缩略图

装配式建筑项目管理模式创新与实践探讨

作者

程相千

上海宝冶集团有限公司 201900

一、引言

近年来,随着建筑工业化进程的加速以及环保要求的日益严苛,装配式建筑作为一种新型的建筑方式在全球范围内蓬勃兴起。它打破了传统建筑现场湿作业的主导模式,将大量建筑构件在工厂预制生产,随后运输至施工现场进行组装,大幅提升了建筑的建造效率与质量。相较于传统建筑,装配式建筑在资源利用、环境保护、施工周期等诸多方面展现出显著优势,契合当下可持续发展的时代诉求。

二、装配式建筑项目管理的理论基础

2.1 装配式建筑的内涵与特点

装配式建筑,作为建筑工业化的典型代表,是指运用预制构件,在施工现场通过可靠连接方式组装而成的建筑形式。与传统现浇建筑相较,其具有鲜明特性。

标准化是装配式建筑的基石。构件遵循统一模数、规格标准生产,以楼板构件为例,尺寸精准统一,便于批量制造、互换安装,既保障建筑质量稳定性,又大幅提升生产效率,降低成本。

2.2 项目管理模式的相关理论

在建筑领域,常见的项目管理模式涵盖传统模式、设计 - 建造模式(DB)、设计 - 采购 - 施工总承包模式(EPC)、项目管理承包模式(PMC)等。传统模式下,设计、施工等环节依次推进,各参与方分工明确,但信息流通易受阻,协同效率欠佳;DB 模式将设计与建造紧密结合,设计方参与施工过程优化,一定程度缩短工期、减少变更;EPC 模式集设计、采购、施工于一体,承包商对项目整体负责,利于统筹协调,提升效率与质量;PMC 模式中,项目管理承包商受业主委托,全程管控项目,凭借专业管理经验,助力业主实现项目目标。

三、装配式建筑项目管理模式的现状剖析

3.1 国内发展历程与政策导向

我国装配式建筑发展历经起伏,萌芽于 20 世纪 50 年代,彼时在苏联援助下,借鉴其经验,初步尝试装配式建筑技术,预制混凝土构件厂相继涌现,应用于部分工业建筑与住宅,开启建筑工业化探索征程。60 至 80 年代,技术持续推进,预应力混凝土构件广泛应用,装配式大板住宅在多地试点推广,北京、沈阳等地大板建筑规模可观。然而,80 年代末,唐山大地震暴露出装配式建筑抗震缺陷,加之现浇技术发展、建筑个性化需求增长,装配式建筑陷入低迷,大量预制构件厂关停转产。

3.2 现行主要管理模式概述

3.2.1 设计 - 采购 - 施工总承包(EPC)模式

在装配式建筑领域,EPC 模式彰显出强大的整合优势。以某大型装配式医院项目为例,业主将设计、采购、施工全权委托给一家具备深厚装配式建筑经验的总承包商。在设计初始阶段,设计团队运用 BIM 技术构建建筑信息模型,依据医院复杂的功能分区与医疗流程需求,协同构件生产商精细规划预制构件种类、尺寸,确保构件标准化与个性化的精妙平衡,像预制混凝土外墙板,既满足医院特殊的隔音、保温要求,又能实现快速生产与装配。采购环节,凭借总承包商雄厚的资源整合实力,与钢材、水泥等原材料供应商签订长期合作协议,保障原材料质量稳定、供应及时。

3.2.2 设计 - 施工总承包(DB)模式

某装配式住宅小区项目采用 DB 模式,设计单位与施工企业紧密联合组成总承包团队。设计阶段,设计人员深入施工现场勘察,与施工团队充分交流,依据地质条件、周边环境及居民居住需求,创新采用装配式剪力墙结构体系,优化构件连接节点设计,确保结构稳固且装配便捷;同时,结合施工工艺,精准规划构件运输路线与堆放场地,预留塔吊安装空间。施工时,施工企业依据设计方案,提前组织工人开展装配式施工专项培训,熟练掌握预制构件吊运、拼接技艺;现场装配过程中,设计人员全程跟踪,及时处理施工难题,根据实际情况微调设计细节,如优化水电管线预埋位置,避免构件返工。通过紧密协作,项目在保障建筑质量的前提下,相较于传统承包模式,工期缩短约 20%,建造成本降低 10%左右,为居民早日入住高品质住宅创造条件。

