本文是一篇建筑工程质量管理论文,本文查阅了大量的文献,并结合行业研究热点问题和自身多年来现场一线工作经验,确定了本文的研究主题是 EPC 模式下装配式建筑质量管理研究,并选取南京市某人才公寓的案例进行具体分析与研究。本研究详细剖析了南京市某人才公寓装配式建筑拟建项目在未来建设过程中可能出现的工程质量问题,通过扎根理论识别出项目质量影响因素,在此基础上运用 AHP 方法进行权重排序,确定影响项目的关键性因素,并针对性的按 EPC 模式三阶段分设计、采购、施工提出相应的项目质量管理措施,以期在项目未来建设过程中减少出现质量问题的可能性。
1 绪论
1.1选题背景和意义
1.1.1 研究背景
(1)建筑业面临转型升级,装配式建筑已成趋势
经过四十年粗放式快速发展,建筑业极大推进了我国的城市化进程,成为国民经济的支柱产业,为经济稳固发展做出重要贡献。作为传统粗放与劳动密集型行业,建筑业仍然存在以下几个方面的问题:环境污染大、劳动效率较低、资源消耗多、新兴科技少以及管理成本高等。建筑业缺点日益凸显,从传统建筑业三大目标管控的角度来看,传统建筑模式中的质量、进度、成本把控也经常出现问题,管控成为一大难题;而从劳动力成分上来看,近些年来,建筑施工企业工人逐渐呈现老龄化的特征,年轻人所占比例逐渐减少,新生劳动力逐渐呈现“匮乏”的情势,建筑行业“机器换人”逐渐成为趋势,转型升级势在必行。
装配式建筑于二十世纪六十年代在国外率先兴起,预制建筑构件在施工现场进行装配,其优势主要有三点:施工速度快、建造成本低、环境污染小,已然成为建筑业转型发展的方向。同时,经过多年的发展,装配式建筑的技术规范、标准文件逐渐完善而且相应的技术逐渐发展成熟,装配式建筑的安全性和适用性也符合相关国家要求,因此,从近几年装配式建筑市场规模与建筑总量来看,其在建筑行业所占的比重越来越大,如下表 1-1 所示:
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1.2 国内外研究现状
本文的研究主题是 EPC 模式下装配式建筑质量管理研究。包括影响因素的识别与关键因素的提取以及结合显示案例提出相应措施,故对装配式建筑质量管理研究与 EPC 模式进行文献研究,以期在借鉴大量研究成果基础上,对现有的研究进行补充。
1.2.1 装配式建筑质量管理研究
(1)国外研究现状
国外关于装配式建筑的相关研究开始较早[1-3],也已经形成了相对完善的质量管理体系。装配式建筑技术最早是在欧洲、美国、加拿大、日本等国家开始推广使用[4],在几十年的实践摸索后,产生了一套成熟的技术体系,相关构件与模块的质量标准也越发专业与规范,对于建筑行业的发展与社会的稳定具有一定的促进作用[5, 6]。国外学者对装配式建筑质量管理及质量影响因素也进行了大量研究,取得了很多成果[7-9]。
Faridah Ismail 等学者从宏观环境角度切入,指出影响装配式建筑项目质量的相关因素有:管理组织与市场策略不足;进度计划与工作安排粗糙、与实际不符;缺乏机械化、电子化;各阶段独立缺乏相关方参与与讨论沟通;未能利用先进技术如 BIM 和先进生产工艺进行设计与施工;施工过程中参建各方缺乏良好的配合;相关风险管理措施不被重视;项目供应链缺乏有效管理等。该研究具有一定的参考价值。但研究并不深入,而且对于研究的描述偏于定性,缺少定量的分析,因此缺乏相应的科学性与可靠性[7-9]。
Mohammad Fadhil 通过自身经验对装配式建筑质量管理影响因素进行了定性研究,分析得出包括以下原因:相关政策和法规不够完善;缺乏相关项目质量检查制度;行业环境不成熟;项目管理模式还不成熟;行业领域缺少相关管理和技术人才;行业技术尚不成熟;项目质量问题应急机制还未建立;缺少前期策划与可研等[11]。但此研究只是在个人主观经验与经历上得出的结果,缺乏科学依据与定量研究。
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2 EPC 模式对南京某人才公寓工程建设的适用性分析
2.1 南京某人才公寓项目需求性分析
南京某人才公寓以高级人才需求为出发点,以新型工业化方式为建造手段,运用绿色、健康、智慧、低能耗等集成技术,打造高品质、高舒适度、高尚的健康人文国际社区,最终建设成为江苏省产业现代化示范项目,引领新一代技术革命。规划设计上强调大空间、大视野、大景观的设计理念。
(1)建设技术需求
南京某人才公寓项目建设要求采用新型工业化手段,即装配式技术。与传统施工技术相比,装配式技术的优势虽然甚是明显,但整个工程建设的难点重重,对于承包单位提出了更高的资质、经验以及创新要求。
