广州东荟城住宅施工工业化探索9.522998.pdf

1 未来住宅工业化发展之路 广州万科东荟城住宅工业化实践专题 住宅工业化即运用现代工业手段和现代工业组织，对住宅工业化生产的各个阶段的各个生产要素通过技术手段集成和系统的整合，达到建筑的标准化，构件生产工厂化，现场施工装配化，土建装修一体化，形成有序的工厂的流水作业，从而提高质量，提高效率，提高寿命，降低成本，降低能耗。实际上住宅的工业化生产在发达国家已经实行多年，并被证明是有效提高质量效率，降低能耗的建造方式。不过对于高速发展的中国房地产而言，开发商仍然停留在使用传统的住宅建造方式。万科以全新的姿态走上了住宅工业化建设的道路，不仅是企业的一次转型，更是对房地产行业以及周边的整个产业群的一次革新。万科住宅工业化主要由装修房、工厂化和绿色建筑共同组成，万科东荟城作为广州区域最大的在建住宅工业化项目，承载着万科住宅产业化的历史使命。一、工程概况 广州万科东荟城项目位于萝岗区科学城开泰大道与开源大道交界处，总占地面积 17.8 万平方米，总建筑面积约 57.3 万平方米。规划配套居住户数为 3826 套，同时配套商业及办公建筑、小学、幼儿园等。项目分三期进行开发，分区图如下：东荟城项目平面示意图 东荟城在万科集团探索住宅工业化道路 上的具有里程碑的意义。项目通过整合、集成住宅工厂化的生产方式及产业链，旨在提高质量、提高效率、降低成本、降低能耗，并利用规模形成先发优势，以此确立万科在 产业化领域的专业优势，这种优势将成为万科未来企业核心竞争力的重要来源，最终依托这种优势来实现万科集团住宅产业化战略。东荟城整体效果图 二、东荟城住宅工业化技术应用介绍 东荟城项目的住宅工业化建筑是结合国情，地区实际情况，多层次考虑的住宅工业化，不仅有“装配式混凝土结构”即 PC，在此基础上整合铝模、爬架、隔墙板、日式穿插作业法等新技术及管理方式的创新，最终实现取消现场湿作业，杜绝渗漏质量通病、达到节能减排、提高工程质量的管理目标。2 万科工业化平台 住宅工业化的优势在哪里呢？按目前万科在建项目来统计，假设到 2014 年，万科住宅工业化率达到 80%，届时，国内整个房地产行业住宅住宅工业化率将达到 10%，节能减排效果将十分明显，意味着全年节约能耗 90.4 万吨标准煤=22.6 亿度电=葛洲坝 2 个月的发电量，节约用水量 20340 立方米=19 个杭州西湖的水量，减少混凝土损耗 13.56万吨=188 栋 18 层住宅用混凝土量，这些数字是让人充满遐想的。住宅工业化在我国虽然处于研发探索阶段，但具有很大的发展空间，势必成为未来住宅建筑业发展主流。传统施工模式中生产流动性大、工作环境差、工人工作强度大、生产效率低、现场质量主要靠工人的技能水平、没有规模效应、能耗高、生产率低，已经不适应未来发展的需求和政策导向。而住宅工业化建造模式可实现大规模生产，用于在更大的范围内组织生产，生产速度将大大加快，成本也将进一步降低。在东荟城项目，应用的住宅工业化新技术主要有：铝制模板支撑体系、智能爬架体系、PC 结构安装、日式管理穿插法。通过铝模的深化设计，解决门窗洞口、飘窗、楼梯、内隔墙板等部位一次性预留预埋，大量减少了了二次结构及开洞开槽工作，整体上取消了湿作业，从根本上消除了空鼓、开裂、门窗洞口渗漏质量通病，（一）PC 应用 PC 是 Prefabricated Concrete 的简写，英文翻译就是预制装配式混凝土结构，PC 与木头、型钢一样，是半成品，而且是一种新型结构材料，PC 是相对现浇混凝土而言，可以在工厂或工地进行集中预制批量生产，工地预制生产也可以说是一种流动工厂。PC 具有许多特点，主要有四个方面：高品质、高效率、低成本、低损耗。运用 PC 工艺制造住宅建筑，实现了三大可控和五大变革。