0 引言

　　装配式建筑具有标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用等特征^[1]，通过建筑、结构、机电、装修各专业一体化，从建筑设计、构件厂生产、施工现场安装等方面协同实现绿色建筑产品。

　　采用设计、采购、施工工程总承包(EPC)可推动装配式建筑的应用和发展^[2,3]。通过结合装配式建筑和EPC，可有效建立先进的技术体系和高效的管理体系，打通产业链壁垒，实现一体化建造^[4]。EPC管理模式和装配式建筑技术相结合是目前行业热点^[5,6]。

　　本文基于建筑企业的角度，对EPC模式在装配式建筑中的具体实施方法进行研究，包括项目组织管理模式、前期策划和过程管理。

　　1 装配式建筑EPC组织管理模式

　　1.1 装配式建筑的建造特点

　　装配式建筑不只是将现浇构件改为预制构件，而是对建筑体系和运作方式的重大变革，这些变革对建造过程各业务板块的工作内容产生重大影响。

　　1)装配式建筑使设计流程和设计要点发生变化，装配式建筑以精细化设计为原则，以标准化设计为主要形式。相比传统建造方式，装配式建筑的容错能力更低，所以需前置PC设计、机电设计、精装设计等工作。

　　2)需前置对预制构件生产有影响的专业分包设计、招标、采购等工作，如构件生产计划、施工方案、吊装方案、门窗安装等，否则影响预制构件内预埋件的预留预埋。

　　3)装配式建筑是结构系统、围护系统、设备管线系统和内装系统的集成，各专业间配合更加紧密。

　　4)装配式建筑既需整体控制工程质量、进度、成本等方面，又需从预制构件生产、运输、施工等技术环节确保项目的可实施性。

　　1.2 装配式建筑EPC管理模式

　　基于装配式建筑的建造特点，建筑企业在EPC管理时的模式如图1所示，EPC项目组织机构如图2所示。

　　

　　图1 装配式建筑EPC项目管理模式  

　　 

　　

　　图2 装配式建筑EPC项目组织机构  

　　 

　　在此管理模式中，总承包项目部负责统一管控设计单位、施工承包商、供应商。由于装配式建筑对设计深化提出更高要求，因此总承包项目部必须增加设计管理部和BIM工作部，严格把关设计质量，同时通过BIM模型统一协调各专业的设计和施工，在设计阶段充分考虑施工中可能遇到的问题。项目部增添对预制构件供应商的管理职能，供应商管理时需要设计、施工、采购、商务多部门配合，使其可满足构件加工质量、生产进度和成本等多维度要求。此外还应增设专门的计划部门，统一规划设计、生产和施工各单位进度，同时设计预制构件施工和各专业配合施工作业流程，以保证施工工期。

　　2 项目前期策划

　　装配式建筑EPC项目的前期策划需增加设计单位选取、构件供应单位选择等内容，同时预制构件安装对施工平面布置提出新要求，因此对以上方面的具体实施方法进行探讨。

　　2.1 设计单位选取

　　在EPC模式中，由工程总承包负责设计单位采购。承包方可充分考虑施工方案和设计的匹配问题，优化设计整体布局，避免预制和现浇衔接过程中产生的错、漏、碰难题，实现确保施工质量和降本增效的目标。

　　由于国内装配式建筑仍处于发展阶段，各设计单位对装配式建筑的设计控制能力不一，且EPC项目经验不足，因此设计单位的招标采购除需具备相应资质外，还应考察以下方面。

　　1)装配式建筑设计经验当选择设计单位时，要着重考虑类似项目的设计经验，以在设计方案送审、专家论证、深化设计单位协调、构件生产厂家协调、施工现场问题处理等多方面达到较好的配合效果。

　　2)深化设计管控能力若合并发包装配式建筑设计与深化设计，应考察设计单位的深化设计管控能力，重点考察深化设计人员数量、专业配置情况，以满足深化设计进度和质量控制要求。

　　3)设计人员驻场及配合装配式建筑项目在实施阶段，需设计单位、深化设计单位、预制构件加工单位、施工单位及时沟通，协调解决问题。

　　4) BIM技术的应用程度相比现浇结构，装配式建筑项目具有不可逆性，其对变更的承受能力较差。因此，采用BIM技术检查设计成果、避免错漏，减少后期由于设计错误返工，对工程进度和质量控制均有较大影响。

