EPC模式下装配式建筑工程质量管理研究
时间：2023-04-21 09:30:39 来源：千叶帆 本文已影响人
冷素相（江苏省靖江中等专业学校，江苏 靖江 214500）
随着装配式建筑市场的快速发展以及行业标准体系和工程规范的不断完善，越来越多具有装配式特色特点的工程开始出现在市场上。装配式建筑因其建造速度快、成本低、效率高及绿色环保等优势而备受关注。随着我国城镇化建设进程的加快，传统的建造模式逐渐被淘汰[1]。随着装配式建筑工程项目施工的逐步深化，其施工工艺、技术手段、施工质量及工期均有了显著提升。然而，由于部分装配式建筑项目工期短、质量要求高，其工程质量管理难度很大，传统模式下工程质量控制和工程进度控制存在一定的局限性和弊端[2]。因此应从建设单位角度出发，分析EPC模式对装配式建筑工程质量管理提出的要求，并进行装配式建造质量控制策略的研究。
1.1 工程概况（见表1）
表1 装配式建筑工程实例
1.2 项目特点
所选的工程项目在质量管理中主要具有下述三个方面的特点：
（1）工程周期短。装配式建筑基本采用预制构件，与传统建筑相比其施工周期明显缩短。
（2）生产制造过程实现了机械化操作，并且现场施工管理人员与技术人员数量减少，提高整体工程施工效率。
（3）建筑整体采用模块化设计，施工现场预制构件尺寸可任意定制且模块化程度高，可以极大降低施工成本与提高生产效率[3]。近年来，随着科技和管理水平的提高，装配式建筑取得了长足的发展。所选的工程项目符合装配式建筑设计需求，具有施工现场“轻”“省”等特点，能够有效提升建筑整体质量与节能水平。
建筑通过标准化设计、工厂化生产、模块化组装等方法，减少施工过程中产生的对环境的影响和破坏。与传统建筑相比，装配式建筑施工单位仅需将预制构件进行现场吊装就位即可建成建筑。
2.1 E—设计阶段工程质量管理
在上述工程项目中，针对设计阶段的工程质量管理应用EPC模式中的“E”代表Engineering。在EPC装配式项目中，设计阶段存在着一些潜在的问题，这些问题会直接影响整个项目的生命周期，并对项目的整体安全运行产生潜在的安全隐患[4]。设计是整个工程的关键环节。工程设计图纸、文件是工程施工全过程的重要参考资料。在工程项目的整个生产过程中，设计与控制是最关键的一个环节[5]。工程质量控制的好坏，对工程质量有很大影响。在设计阶段，对影响工程质量的关键因素进行深入分析是非常必要和有实际意义的。
工程项目的报批是工程建设中最费时、最容易出现重复的一个时期，同时也是为了提高工程的效率和缩短工程建设周期。在日照审批、面积审批、报批等重要环节，项目设计者要积极调研、深入领会当地日照、面积、规划控制相关规定要求外，还需要使用地理信息软件准确核算，准确绘制图纸，做到全程跟踪[6]。并在第一时间对各部门的反馈进行现场修正，保证项目的前期进展。根据上述建设项目，在设计阶段按照图1流程实现质量管理。
图1 EPC模式下的装配式建筑设计阶段的管理流程
在按照图1流程执行管理的同时，还可应用BIM进行全面的深层次设计，解决建筑、结构、水、暖、电、通风、空调等专业间的管线、设备交叉、碰撞问题，达到最优的工程设计，减少在施工过程中造成的差错损失、返工的可能性，从而达到改善建筑质量、节约造价的目的[7]。在进行预制装配式建筑设计时，可以根据BIM技术对不同构件进行信息存储，这样既可以提高构件厂、设计单位、施工单位之间的可视化协作，又可以明确设计要点，降低材料的损耗，提高工作效率。此外，要注意的是，在设计时，可以有效地分析施工过程中的劳动力需求，引入材料、劳动力、场地等概念，降低劳动力的选择风险，从而在保证工程质量的前提下，有效地缩短工程进度。
2.2 P—采购阶段工程质量管理
在上述工程项目中，针对采购阶段的工程质量管理应用EPC模式中的“P”代表Procurement。在采购环节，将BIM技术应用到采购环节，利用RFID技术，对采购阶段的装配施工进行优化。同时，弥补BIM在工程设计和施工过程中的不足，实现BIM技术在工程全生命周期的质量控制[8]。图2为装配式建筑工程采购阶段的管理工作流程。
图2 装配式建筑工程采购阶段的管理工作流程图
图2 中虚线表示信息的传递路径，实线表示包括的主要内容，箭头表示工程质量管理流程。在具体管理过程中，可利用BIM技术对施工现场进行分拣，对施工中的设备进行质量管理，既能有效地降低物料损耗，又能提高生产效率；
