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模块化单元工厂预制流程与现场拼装效率研究

作者

吴栋栋

中油(新疆)石油工程有限公司 新疆克拉玛依 834000

引言:

建筑工业化加速推进背景下,模块化单元工厂预制结合现场拼装技术,已成为提升施工效率的关键途径。相较于传统建造模式,这种新型施工方式在压缩工期、强化质量管控精度、降低资源损耗等方面优势突出,特别是在大型建筑项目与紧急工程建设中,模块化施工充分彰显其高效的组织协调能力与灵活适应性,深入探究预制流程和拼装效率间的关联机制,既能优化施工管理体系,又为实现绿色智能建造开辟新的可行方向。

一、模块化单元工厂预制流程的关键环节与优化路径

工厂预制模块化单元作为装配式建筑核心工序,其流程标准化与科学合理性,对现场拼装效率及工程质量起着决定性作用。剖析并优化预制关键环节,能够显著提升整体施工效能。

1. 构件设计与标准化生产

构件设计作为工厂预制流程起始点,其合理性直接影响后续生产与现场安装可行性。标准化是模块化施工根基,通过统一构件规格尺寸、接口样式及功能区域划分,可达成不同项目间构件通用,进而削减设计与制造成本,现阶段应着重增强 BIM 技术在构件设计中的运用,凭借三维建模与参数化设计,提升构件适配性与生产精准度,同时需充分考量构件结构性能与现场吊装条件的适配性,防止出现现场拼装难题或二次加工状况。

2. 工序衔接与生产流程控制

模块化单元工厂预制涵盖钢筋加工、模板组装、混凝土浇筑、养护及成品出厂等多道工序,工序间衔接紧密度对生产效率影响显著。优化流程管控需明确各工序耗时与产能,合理调配设备与人力资源,规避因工序瓶颈造成生产停滞,可引入精益生产管理模式,推行拉动式物料供应与定岗定量生产策略,提高流水线作业效率,运用物联网监控、自动化设备调度等智能制造技术,有助于实时把控生产进度与质量,增强整体管理水平。

3. 质量检测与信息反馈机制

高品质构件是现场高效拼装的保障,因此工厂预制流程中必须构建严格质量检测体系。该体系包含原材料进厂检验、工序间质量查验、成品出厂检测等环节,确保各环节质量处于可控状态,搭建信息化反馈体系,借助数据采集与分析及时发现问题并调整工艺,是实现闭环管理的关键举措,若现场反馈拼装接口存在误差,可回溯至预制环节进行修正优化,以此持续提升构件质量与装配适配性,质量体系与信息系统协同运作,能够有效提高预制构件精度与一致性,为现场高效拼装筑牢基础。

二、现场拼装效率影响因素及提升策略

现场拼装作为模块化建筑落地的关键步骤,其作业效率直接关联项目工期把控与成本管理成效。精准识别影响要素并制定适配提升策略,是推动建筑施工迈向现代化的必要之举。

1. 施工组织与工序协调

施工组织管理成效是左右现场拼装效率的核心要素。鉴于模块化拼装涉及多工种协同、多环节联动,科学的施工规划与工序安排可规避资源闲置及工序矛盾,项目筹备阶段应明确各模块拼装先后顺序与施工节点,编制详尽施工方案及任务分解表,借助 BIM 技术优化吊装路线规划、划定工人作业区域与物料存放位置,有效降低现场作业干扰与空间冲突,构建明晰的责任分工体系与高效信息交互机制,促使各作业班组紧密配合,保障施工现场有序推进。

2. 吊装技术与设备管理

吊装作业是现场拼装的核心作业流程,其执行效率对整体进度影响深远。依据构件规格、重量参数及现场施工环境,合理选配吊装设备与工具,可大幅提升吊装作业安全性与作业效率,吊装方案需经充分模拟推演与优化完善,确保吊装路径科学、操作流程顺畅、风险防控到位,强化吊装作业人员技能培训与操作规范执行,配备辅助定位设施与智能吊装系统,能有效减少人工校准耗时,提升模块安装精准度,定期开展设备检修保养工作,维持机械稳定运行状态,是保障拼装效率的重要基础。

3. 构件精度与接口处理

构件品质及接口精度是现场拼装能否高效完成的决定性因素。若工厂预制构件出现尺寸误差、接口偏移或拼缝不规整等问题,易引发现场安装受阻、返工返修等状况,严重拖累施工进度,为确保现场拼装顺利实施,预制构件出厂前需历经严格质量检测流程,保证构件尺寸精准、接口标准统一,现场拼装过程中,配备快速定位与临时固定工具,可加快拼装作业速度,对接口连接工艺进行标准化改造,如采用统一预埋件安装模式、应用快速锁紧装置等,既能缩短操作耗时,又能提升整体装配质量与施工效率。

三、工厂预制与现场拼装的协同机制构建与实践探索

模块化建筑的高效推进,核心在于工厂预制与现场拼装环节的深度协同。构建科学协同机制,能够打破信息流通障碍,整合分散资源并优化施工流程,从而全方位提升施工效率。

1. 信息共享与技术对接

协同运作的根基在于信息的精准传递与共享互通。工厂预制过程中产生的构件编号、尺寸参数、接口设计等大量数据,需与现场施工信息系统实现无缝对接,搭建统一数字管理平台,实现 BIM 模型、施工进度、物流状态等信息实时同步更新,帮助现场提前筹备,避免因信息不畅导致的拼装返工或工期延误,在技术层面,预制环节与施工环节需统一构件接口规格、吊装定位标准及连接工艺要求,保障现场拼装操作连贯流畅,提升整体协同效能。

2. 物流组织与供应管理

高效物流配送体系是保障预制与拼装协同的关键纽带。依据施工进度节点,精准规划预制构件生产与运输计划,采用“按需供应、定点交付”模式,减轻现场仓储与管理压力,建立工厂、运输方、施工单位三方联动的物流协调机制,严格把控运输时效,杜绝构件积压或现场等待现象,运用二维码或 RFID 技术对构件进行全流程追踪,实现物流各环节可视化管理,提升供应链响应速度,同时搭建实时监控平台,动态掌握运输车辆位置、天气变化及交通状况,灵活调整调度策略,降低外部因素对施工进度的干扰,确保预制与拼装环节高效衔接。

3. 协同管理与风险控制

构建高效协同机制离不开完善的管理体系与风险防控策略。组建跨部门协同管理团队,明确工厂、施工、设计等多方权责,定期召开协同会议,及时通报问题并推动信息闭环处理,建立风险预警机制,针对构件生产延迟、运输受阻、拼装困难等潜在风险,制定详细应急预案,增强协同系统抗风险能力,通过持续优化协同流程、健全责任制度、强化人员协作,打造灵活高效的预制 - 拼装一体化管理模式,为项目高质量实施提供制度保障与实践支撑。

结语:

模块化单元工厂预制与现场拼装作为装配式建筑的核心环节,其协同效果直接影响工程质量与建设效率。通过优化预制流程、提升拼装效能、构建协同机制,既能压缩工期、降低成本,又能推动建筑行业向智能化、绿色化转型,信息互通、技术统一与管理创新是实现两端高效协同的关键,未来应持续完善标准体系,深化智能技术应用,构建更完备的一体化施工体系,全面增强装配式建筑的市场竞争力与可持续发展能力。

参考文献:

[1] 王丽楠 . 装配式组合模块化建筑结构体系设计及力学性能研究 [D]. 河北建筑工程学院,2018.

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