三大可控就是：质量可控、成本可控、进度可控。五大变革是：变手工为机械、工地为工厂、施工为总装、农民工为产业工人、技术工人为操作工人。万科的住宅工业化标准是结合日本住宅工业化经验和结果制定的：简而概之就是标准化、工厂化、装配化、一体化，最终实现住宅工业化的绿色建筑理念。万科绿色建筑产业化规划图 东荟城项目主要是在复杂节点位置采用 PC 构件，并采用全混凝土外墙，主要构件有：预制外墙板（带窗框）、预制混凝土楼梯以及预制外墙空调板等。PC 构件进场 3 PC 现场存放 PC 外墙板现场吊装 PC+铝模工艺样板层 预制楼梯安装 在整个东荟城内 PC 建筑的应用的面积约有11.2 万平方米，主要应用在三期高层建筑中。PC 结构，与传统建筑相比，其设计形式和施工方法，有不同的工艺和工序搭接，其主要特点是：1、现场结构施工采用预制装配式方法，包括外墙板、空调板以及楼梯的成品构件。2、所有预制构件全部采用在工厂流水加工制作，制作的产品直接用于现场装配。3 门窗框在工厂化制作阶段完成，不需要在现场另行安装.4 预制外墙板拼缝采取了企口型（内高外低），外侧为 PE 棒，防水胶三道防水措施，室内侧为 PE棒与干性无收缩防水砂浆填缝，可以有效防止外墙渗漏。PC 外墙板防水构造（企口型拼缝）4 工法特点：1、预制构件工业化程度高；2、成型模具和生产设备一次性投入后可重复使用,耗材少,节约资源与费用；3、现场装配、连接可避免或减轻施工对周边环境的影响；4、住宅工业化节能降耗成效显著，节电、节水、节能、建筑废弃物得到抑制，扬尘、噪声污染得到有效控制；5、工程施工周期短；6、劳动力资源投入相对减少；7、机械化程度有明显提高，操作人员劳动强度得到自效缓解，8、高空湿作业减少等等。PC 整体流程图 根据流程图可以看出，PC 构件生产开始的时间和项目开工的时间大致相同。构件图、工厂的选定、模具的生产、窗框等的确认都会发生在项目开工期间，所以做好早期的准备工作是不可缺少的。复杂节点采用预制 PC 构件，有效的保证了施工质量和施工效率，在现场中最难控制的节点部位采用 PC 成型，在控制施工质量中，有效的提高了质量，在万科的实测实量现场检测，采用 PC 构件的部位质量合格率达到 100%，有效控制了结构实体质量及渗漏、裂缝等质量通病的发生。（二）铝合金模板应用 在我们的认知里，铝合金制成的模板，一定是非常昂贵，一定容易损坏，那么，铝模是否适合中国这样一个相对施工较落后的国家呢？采用铝模板技术的理由是什么呢？在回答这个问题前，我们先探讨传统施工方式存在的问题：1、水平杆多，搬运材料多，搭设复杂。2、现场自配梁底板，所需时间长，操作精度达不到要求。3、作业人员根据实际需要，自配平板，经常由于作业人员的水平不一，质量效果不一。4、墙柱加固体系由背楞和钢管组成，加固过程复杂，效果一般。5、立杆与水平杆的位置，具有随意性，常常随作业人员而定，使结构整体受力产生偏差。铝合金模板技术，解决了上述施工中存在的问题，通过施工工艺的一体化整合，以革命性的思维方式为混凝土浇筑施工提供了完整的工厂化解决方案。从根本上颠覆了上述设备和施工方案的传统模式。把施工现场由施工人员随机解决的大量不可控因素，最大限度地去除。在施工前，由专业人员通过计算机辅助设计，将该建筑工程所需的所有模板标准化、模数化、系统化。应用材料和建筑结构领域的最新科技，将墙模、顶模和支撑系统一体化。支撑系统采用国际最新的早拆体系的设计理念，与顶模实现完美结合，以提高模板周转率，减少模板使用量。东荟城的铝模现阶段应用数量为21.6万平方米，在一期少量应用，到三期全部主体都采用铝模施工，铝模是中天建设集团与万科战略合作探索住宅工业化施工的技术重要举措。