问参与指导,规划好各部位拟采用的工业化部品和构配件,并实现部品和构配件的标准化、定型化和系列化。

2.2施工图设计

施工图设计的质量,决定着工程建设的性价比,直接决定着工程结构安全和使用功能。施工图设计应按照建筑设计与装修设计一体化的原则,对户内管线、用水点及电气点位等准确定位,满足装修一次到位要求,保证建筑设计与装修设计的一致性。楼梯间、门窗洞口、厨房和卫生间的设计,要重点检查其是否符合现行国家标准的有关规定。

装配式建筑施工图设计除了要在平面、立面、剖面准确表达预制构件的应用范围、构件编号及位置、安装节点等要求外,还应包括典型预制构件图、配件标准化设计与选型、预制构件性能设计等内容。施工图设计必须要满足后续预制构件深化设计要求,在施工图初步设计阶段就与深化设计单位充分沟通,将装配式要求融入施工图设计中,减少后续图纸变更或更改,确保施工图设计图纸的深度对于深化设计需要协调的要点已经充分清晰表达。

装配式建筑施工图设计文件须经施工图审查机构审查,施工图审查机构应严格按照国家有关标准、规范的要求对施工图设计文件进行审查。在对标准规范理解不清或超出规定的情况下,可以依据专家评审意见进行施工图审查。

施工图审查分为内审与外审,施工图设计与装配式专项设计完成后可邀请相关专家进行内审,内审合格后择期进行外审;外审主要委托给审图机构审查,外审合格后,加盖施工图审查专用章,方可下发各相关单位实施。

2.3构件加工图深化设计

构件加工深化设计工作作为装配式建筑的专项设计,具有承上启下、贯穿始终的作用,直接影响工程项目实施的质量与成本。在选择深化设计单位时应调查研究,委托有长期从事预制技术研究和工程应用经验的咨询单位进行深化设计,深化设计单位应具备丰富的装配式建筑方案设计、构件深化设计、生产及安装的专业能力和实际经验,对项目方案设计、施工图设计、构件生产及构件安装的产业化整体质量管理计划具备协调控制能力,为后续的生产、安装顺利实施做好准备。

预制构件施工图深化设计包括平立面安装布置图、典型构件安装节点详图、预制构件安装构造详图部分的各专业设计预留预埋件定位图。预制构件加工图深化设计包括预制构件图(如有要求含面层装饰设计图及节能保温设计图)、构件配筋图、生产及运输用配件详图等。

在深化设计前,深化设计人员应仔细审核建筑、结构、水、暖、电等设备施工图,补足遗漏、矛盾等问题,提出深化设计工作计划。深化设计过程应加强与预制构件厂及施工单位的配合,确保深化设计成果满足实施要求。深化设计工作完成后,应提交给工程设计单位进行审核确认;确认无误后,构件深化设计图纸即可作为装配式混凝土结构工程的实施依据。

3预制构件生产质量管理

为了确保预制构件质量,构件生产要处于严密的质量管理和控制之下,通过构件生产管理策划可以明确生产过程中的目标计划、管理要求、重点内容、工具方法以及必要的资源支持,为质量管理提供良好的生产组织环境。质量管理的实施要涵盖预制构件生产全过程及其主要特征,诸如原材料采购和进场、混凝土配制、构件生产、码放储存、出厂及运输、构件资料等方面,并对关键过程或特殊构件加以重点研讨。质量管理要对构件生产过程中的试验检测、质量检验工作制订明确的管理要求,保持质量管理有效运行和持续改进。

3.1预制构件生产管理策划

预制构件生产管理策划内容要体现良好的组织性、程序性和计划性,针对预制构件生产过程中技术管理方法、生产计划安排、组织沟通工作流程、保证措施等全方位制订应对方案,保障生产有序顺畅进行。预制构件生产质量管理策划主要包括以下内容。

1)由工厂技术负责人组织技术质量人员参与图纸会审和设计交底,并及时办理变更文件,做到技术先行;

2)工程主要负责人组织构件生产合同评审,识别和分析合同实施中可能存在的问题和不确定性并做出应对预案;

3)编制构件生产方案及资源配置计划,制订生产进度计划,落实质量标准要求;

4)制订质量、工期、安全保证措施,充分保障构件生产目标的实现;

5)制订内部与外部在生产过程管理方面有效沟通的工作流程,细化职责和分工;

6)制订成本管理与环境管理方案,提出相应管理目标;

7)组织召开构件生产准备会,重点项目制订并落实构件试制方案。

3.2预制构件质量管理计划

3.2.1预制构件质量管理要求

预制构件质量管理体系是体现该工厂质量保证能力的基本要求,同时也是建设单位、施工单位考察选定预制工厂的重要关注点,具体要求如下:

1)预制工厂相应的资格能力认定及具备构件生产的软硬件设施条件;

2)预制工厂建立了完善的质量管理体系,具有保证构件生产质量的经验和能力;

3)预制构件生产过程应具备试验检测手段;

4)预制构件制作前,预制工厂应仔细审核预制构件制作详图,会审构件图纸来获得构件型号、数量、材料、技术质量要求等详细资料;

5)预制工厂通过进行构件生产质量策划,在构件制作前编制预制构件生产制作方案,对于新工厂或新型构件可以通过试制样品验证;

6)预制工厂应对进场的原材料及构配件进行检验,并制定检验方案,检验合格后方可用于预制构件的制作,这是质量控制强制性要求;

7)预制构件经检查合格后,及时标记工程名称、构件部位、构件型号及编号、制作日期、合格状态、生产单位等信息,其是质量可追溯性要求,也是生产信息化管理重要一环。

3.2.2预制构件生产前期技术准备

建设、设计、施工、监理和预制工厂应做好预制构件生产的前期准备工作,前期准备的主要内容如下:

1)由建设单位组织设计单位、深化设计单位对预制工厂进行技术交底,阐述预制构件技术要求、技术质量标准和有关注意事项;

2)预制工厂的技术方案和质量保证措施应提交监理单位或施工单位审核;

3)组织样品试制工作,通过样品试制可以验证设计的可实施性;

4)首件验收是批量生产前质量控制的关键一环;预制构件资质取消之后,通过对工程每种型号的预制构件首件进行隐蔽工程检查,监理和施工单位派人参与或驻厂监造,是完善构件质量管理和和进场验收的重要保证。

3.2.3预制构件质量检验内容

预制混凝土构件生产质量检验可分为模具质量检验、钢筋及混凝土原材料质量检验、预埋件及配件质量检验、构件生产过程中各工序质量检验、构件成品检验、以及存放和运输检验等六部分内容,每部分检验工作都应该制订相应的质量检验制度和方案,规定检验的人员和职责、取样的方法和程序、批量的规则、质量标准、不合格情况的处理、检验记录的形成、资料传递和保存等,确保各项质量检验得以严格和有效执行并保持质量的可追溯性。

在上述构件质量检验内容中,模具、原材料和预埋件及配件检验一般是执行进场时集中按批量或逐件检验制度,并在使用过程中再进行可能的目测检验或随工序检验,如遇异常情况可重新组织检验,不合格的应该集中批量退货,这是质量检验的基本要求。检验目的就是确保用于构件中的原材料及构配件质量必须满足设计和使用要求。质量检验资料虽可按批次记录但也必须涵盖每个构件,体现每个构件质量信息的追溯性。预制构件的工序质量检验项目如图1所示。

3.2.4预制构件质量控制重点内容

预制混凝土构件生产质量控制措施应具有针对性。以下就夹心保温墙板生产、钢筋灌浆套筒安装、预制构件结构性能检验等重点控制内容说明如下。

1)夹心保温墙板生产质量控制要点

夹心外墙板生产技术和质量控制要求较高,涉及结构和节能两方面的技术指标,生产厂家应有质量控制措施,操作人员应有工程施工经验。

夹心外墙板的内外叶墙板之间的拉结件类别、数量及使用位置应符合设计要求。夹心外墙板的拉结件安装质量必须严格控制,否则会出现外板脱落的安全事故;该工序应进行隐蔽工程检查,并留必要的影像资料。

夹心外墙板宜采用平模工艺生产,生产时应先浇筑外叶墙板混凝土层,再安装保温材料和拉结件,最后浇筑内叶墙板混凝土层;当采用立模工艺生产时,应同步浇筑内外叶墙板混凝土,并应采取保证保温材料及拉结件位置准确的措施。

2)钢筋灌浆套筒的安装质量控制要点

钢筋灌浆套筒的应用技术和质量控制方法必须严格执行《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》(JGJ355-2015)、《钢筋连接用灌浆套筒》(JG/T398-2012)和《钢筋连接用套筒灌浆料》(JG/T408-2013)三部行业标准的有关规定。

①钢筋灌浆套筒连接是装配式混凝土结构常用的连接方式,钢筋套筒灌浆连接接头是构件连接的主要钢筋接头连接方式,也是保证各种装配整体式混凝土结构整体性的基础。确保连接质量是采用该种连接方式的混凝土结构工程质量控制重点和难点,必须制订质量控制措施,通过设计、产品选用、构件制作、施工验收等环节加强质量管理,确保其连接质量可靠。