3.2.3 施工总承包模式

在装配式建筑项目中,施工总承包模式应用广泛。以某装配式工业厂房项目为例,业主选定一家实力强劲的施工总承包商后,施工总承包商依据业主提供的初步设计图纸,组织专业技术人员深入细化施工方案。一方面,与多家构件生产商洽谈合作,综合考量构件质量、价格、供货周期等因素,择优选择供应商,建立紧密的构件供应协同机制,确保预制柱、梁、屋面板等构件按时足量供应;另一方面,统筹现场施工资源,合理调配塔吊、汽车吊等机械设备,规划构件运输通道与堆放场地,依据施工进度有序安排构件吊装、拼接作业。施工过程中,严格执行质量管理体系,对进场构件逐一检验,对关键装配节点进行旁站监督,确保施工质量符合高标准要求;同时,通过优化施工流程,加强各工种间协作,使项目提前竣工交付,助力企业快速投产增效。

3.3 存在的问题与挑战

尽管装配式建筑在我国发展态势向好,但在项目管理层面,仍暴露出诸多亟待解决的问题与挑战。

构件生产环节,标准化程度不足是首要瓶颈。我国装配式建筑构件标准化体系尚不完善,不同地区、企业间构件规格差异显著,以预制楼板为例,尺寸、配筋各异,通用性欠佳,致使构件生产难以规模化,模具周转次数少,成本居高不下,据统计,标准化程度低使构件成本较理想状态高出约 20%。同时,构件质量把控难度大,生产过程受原材料品质波动、工人操作熟练度、设备精度等多重因素干扰,预制墙板的平整度、垂直度易出现偏差,影响装配精度与建筑质量。

四、装配式建筑项目管理模式创新的关键维度

4.1 技术创新驱动

4.1.1 BIM 技术的深度应用

BIM(建筑信息模型)技术作为装配式建筑项目管理的核心技术手段,贯穿设计、施工至运维全流程。在设计阶段,借助 BIM 软件,设计团队能构建建筑信息模型,实现可视化设计。如某装配式高层住宅项目,设计人员利用 BIM 平台协同作业,将建筑、结构、机电等多专业设计整合,通过碰撞检测功能,提前发现并解决构件间的碰撞冲突 200 余处,有效避免施工阶段的设计变更,设计周期缩短约 15%。同时,基于 BIM 模型生成的构件清单与图纸,精准度高,为构件生产提供可靠依据。

施工阶段,BIM 技术助力施工模拟与进度管控。施工团队依据 BIM 模型进行施工方案预演,模拟预制构件吊装顺序、机械行走路径,优化施工流程。以上海某装配式医院项目为例,通过 BIM 施工模拟,合理安排塔吊位置与吊运路线,减少吊运等待时间 30%,施工效率显著提升;且利用 BIM 与进度计划关联,实时对比实际进度与计划进度,偏差预警功能确保项目按时推进,该项目主体结构施工阶段,进度偏差控制在 5%以内。

4.1.2 预制构件生产的智能化升级

预制构件生产作为装配式建筑的关键环节,智能化升级成为提升构件质量与生产效率的必由之路。以远大住工为例,其引入先进的自动化生产线,通过智能化控制系统,实现从原材料配料、搅拌、浇筑到构件养护全过程精准管控。在预制墙板生产中,自动化布料设备依据预设参数均匀布料,误差控制在±2mm 以内,确保构件强度与密实度;智能养护系统根据构件类型、环境温度湿度,自动调节养护时间与方式,养护周期缩短 10%,构件脱模强度提升 15%。