铝模的一次性投入大，需要周转多次才能摊销成本，但是只要方向正确了，其它问题和困难都好解决，正如万科集团董事长王石所说：“跟万科做住宅工业化吧，否则将来就接不到万科的工程了，做住宅住宅工业化需要技术、需要资金投入、需要承担风险、需要远见，因为对传统工艺舍弃，6 年过去了，万科的战略合作伙伴之一的中天建设做得很出色。致敬！”5 铝合金模板支撑体系 铝合金模板早拆体系 铝合金模板结构实体效果（三）、新型智能爬架应用 东荟城项目采用的是广州达蒙最新型DM300的爬架，该爬架具有智能化程度高，是一种为高层建筑外围施工提供防护和作业平台的成套高效建筑设备。它由支架系统、附着导向和卸荷系统、动力提升系统、防坠系统、施工防护系统、智能化超欠载报警系统共六部分组成。目前，DM300防火型全防护智能升降爬架平台在国内外处于技术领先水平，较之DM-01、DM200型钢封闭爬架和目前建筑施工市场上的同类产品，具有防火、可在地面组装分段吊运，从而避免了在高空散装散拆的坠物隐患、动力提升设备不用周转、不易污染、维护保养更简便、爬架平台作业环境更具人性化等优点；架体总高度按覆盖5 个楼层高度设计，可以满足高层建筑外围施工和装修的安全防护和作业需要，具有显著节约施工成本、避免高空散装散拆的坠物隐患、安全、防火的特点。DM300 爬架外景图 全钢龙骨板、内挑板及翻板 爬架平台施工防护系统由外立面钢框镀锌钢丝编结安全网、防滑钢走道板、安全密封钢防护翻 6 板及连接螺栓构成。外立面钢框镀锌钢丝编结安全网由8x8空格x1毫米直径镀锌铁网并以20 x20矩形焊管作龙骨并通过20*3压条镶嵌而成，防护严密，防火绝燃，抗冲击能力远远大于尼龙密目安全网，有效抗击施工过程钢管、钢筋、木方的坠落冲力，从而避免高空坠物；爬架走道内景图 DM300防火型全封闭智能附着式升降脚手架施工可以在建筑主体底部或者架体上搭建附着式脚手架架设平台，并随施工进度逐步组装爬架平台至防护层要求高度，由两片承重架组成一榀，承重架通过升降轨道与建筑物连接在一起，通过电动葫芦和升降轨道，承重架随主体同步升降。DM300防火型全封闭施工的工艺特点：1、件材料均为镀锌钢，对防火起到良好作用。且采用免周转提升系统，减少工人劳动强度。镀锌防护钢网 2、DM300防火型全封闭智能附着式升降脚手架的施工无需沿主体高度满搭脚手架，节省材料，同时减少危险源。3、DM300防火型全封闭智能附着式升降脚手架组 采用全自动同步控制系统和遥控控制系统，可主动预防不安全状态，并采用有多重设置的可调卸荷防坠导向支顶器的附墙支座，有效防坠。可调式防坠卸荷支顶器 电脑软件控制超欠载控制系统（四）轻质隔墙板应用 轻质隔墙板是一种新型节能墙体材料，它是一种外形象空心楼板一样的墙材，墙材竖向边设置有“凹凸”型企口槽，安装时只需将板材立起，企口槽内涂上少量嵌缝砂浆和粘结剂后对接拼装即可，以水泥、硅砂粉、陶粒、砂、外加剂、水或等为原料配制成的混凝土为基料，内置冷拔钢筋(丝)网架，经成组立模浇注成型、蒸压养护等工序而制成的，长宽比不小于 2.5 的空心或实心的预制条形墙板轻质隔墙板，具有质量轻、强度高、多重环保、保温隔热、隔音、呼吸调湿、防火、快速施工、降 7 低墙体成本等优点，而最大的优势在于取消了湿作业，墙面可直接进行腻子施工。轻质隔墙现场存放 内隔墙板安装 板缝二次嵌补 施工完工后效果图 以项目 A17 栋作为分析样点，经过对标准层随机抽取 3 层，以得到轻质隔墙板与蒸压加气块使用的经济效益数据对比如下：墙体材料 结构造价（元，不含施工费）墙体造价（元）总造价（元，不含结构施工费）蒸压加气 混凝土砌块 1532968 1048554 2581522 蒸压陶粒混凝土隔墙板 1486519 924495 2411014 造价节省 46449 124059 170508 每平米隔墙 节省造价 7.27 19.41 26.68 并结合其它相关技术及经济特性表，我们与蒸压加气混凝土砌块相比，蒸压陶粒混凝土墙板具有以下优点：1、节省钢筋，节约造价 蒸压陶粒混凝土墙板因其块大质轻强度高，与蒸压加气混凝土砌块相比，墙体厚度较薄。