②钢筋套筒进场时应对钢筋套筒进行检验,检验内容除了外观质量、尺寸偏差、出厂提供的材质报告、接头型式检验报告等,还应按要求制作钢筋套筒灌浆连接接头试件进行抗拉强度试验的验证性试验。

③钢筋套筒验证性试验可按随机抽样方法抽取工程使用的同牌号、同规格钢筋,并采用工程使用的灌浆料制作3个钢筋套筒灌浆连接接头试件,如采用半套筒连接方式则应制作成钢筋机械连接和套筒灌浆连接组合接头试件,标准养护28d后进行抗拉强度试验,试验合格后方可使用。

3)预制混凝土构件结构性能检验

结构性能检验主要针对简支受弯的梁板类标准构件而言,预制构件生产企业应按批量抽样作结构性能检验;主要依据是按设计要求和现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)的有关规定。构件进场验收时,构件生产企业应按标准要求向施工单位提供结构性能检验报告资料,作为构件结构性能质量证明文件。

采用监理驻厂监造方式生产的构件可不必进行结构性能检验。装配整体式结构构件宜采用延伸监理的办法来代替结构性能检验。

3.2.5预制构件资料管理

预制构件资料包含预制构件工厂自身存档资料和构件交付时应提供的验收资料两部分,后者是前者中的一部分,在构件现场交付时作为质量证明所用。

1)预制构件工厂的资料管理

预制构件工厂资料是预制构件生产全过程质量完整真实记录,包括图纸和设计文件资料,生产组织、技术方案和操作指导技术资料,原材料厂家和进场试验资料,过程操作资料,质量检验和控制资料,必要的检测报告文件以及合格证资料等等。

预制工厂应根据要求建立技术资料管理规定,并规定应形成的资料明细和责任部门,采用清单式辅助管理,从原材料、加工过程到成品的质量检查记录均应真实详细、形成及时。预制工厂构件资料应按有关要求进行收集、整理、存档保存,保存方式、年限和储存环境应符合要求,以备索引、检查和生产质量追溯。

2)预制构件工厂提供的资料

构件交付时提供的资料应以设计要求或合同约定为准,一般仅提供如下质量证明类文件。施工单位或监理应对运输到场的预制构件质量和标识进行查验,确认满足要求且与所提供资料相符后方可卸车:

①预制构件出厂合格证(混凝土强度、主要受力钢筋、其他特殊要求);

②结构性能证明文件(结构性能检验报告或加强措施质量证明文件);

③装饰保温性能证明文件;

④其他必要的证明文件。

4装配式混凝土结构工程施工质量管理

装配式混凝土结构工程施工应制订施工组织设计和专项施工方案,提出构件安装方法、节点施工方案等。装配式混凝土结构工程施质量管理的重点环节有预制构件进场验收、施工验算、构件安装就位、节点连接施工,必须制订相应的质量保证措施。

4.1预制构件进场验收

预制构件进场验收应按《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)的有关规定进行,主要包括以下验收内容:构件质量证明文件、结构性能和功能性能(装饰性能、保温性能等)检验报告、外观质量缺陷、外形尺寸偏差、预留预埋件规格和数量的符合性、粗糙面和键槽质量以及构件标识检验等,除外形尺寸偏差执行按批量抽检外,其它内容均要求全数检验,确保安装构件的质量符合要求。

4.2施工验算

装配式结构工程安装施工编制的专项施工方案中在必要时应由专业施工单位根据设计文件对构件临时支撑和吊具进行深化设计、受力验算和试验,保证安装施工中的安全和构件质量完好:

1)临时支撑应按水平构件和竖向构件分别对支撑条件、施工荷载、拆除依据、承载要求等进行受力验算;

2)预埋吊具吊件应根据预制构件的形状、尺寸和重量等参数进行配置并进行受力安全性验算,吊索水平夹角不宜小于60°,且不应小于45°;对尺寸较大或形状复杂的构件,宜采用有分配梁或分配桁架的吊具。

4.3节点后浇混凝土施工质量要求

装配式混凝土结构预制构件连接施工通常有预制构件与预制构件接缝、预制构件与现浇构件接缝2种接缝形式,后浇混凝土或砂浆连接方式应重点控制以下内容。

1)后浇混凝土部位在浇筑前应进行隐蔽工程验收,验收项目应包括下列内容。

①钢筋的牌号、规格、数量、位置、间距等;

②纵向受力钢筋的连接方式、接头位置、接头数量、接头面积百分率、搭接长度等;

③纵向受力钢筋的锚固方式及长度;

④箍筋、横向钢筋的牌号、规格、数量、位置、间距,箍筋弯钩的弯折角度及平直段长度;

⑤预埋件的规格、数量、位置;

