装配式建筑项目管理中的关键问题与优化策略
韦灿连
中量工程咨询有限公司东莞分公司 广东东莞 523000
一、引言
近年来,随着我国建筑产业现代化进程的不断推进,装配式建筑作为一种新型建造方式,正逐步成为建筑业转型升级的重要方向。与传统现浇建筑相比,装配式建筑具有施工周期短、环境污染小、资源消耗低等显著优势,符合国家绿色发展和高质量发展的战略要求。根据住房和城乡建设部统计数据显示,2022 年全国新开工装配式建筑占新建建筑的比例已达到 30% ,预计到 2025 年将进一步提升至 40% 以上。
然而,在装配式建筑快速发展的同时,其项目管理仍面临诸多挑战。首先,在设计阶段,标准化设计与个性化需求之间的矛盾日益突出,BIM 技术的应用深度不足导致设计协同效率低下。其次,在生产阶段,构件质量管控体系尚不完善,供应链管理效率有待提高。再次,在施工阶段,现场装配精度不足、施工组织协调困难等问题频发。最后,在成本与合同管理方面,初期投资成本高、风险分配机制不明确等问题制约着行业的进一步发展。
二、装配式建筑项目管理的关键问题
(一)设计阶段问题
1. 标准化与个性化需求的矛盾
装配式建筑强调构件标准化生产,但市场需求日益多样化。矛盾表现:标准化率不足(多数项目 <50% );非标构件成本较标准件高 30-50% 。
2.BIM 技术应用深度不足
当前应用现状:仅 40% 项目实现全专业 BIM 协同设计;模型精度 LOD300以下占比 65% 。突出问题:设计与生产数据割裂(误差率 >5% );碰撞检测滞后(现场变更率高达 15% )。
3. 设计- 生产- 施工协同失效
主要瓶颈:设计冻结点模糊(平均变更次数达 8 次 / 项目);可制造性(DFM)考虑不足;协同效率指标,设计周期延长 25-40% ,沟通成本占总设计成本 18% 。
4. 规范标准体系不完善
现存问题:地方标准差异大(跨省项目合规成本增加 12% );模数协调标准缺失(接口冲突率 >8% )。数据对比,发达国家标准覆盖率 92% vs 国内 67% 。
5. 设计人员能力断层
行业现状:传统设计院装配式设计人员占比 <20% ;设计错误中 73% 源于经验不足。能力缺口:模块化设计能力;制造工艺知识;成本敏感性分析。
(二)生产阶段问题
1. 构件质量管控体系不完
主要表现:尺寸偏差超标(允许 ±3mm ,实际 ±5-8mm );混凝土强度离散性大(C30 构件强度标准差达 4.5MPa );预埋件定位误差(平均位移 8mm ,超规范2.5 倍)。
2. 供应链协同效率低下
典型问题:原材料供应不及时(平均延误7 天/ 批次);物流运输损耗率高(达 3.8% ,超传统建材 2 倍);库存周转率低(年周转4 次 vs 汽车行业 12 次)。
3. 生产计划与施工脱节
主要矛盾:生产节奏与施工进度不匹配(偏差率 >25% );紧急插单率高达30% ,打乱正常排产。后果:项目现场构件短缺与积压并存;平均每个项目产生额外仓储费用35 万元。[1]
(三)施工阶段问题
1. 装配精度控制不足
现场实测数据:竖向构件安装偏差(允许 ±5mm ,实际 ±8-12mm );水平缝宽合格率仅 68% (规范要求 ⩾90% );预埋件对位误差导致 30% 连接节点需现场扩孔。
2. 灌浆料施工质量缺陷
检测发现:套筒灌浆饱满度合格率 82% (规范要求 100% );28 天强度达标率 79% (设计要求 100% )。成因分析:工人持证上岗率 <50% ;过程监管缺失( 60% 项目无全程录像 )
三、装配式建筑项目管理优化策略
(一)设计优化策略
装配式建筑的设计优化是提升项目管理效能的首要环节,需要建立系统化的改进体系。在标准化设计方面,应构建分级模块化设计体系,将建筑分解为可互换的标准化模块单元。通过建立通用模块库、户型模块库和项目专属模块的三级架构,实现 " 少规格、多组合 " 的设计原则。实践表明,科学合理的模块化设计可使构件类型减少 40%-60% ,显著降低生产成本。同时,要制定完善的标准化设计指南,明确模数协调规则,确保各类构件的接口匹配性。
BIM 技术的深度应用是设计优化的关键支撑。在设计初期就要建立全专业协同的 BIM 工作环境,实现建筑、结构、机电各专业的同步设计。重点发展装配式专属的 BIM 功能模块,包括自动规范检查、预制率计算、加工数据导出等特色功能。通过 BIM 模型的可视化模拟,提前发现并解决设计冲突,将现场变更率控制在 5% 以内。特别要重视 BIM 模型向生产数据的无缝传递,确保设计意图准确转化为加工指令。
建立设计生产施工一体化协同机制是保证设计落地的重要保障。在设计阶段就要引入生产企业和施工单位的早期参与,采用可制造性设计(DFM)和可装配性设计(DFA)方法进行设计优化。实施严格的设计冻结管理制度,分阶段锁定设计方案,避免后期频繁变更。同时要建立设计变更的闭环管理流程,任何变更都需要评估对生产和施工的影响,并经多方会签确认。
(二)生产优化策略
1. 建立模块化生产体系
针对构件类型繁杂的问题,应推行 " 少规格、多组合 " 的模块化设计生产模式。具体实施路径包括:制定企业级《标准化构件库》,将常用墙板、楼板等构件规格缩减 30%-50% ,优先采用 1200mm 、 2400mm 等模数化尺寸;开发参数化设计 - 生产一体化系统,实现 BIM 模型直接生成数控机床(CNC)加工程序,减少人工拆图误差;建立构件编码体系(如:WQ-2400-600-200 代表外墙板 2400×600×200mm ),实现全流程信息可追溯。
2. 构建精益化生产流程
传统批量生产方式易导致库存积压和资源浪费,需引入精益管理理念:实施 " 准时化生产(JIT)" :根据施工进度动态调整生产计划,将库存周期从 15天压缩至7 天内;采用单元生产线布局:按工艺流线设置钢筋加工、模具组装、混凝土浇筑等柔性工作站,生产效率可提升 25% 以上;建立异常响应机制:设置生产看板管理系统,对设备故障、材料短缺等问题实行15分钟快速响应制度。[2]
(三)施工优化策略
针对构件吊装效率低下的问题,应建立全过程吊装控制体系,开发智慧吊装调度系统,集成 BIM 模型、GPS 定位和气象数据,实现:自动生成最优吊装路径(减少塔吊回转次数 30% 以上);实时监控风速预警(超过 6 级风速自动暂停作业)。推行 " 四步定位法 " 吊装工艺:测量放线精准定位(误差控制在± 3mm 内);预埋件激光校核;吊装过程红外线辅助对位;微调后即时灌浆固定。
四、总结
从理论层面看,本研究有助于完善装配式建筑项目管理理论体系,填补现有研究的不足;从实践层面看,研究成果可为行业企业提供可操作的解决方案,推动装配式建筑的高质量发展。
参考文献
[1] 王广斌 . 装配式建筑供应链协同管理研究 [J]. 建筑经济 ,2022,39(5):28-32.
[2] 胡宗羽 . 装配式建筑发展现状与思考 [J]. 建筑结构 ,2023,46(18):1-6.