　　2.2 预制构件供应单位选择

　　1)距离优先选择距项目较近(<100km)的构件供应单位，以降低构件运输成本，同时降低紧急补货与成品保护的风险。

　　2)生产能力预制构件供应单位需具备一定规模，有稳定原材料供货来源，以满足项目的进度要求。

　　3)单位堆场存放能力一般按工厂30～50d设计产能的产品数量进行考虑，从而提高工期灵活性，降低施工平面堆场要求。

　　4)质量管理和深化设计能力管理人员应掌握与生产产品有关的生产、技术和管理知识，对外服务人员需具备一定的设计专业知识和沟通能力。

　　5)多家供应单位由于装配式建筑处于快速发展时期，预制构件产能供应不足，在选择预制构件供应商时，根据产能和供货距离，需选择1～2家单位共同供货，考虑成本的同时保证现场供应。

　　在进行具体选择时，可按运输距离、进度计划、质量管理、深化设计能力的顺序对可选预制构件单位进行排序，最终选取综合效益最高者。

　　2.3 施工平面布置

　　相比常规现浇结构施工，装配式建筑在施工时需运输、存放及安装大量较重的预制构件，对场地和塔式起重机提出更高要求。当布置施工平面时，应注意以下事项。

　　1)场地运输道路场地内运输道路应形成环路，并连接各楼栋堆场，避免构件大型运输车辆在场地内回转;同时，方便运输车辆将预制构件直接运至各楼栋所属堆场，避免构件二次倒运。

　　2)构件堆场每栋装配式单体应根据标准层预制构件的类型和数量，在塔式起重机吊运范围内，布置可供1层构件堆放的预制构件堆场，以保障施工现场构件吊装作业的连续性。当装配式建筑构件堆场和运输线路设置在地库顶板上时，除满足构件堆放要求外，还需验算最不利荷载组合。

　　3)塔式起重机选择装配式建筑的标准层工期受塔式起重机吊运效率的影响较大，为保证施工进度，每栋单体均应布置塔式起重机。塔式起重机选型受标准层预制构件质量和吊运距离的双重限制，应在设计前期限制预制构件的质量，避免构件质量过大，导致塔式起重机选型过大，增加采购成本。

　　4)三维平面布置根据平面布置图，利用BIM技术，对道路、构件堆场和塔式起重机进行三维模型布置及检查，确保施工平面布置的有效性。

　　3 项目过程管理

　　3.1 装配式建筑全生命周期管控要点

　　1)整体进度施工前编制施工进度计划表，按照计划要求严格执行。在此基础上，由监理监管，施工方抽查总承包是否配备足够资源(人力、物力)，以保证进度按计划进行。

　　2)装配式技术培训组织集中学习有关装配式结构的相关规范、标准、图集，以保证技术知识储备。采用样板间引路的方法，在正式施工前建立样板间，熟悉装配式施工流程，并提高施工队伍的施工水平。

　　3)图纸审核装配式建筑因进行拆分设计，具有节点数量多且复杂的特点，很多冲突问题只有现场安装时才能被发现。因此正式施工前需由经验丰富的施工人员审核图纸，并采用BIM技术进行检验，避免施工中出现错误。

　　4)构件生产总承包及构件厂提前共同编制生产计划与订货计划，督促订货、加工和组织进场等。由监理根据构件进场情况进行实际记录，如落后计划或可能供货不足时，及时要求总承包、构件厂分析原因并提供合理的解决方案，以保证进度。

　　5)构件吊装由总承包牵头，组织专业分包提前编制构件吊装专项施工方案，施工前做好试吊工作，随着吊装经验的积累，每周召开吊装工艺研讨会，优化吊装工艺，提高吊装效率。

　　6)预制构件验收和成品保护预制构件提前1周进场，进场时需确保构件质量和数量，如出现问题，需及时补齐。防止成品因堆放不当等原因造成损坏，以致延误工期。

　　7)灌浆施工装配式建筑施工前应完成灌浆料和灌浆套筒的匹配性试验、灌浆料的原材料试验、工艺试验，确保施工顺利进行。

　　3.2 信息化施工

　　装配式建筑由预制构件通过可靠的连接组合而成，生产完预制构件后，其尺寸和质量基本不发生变化，只改变空间位置。因此生产预制构件时应采用二维码或RFID标示构件^[7]，记录施工流程的各环节状态，将记录的数据统一整合在数字化建造平台中，即可实现对装配式建筑施工过程的信息化管理。