⑥混凝土粗糙面的质量,键槽的规格、数量、位置;

⑦预留管线、线盒等的规格、数量、位置及固定措施。

2)后浇连接处混凝土或砂浆的强度及收缩性能要求。

①对承受内力的连接处应采用混凝土浇筑,混凝土强度等级值不应低于连接处构件混凝土强度设计等级值的较大值;

②对非承受内力的连接处可采用混凝土或砂浆浇筑,其强度等级不应低于C15或M15;

③混凝土粗骨料最大粒径不宜大于连接处最小尺寸的1/4。

3)连接节点、水平拼缝应连续浇筑;竖向拼缝可逐层浇筑,每层浇筑高度不宜大于2m;应采取保证混凝土或砂浆浇筑密实的措施。

4)混凝土或砂浆强度达到设计要求后,方可承受全部设计荷载。

4.4灌浆施工质量要求

钢筋套筒灌浆连接接头、钢筋浆锚搭接连接接头的灌浆应符合节点连接施工方案的要求,钢筋套筒在灌浆前,还应在现场模拟构件连接接头的灌浆方式,每种规格钢筋应制作不少于3个套筒灌浆连接接头,进行灌注质量以及接头抗拉强度的工艺检验;经检验合格后,方可进行灌浆作业。进行灌浆作业过程中,应采取下列措施严格控制作业质量。

1)灌浆施工时,环境温度不应低于5℃;当连接部位养护温度低于10℃时,应采取加热保温措施;

2)应按产品使用说明书的要求计量灌浆料和水的用量,并搅拌均匀;每次拌制的灌浆料拌合物应进行流动度的检测,且其流动度应满足标准要求;

3)灌浆操作全过程应有专职检验人员负责旁站监督并及时形成施工质量检查记录;

4)灌浆作业应采用压浆法从下口灌注,当浆料从上口流出后应及时封堵;

5)灌浆料拌合物应在制备后30min内用完;

6)套筒灌浆连接接头的质量保证措施:

①采用经验证的钢筋套筒和灌浆料配套产品;

②施工人员是经培训合格的专业人员,严格按技术操作要求执行;

③质量检验人员进行全程施工质量检查,能提供可追溯的全过程灌浆质量检查记录。

5装配式混凝土结构工程施工质量验收

我国预制混凝土技术标准体系的编制和完善历时10年左右时间,截至目前预制混凝土领域的国家和行业标准已基本齐备,现行的预制混凝土结构设计、构件生产、结构施工、工程验收等系列标准可以满足我国建筑工程领域的装配式结构工程验收要求。我国预制装配式混凝土领域技术标准体系如图2所示。

我国现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ1-2014)中规定,装配式结构工程应按混凝土结构子分部工程的要求进行验收;当结构中部分采用现浇混凝土结构时,装配式结构部分可作为混凝土结构子分部工程的分项工程进行验收;对于装配式结构预制率高于80%的工程可以按全装配式结构处理,此时可以将装配式分项工程扩展为混凝土结构子分部工程进行验收。装配式混凝土结构工程质量验收内容如图3所示。

我国现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ1-2014)中也规定了装配式混凝土结构作为混凝土结构子分部工程质量验收的一般规定、主控项目和一般项目。我国现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)中规定了装配式结构分项工程验收和混凝土结构子分部工程验收的内容,装配式结构分项工程的验收包括一般规定、预制构件、以及包含装配式结构特有的钢筋连接和构件连接等内容的预制构件安装与连接3部分。装配式结构分项工程可按楼层、结构缝或施工段划分检验批,对于装配式结构现场施工中涉及的钢筋绑扎、混凝土浇筑等内容,应分别纳入钢筋、混凝土、预应力等分项工程进行验收。

另外,对于装配式结构现场施工中涉及的装修、防水、节能及机电设备等内容,应分别按装修、防水、节能及机电设备等分部或分项工程的验收要求执行。装配式结构还要在混凝土结构子分部工程验收层面进行结构实体检验和工程资料验收。装配式混凝土结构验收时,除应按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)的要求提供文件和记录外,尚应提供下列文件和记录:

1)工程设计文件、预制构件制作和安装的深化设计图;

2)预制构件、主要材料及配件的质量证明文件、进场验收记录、抽样复验报告;

3)预制构件安装施工记录;

4)钢筋套筒灌浆、浆锚搭接连接的施工检验记录;

5)后浇混凝土部位的隐蔽工程检查验收文件;

6)后浇混凝土、灌浆料、座浆材料强度检测报告;

7)外墙防水施工质量检验记录;

8)装配式结构分项工程质量验收文件;

9)装配式工程的重大质量问题的处理方案和验收记录;

10)装配式工程的其他文件和记录。

6结语

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