4.1.3 物联网技术助力施工现场管理

物联网技术赋能装配式建筑施工现场,实现人员、设备、物料与安全管理的全方位智能化。在人员管理方面,为施工人员配备智能安全帽,内置定位芯片、传感器,实时采集人员位置、运动轨迹与身体状态信息,项目管理人员通过监控平台可精准掌握现场人员分布,预防人员聚集风险,紧急情况时快速定位救援,如某大型装配式住宅群项目,应用智能安全帽后,人员紧急疏散时间缩短 30%。

设备管理上,在塔吊、施工电梯等大型机械设备安装物联网传感器,实时监测设备运行参数、故障预警。如广州某装配式建筑项目,塔吊运行数据接入物联网平台,通过数据分析提前预判设备故障 5 次,设备利用率提升 20%,确保施工机械安全稳定运行。

4.2 组织管理优化

4.2.1 构建一体化项目管理团队

在装配式建筑项目中,构建一体化项目管理团队是提升管理效能的关键举措。传统建筑项目管理模式下,设计、生产、施工等环节往往各自为政,信息传递不畅,协同效率低下,极易引发项目延误、成本超支等问题。

为打破部门壁垒,实现高效协同,应组建以项目为核心的一体化管理团队。该团队涵盖设计、构件生产、施工、物流等多领域专业人才,成员从项目伊始便深度参与,共同决策。

4.2.2 强化供应链协同管理

供应链协同管理对于装配式建筑项目的顺利实施起着举足轻重的作用。装配式建筑的供应链涉及设计单位、构件生产商、施工企业、物流运输商等多个环节,任一环节的脱节都可能导致项目停滞。

4.3 风险管理强化

4.3.1 风险识别与评估体系的完善

装配式建筑项目全生命周期涵盖设计、构件生产、运输、装配、运维等诸多环节,各环节风险错综复杂,构建完备的风险识别与评估体系迫在眉睫。

在设计阶段,设计方案不合理风险突显,如构件拆分不当,致使构件种类繁多、通用性差,不仅增加生产成本,还易引发装配难题;设计与施工、生产脱节,未充分考量施工现场条件与构件生产工艺可行性,导致施工变更频繁,延误工期。构件生产环节,原材料供应不稳定,受市场波动、供应商资质等因素制约,原材料质量参差不齐、供应中断时有发生;生产设备故障频发,设备老化、维护不及时,严重影响构件生产进度与质量。运输过程中,交通状况、运输工具适配性等因素导致构件运输损坏、延误风险高,预制墙板在运输途中因道路颠簸、防护不当出现裂缝,影响使用性能。

4.3.2 风险应对策略的创新

面对装配式建筑项目多元风险,创新应对策略是保障项目顺利推进的关键。

合同管理层面,优化合同条款设计,细化各方权责边界。在设计 - 采购 - 施工总承包(EPC)模式合同中,明确设计变更、构件供应延误等情况下各方责任与赔偿机制;增设激励条款,当承包商提前竣工、质量创优时,给予相应奖励,激发其积极性与责任心,有效约束与激励参建各方,降低履约风险。

保险机制创新,拓展装配式建筑专属保险产品。除传统工程保险外,引入构件质量保证保险、装配施工延误保险等险种。构件生产企业投保质量保证保险,若构件交付后一定期限内出现质量问题,由保险公司赔付维修、更换费用,分担企业质量风险;施工企业投保延误保险,因不可抗力、供应链中断等非主观因素导致工期延误,可获保险赔偿,减轻经济压力,确保项目资金流稳定。

五、推动装配式建筑项目管理模式创新与实践的策略建议

5.1 政策层面的支持

政府在装配式建筑发展进程中扮演着至关重要的引领者与推动者角色,其政策导向犹如指南针,为产业前行指引方向,提供坚实保障。

其一,持续完善标准规范体系。当前,我国装配式建筑标准规范虽已取得一定成果,但仍存在细化空间。政府应加速制定涵盖构件生产、施工装配、质量验收等全流程的详尽标准,以预制混凝土构件为例,明确规定不同受力构件的钢筋配置、混凝土强度等级、构件尺寸公差等关键指标,确保构件通用性与兼容性,各地可依据区域特点,如地震设防烈度、气候条件等,出台适配本地的实施细则,形成上下贯通、全面覆盖的标准网络,让装配式建筑发展有章可循。