　　进行信息化管理时，需在预制构件的工业化生产阶段，采用BIM平台对单个构件实现唯一编码，并将构件信息集成在二维码中。之后导出二维码，通过现场扫描即可查看对应的构件信息、图纸、设计变更等。随后在构件生产、验收、运输、安装过程中设置各种状态节点，完成某个状态的扫描，并采集现场数据即时反馈到平台中。管理层通过平台可查询最真实的材料数据，同时通过BIM构件颜色区分项目进度。

　　将项目进度计划关联BIM模型构件，通过模型动态展示比对计划与实际延期/提前情况，同时结合进度计划与现场人员工作，将现场实际进度随时反馈到平台中进行展示，实现项目的4D进度管理。

　　4 应用实例

　　4.1 工程概况

　　民乐大型居住社区K04-03装配式保障性住宅项目如图3所示，总建筑面积71 243m²，地上建筑面积52 447.18m²，包括6栋装配整体式住宅楼，项目装配率均>40%。6栋楼共16个户型，各楼号户型不对称，预制构件标准型号多、模具数量多，采用预制剪力墙、预制填充墙、预制外墙、预制叠合楼板、预制叠合阳台、预制楼梯和预制空调板，节点处采用全灌浆套筒进行连接。

　　

　　图3 装配式保障性住宅效果  

　　 

　　4.2 项目组织架构

　　本项目管理组织架构如图4所示。

　　

　　图4 项目组织架构  

　　 

　　4.3 前期策划

　　项目设计单位同时负责装配式深化设计，可针对性地提前开展深化设计工作，减少总承包单位的设计管理难度，有利于设计进度的管控。

　　本项目预制构件的供应商相距较近，运输成本较低，且两家企业都具备充足的生产能力和质量管理能力，同时采用两家单位共同供货，可避免产能不足的风险。

　　布置施工平面时，首先规划施工场地内的运输道路。其次，根据各单体位置布置塔式起重机和对应预制构件堆场。最后根据预制构件的最大起重量、塔式起重机布置位置、最重预制构件与塔式起重机布置位置的距离等相关参数，选择合适的参数，并设计塔式起重机在结构主体上的附着构造(见图5)。以上布置应用BIM技术，使施工平面各部分间协调一致。

　　4.4 过程管理

　　1)设计管理设计过程中，项目部应配合采用BIM进行碰撞检查，减少设计变更。但由于装配式结构预留构造和施工措施较多，施工时难免出现不利于施工的情况。此时应积极和设计单位沟通，并联系设计单位进行现场踏勘，及时解决问题。

　　

　　图5 施工总平面布置  

　　 

　　2)构件加工管理项目部协同设计单位做好构件厂预制构件设计交底工作，并派驻专人监督构件厂生产情况，及时反馈构件生产质量与进度情况，同时加强对生产原材料质量检验和隐蔽工程的验收。

　　3)现场施工管理根据项目特点制定工期为7d/层的标准层施工流程，其余工序可根据实际情况进行穿插(见图6)。同时设计吊装动线，保证施工有序进行。

　　

　　图6 结构标准层施工流程  

　　 

　　进场时严格审核预制构件和出厂资料，对不合格构件进行退场处理。施工人员培训上岗，并做好各项技术交底工作，执行样板间引路，以提高管理人员的装配式知识水平。进行吊装安装施工和灌浆时，派专人监督，确保工艺准确性。监理定期开展质量监督会，并检查现场质量。

　　4)信息化管理通过BIM+二维码技术，跟踪构件生产、验收、运输、安装过程，并形成4D进度模型。

　　5)项目应用成果本项目通过采用装配式建筑和EPC管理模式，综合节约成本400余万元。

　　5结语

　　装配式建筑不仅是建造技术的改变，更是工程管理模式的革新。采用EPC管理模式可充分发挥装配式建筑的优势，实现建筑业的转型升级。本文对EPC模式在装配式建筑中的具体实施方法进行研究，提出装配式建筑EPC项目的管理框架和组织模式，探讨选取设计单位与预制构件生产单位及设计施工平面布置的具体方法，指出建设过程管控要点和信息化施工应用方法。最后通过案例对以上管理方法的应用进行说明，通过合理的组织设计、前期策划和过程管理，使装配式建筑发挥最大价值。