大型预制构件要求高水平的设备管理。装配式建筑工程最大难点之一在于增加了大量的吊装作业,而吊装作业是需要由运输大型预制构件的设备给予配合。大型预制构件在人才公寓建设过程中,预制构件一般出现在山墙、楼梯间等部位。这一类构件重量重则 6~7 吨,对于现场运输设备的选择和布置要求更高。施工设备的科学布置对于整个工程的施工效率的提高会有非常重要的影响。
工程体量庞大要求高水平的施工管理。在传统的承包方式中,只需要完成钢筋工程、模板工程、混凝土工程。随着预制率和预制构件数量的持续增长,装配式建筑工程管理的预制构件量也愈发庞大,对于工程管理水平、管理难度提出了很大的挑战。
构件现场堆场要求高水平的交通管理。在传统的施工现场,最大的施工设备是混凝土运输车。但在装配式建筑工程中,现场的存放场地变成了占比面积非常大的预制构件堆场。当一些工程由于现场实际条件的限制,不得不在现场堆放大量预制构件时,交通组织管理问题凸显。
群塔作业施工要求高水平的安全管理。在施工现场,会遇到多个大型的其中机械同时作业的情况,即群塔作业。进行吊装作业时,要用到大量的大型起重机械,涉及到诸多设备的协调管理,由此带来的卸车问题以及材料倒运的问题,都会导致整个管理协调难度发生变化。
由此可以看出,和普通建设技术相比,利用装配式技术对于承包单位的设备管理、施工管理、交通组织管理、以及协调安全管理等方面提出了更高的要求。人才公寓工程的项目管理模式选择必须符合建设技术要求。
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2.2 EPC 适用条件探究
面对如此严格的建设要求,人才公寓项目建设采用 EPC 模式可以更好地解决难题,完成工程目标。装配式 EPC 工程总承包利用产业化方式生产建设,集中设计、采购、施工内容,统筹考虑项目整体目标,建立“预制装配”为核心的装配式结构体系。降低工程材料的成本,实现精细化、专业化、规模化、社会化建设,减少工地建筑垃圾的产生,降低用水量和粉尘污染,提高建筑施工速度。
(1)设计、采购、施工高度统一,解决装配式技术难题
针对装配式技术对于人才公寓项目产生的难点影响,EPC 工程管理模式的出现,可以满足装配式建筑的需求。相比于传统的以施工单位或者设计单位作为总承包,EPC 模式设计部、工程部以及施工部的“三步统一”的组织形式更有利于装配式建筑,可以让人才公寓项目在一个管理主体的协调下稳步建设。
通过 EPC 组织协调,装配式人才公寓项目的各个板块在各个阶段可以形成无缝连接。在设计阶段,相关方共同介入,共同计划,做到早设计、早深化,设计深化到施工深度。在采购和施工阶段,根据前一阶段设计方案制定采购计划,保证施工阶段的所需材料、设备、物资以及预制构件按时按计划进场。通过设计、采购和施工工作的合理交叉、组织整合,推动整个项目产生良好的化学反应,打造高水平的装配式建筑。
(2)成本、工期、质量协调配合,优化管控项目三大指标
EPC 模式对项目的整体进行统筹安排,系统性的优化设计方案,可以对成本、工期以及质量进行综合把控,对于提高工程质量、缩短建设工期以及降低资本投入具有显著影响,有助于建设项目回归优化设计、降低成本的本位。
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3 工程质量影响因素质性研究 ............................. 23
3.1 扎根理论研究设计.................................. 23
3.2 扎根研究分析过程......................... 25
4 工程质量管理影响因素分析 ................................ 33
4.1 层次分析法概述...................................... 33
4.2 层次分析法模型设计......................................... 36
5 EPC 模式下装配式建筑工程质量管理策略 ................................. 47
5.1 E(Engineering)- 设计阶段工程质量管理策略 ........................... 47
5.2 P(Procurement)- 采购阶段工程质量管理策略........................ 52
5 EPC 模式下装配式建筑工程质量管理策略
5.1 E(Engineering)- 设计阶段工程质量管理策略
5.1.1 影响因素权重分析
设计阶段是整个 EPC 装配式项目实施的基础阶段,设计阶段的隐藏问题会影响到整个工程项目的全周期寿命,给整个工程项目带来质量隐患,这种质量隐患造成的损失一般比较大,严重影响项目的功能和使用的价值。设计工作在项目实施的全过程中起到至关重要的作用。工程设计图纸和文件