其二,加大资金扶持力度。设立装配式建筑专项发展基金,对新建装配式建筑项目给予资金补贴,用于弥补因采用新技术、新工艺带来的成本增量,像对采用新型预制外墙保温一体化构件的项目,按面积给予补贴;为构件生产企业提供低息贷款或贷款贴息,助力企业更新设备、升级技术,提升构件生产质量与效率;对积极投身装配式建筑研发的高校、科研机构给予科研经费支持,攻克如高性能连接节点、智能化建造装备等关键技术难题,为产业发展注入创新动力。

其三,强化人才培养体系建设。教育部门应携手住建部门,引导高校优化专业设置,增设装配式建筑相关课程,涵盖设计、施工、管理等多领域知识,并强化实践教学环节,与企业共建实习基地,让学生在实战中积累经验;针对在职人员,开展分层分类培训,为一线工人提供装配式施工技能培训,使其熟练掌握构件吊装、拼接技艺,为技术人员举办装配式建筑设计、深化设计培训,提升专业素养,为管理人员开设项目管理、产业链协同等课程,培养复合型管理人才,打造多层次、高素质人才梯队,满足产业发展用人需求。

5.2 企业自身的努力

在装配式建筑蓬勃发展的浪潮中,企业作为市场的主体,其自身的努力对推动装配式建筑项目管理模式创新与实践起着决定性作用。

创新意识的树立是企业前行的先导。企业管理层应深刻洞察装配式建筑相较于传统建筑在生产方式、管理流程、技术应用等诸多方面的变革,主动摒弃陈旧的管理思维定式。积极关注国内外行业前沿动态,学习借鉴先进企业的创新实践案例,定期组织内部研讨交流活动,激发员工的创新思维,营造浓厚的创新氛围,让创新理念贯穿于项目策划、构件生产、施工装配等各个环节。

六、结论与展望

6.1 研究结论总结

本研究围绕装配式建筑项目管理模式的创新与实践展开了深入探究,取得了一系列具有重要价值的成果。

在理论层面,清晰阐释了装配式建筑的内涵、特点以及项目管理模式所依托的全生命周期管理、多方协同、信息化管理等理论基础,为后续研究与实践搭建了稳固的理论框架。通过对国内发展历程与政策导向的剖析,揭示了我国装配式建筑在政策推动下从萌芽到逐步复兴、迈向高质量发展的曲折历程,明确了政策在产业发展各阶段的关键引领作用;对现行设计 - 采购 - 施工总承包(EPC)、设计 - 施工总承包(DB)、施工总承包等主要管理模式的概述,呈现出不同模式在实际应用中的优势与短板,凸显出管理模式创新的迫切需求。

6.2 未来发展展望

展望未来,装配式建筑项目管理模式将朝着更加智能化、绿色化、协同化的方向迈进,开启建筑行业全新发展篇章。

智能化浪潮将席卷装配式建筑全流程。借助人工智能技术,设计阶段可实现方案自动生成与优化,根据项目需求、场地条件等大数据,快速输出多种可行设计方案,并精准筛选最优解,大幅缩短设计周期;生产环节,智能机器人广泛应用于构件制造,高精度完成复杂构件加工,3D 打印技术助力个性化、定制化构件快速成型,结合物联网实时监控,确保生产过程零差错;施工现场,智能塔吊、自动导引车(AGV)等智能装备精准作业,依据 BIM 模型与施工进度,自动规划吊运、运输路线,减少人工干预,提高施工效率与安全性,实现从“建造”到“智造”的华丽转身。

参考文献:

[1]孙振辉. 装配式混凝土建筑管理模式创新的思考与探索[J]. 中国水泥,2024(11):100-102.

[2]周刚. 装配式建筑工程项目管理模式研究[J]. 建材发展导向(上),2020,18(12):389.

[3]龙苏娟. 装配式混凝土建筑管理模式的创新[J]. 新材料新装饰,2019,1(5):51-52.