通过BIM进行优化，将地面结构层信息、构件信息等，将信息导入BIM模型，并建立设备管理与施工进度协调模型。根据BIM模型，输出相关的设备资料。该模式可对大型设备的物流和安装进行跟踪，从出货起，对其进行实时监测，确保其进入的准确性。在采购和设计的协同管理中，设计和采购的衔接是非常重要的，在项目前期，可以将采购和采购结合在一起，既可以在设计过程中进行采购，又可以在设计过程中进行采购，这样才能保证工程的质量。
2.3 C—施工阶段工程质量管理
在上述工程项目中，针对施工阶段的工程质量管理应用EPC模式中的“C”代表Construction。施工工作是EPC工程的组成部分，其在工程建设中具有十分重要的地位。工程建设中，主要涉及外墙板的安装、墙板连接件的安装、板缝的处理、内墙板的安装、柱和剪力墙的加固处理。因此，施工是项目成功与否的关键。图3为EPC模式下装配式建筑施工阶段的质量管理流程。
图3 EPC模式下装配式建筑施工阶段的质量管理流程图
在技术因素的控制中，预制件的装配工艺是最重要的因素。施工前，要安排技术过硬、有责任心、有良好沟通能力的施工管理人员到预制件制造厂现场进行图纸深化审查、原材料质量控制、施工过程管控、隐蔽工程验收、成品养护等。在保证产品质量的前提下，积极与原材料供应商进行充分沟通，熟练、精确地掌握预制件的装配工艺，以保证工艺的准确性。在施工现场，可以将时间、成本、材料供应等各方面的数据进行智能化，将施工数据可视化、部门协同化、施工进度可视化、生产成本具体化，从而达到提高施工效率和质量的目的。将BIM技术应用到对施工的模拟和对质量的管理中可提供信息化的快捷指导。利用BIM的三维可视化技术，结合时间维度，对施工场地的组织进行仿真，明确物料垂直方向、横向运输路线、安全疏散通道、防火通道，并对现场施工进行指导。在结构和施工BIM模型的基础上，对外架搭设施工方案进行优化设计。制作可建性的5D施工模拟，实现对施工中每个关键节点现场布置的预测，从而实现对施工更有效的控制，及时纠偏，减少施工的时间与成本。
以上述工程项目为例，为实现在EPC模式下，对工程质量的优化管理，施工前，进行该项目的质量管理需求分析，建设项目需求分析过程如图4所示。
图4 建设项目需求分析
在装配式建筑的项目质量管理中，应从下述几个方面着手：
（1）前期设计阶段。根据国家的相关规定，设计单位应根据设计需求，对装配式建筑工程项目设计方案进行审查和评价。由于该建筑工程涉及较多高新技术的运用，因此在项目编制阶段应充分考虑技术难题和风险因素对工程质量造成的不利影响，通过此种方式，确保项目取得理想效果。
（2）设计施工阶段。首先完成建筑的各项工艺、材料的方案选择，并根据实际情况进行专业分项、分格等措施；
其次采用多工种同步施工方式利用计算机辅助技术进行施工方案的选择和调整和优化；
最后对不同工艺方法以及新出现的工种进行必要的工艺参数优化，保证装配式建筑项目能够按照工期要求完成。
（3）后续竣工阶段。通过对施工总承包单位与设计单位签订质量保证合同，对工程项目进行验收、移交。待监理验收合格后，在工程主体完工前，由专业方对项目进行验收并提出验收报告。
在EPC模式下，建设单位与施工单位属于平等主体，而且具有良好的合作关系。通常情况下，生产单位主要负责生产准备期和施工阶段。建设单位是生产经营的实际管理者，同时承担生产责任。而在整个生产、交付阶段，建设单位都会负责对生产设备进行检查、维护和保养，并为施工单位提供服务或提供所需物资。
在对设备、材料采购过程中，与生产单位需要建立起良好的沟通机制并形成良好的合作关系是该项目建设需要关注重视的问题之一。在确保各项工作按标准执行的前提下，对竣工项目进行质量验收，见表2。
表2 装配式建筑工程项目施工质量验收
通过上述研究，得到如下几个方面的结论：
（1）根据表2装配式建筑工程项目施工质量验收结果可知，该工程质量验收项目均符合合同要求，说明设计的质量管理方案可行。
（2）为深化装配式建筑行业的发展，应在进一步的工作中，明确建筑质量控制要更加注重施工过程中各阶段质量管控，不断加强质量检测与控制力度。在质量检测与控制方面可建立一套适合装配式建筑项目特点的质量检测与控制体系，进一步完善项目关键节点质量控制方法，使装配式建筑项目工程质量更加稳定高效。
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