对一般住宅外墙、梯间墙、分户墙可用 120mm 厚墙板，其余户内隔墙可用 85mm 厚墙板，则可减轻建筑物自重，减少建筑主体结构配筋，一定程度上亦可减小基础用量；另外条板墙体不用设置构造柱，门窗洞顶亦无需设置过梁。对于 7 度区一般住宅可节省 8 钢筋约 4%8%，墙体与主体结构综合造价可节约2040 元/平方米。2、增加有效建筑使用面积 蒸压陶粒混凝土墙板可较大幅度增加有效建筑使用面积，本工程净使用面积增加了 3.97%，对于小套型保障房及寸土寸金的城市核心区，使用起来意义重大。3、生产工厂化，解决以往加气砖尺寸不稳定的缺陷，确保墙面的平整度、垂直度及门垛洞口精准。4、安装简单方便，大大提高效率，为逆法作业提供可行条件。5、省去抹灰工序，节约资源，利于环保。6、文明施工工期短 蒸压陶粒混凝土墙板生产住宅工业化、标准化，水电开槽可在工厂完成，现场拼装工程量少，干作业，强度较低，几乎无建筑垃圾，属于文明施工，速度快，工期短。7、后遗症少 墙板与墙板之间接缝、企口空隙内、墙板与建筑主体结构及门窗框结合处、条板墙体阴阳角处填满灌实专用粘结材料，并采取贴耐碱玻璃纤维网格带及无纺布带等措施，使用期间几乎不会再出现裂缝，墙面平整度高，与腻子及墙纸结合紧密，基本不会空鼓。墙板接缝节点大样图 8、改造方便 蒸压陶粒混凝土墙板改造时，切割方便，可以重复利用。9、隔声防火保温性能良好 蒸压陶粒混凝土墙板 85/100/120mm，空气声计权隔声量不小于 40db/45db/50db；耐火极限不小于1h/1.5h/2h；120 厚外墙的导热系数小于 0.3W/m.k。10、水电线管可以预藏于板孔内，线盒根据图纸深化直接由厂家按定位图提前预留减少现场切割。电箱预留现场安装效果图（五）日式穿插作业法应用 日式穿插作业法，是万科集团到日本学习后，进行流程化管理的一个重要管理思路改变，它是基于以上的各项新技术基础上，取消了湿作业、外墙采用全剪力墙而提高了防水效果作为作业的基础条件，而形成的管理思路。主要目的：明确高层施工全过程从下往上流水的施工工序流水组织要求，缩短施工总工期，降低对劳动力数量的需求，提高工程管理的精细化水平。工作原则：1、全过程从下往上组织流水施工的原则：1)所有工序从下往上组织流水施工；9 2)每个流水段只有一个专业施工；3)流水段划分原则：主体结构、砌筑、外抹灰、外装饰、内抹灰、地面砖铺贴等六道工序采用按层流水，其他工序按套流水；4)内装饰、外装饰（包括阳台和入户花园）和公共梯间（包括人货梯所在户）在平面内不交叉，自身流水也不交叉（永久电梯启用后只分内外装）；5)每层流水段按外装-内装-公共梯间及人货梯所在套房的先后顺序（永久电梯启用后只分内外装）楼层工序穿插施工进度图牌 2、大总包的管理原则：1)项目施工管理以总承包施工单位为主导，负责项目施工安全、质量和进度（包括各甲分包单位的安全、质量和进度），直至项目精装修完成，交钥匙给甲方项目部；2)总承包单位编制项目整体全过程从下往上流水施工方案；3)分包单位根据总承包单位的整体进度安排编制本专业的从下往上流水施工方案；4)总承包单位审核分包上报的施工进度计划及保证措施，对各分承包计划有矛盾或不符合总计划之处协调修改，严格督促实施；5)总承包单位编制 现场总承包管理实施细则，报甲方和监理审批后执行，拥有对各分包单位的现场管理的奖惩权。3、密集协调的管理原则：1)月度协调会：每月开一次协调会，协调各分包商及作业队伍之间的进度及现场作业面冲突。会议必须参加人员：总包项目经理、各分包单位的项目经理、总监和甲方项目负责人。2)周协调会：每周开一次协调会，协调各分包商及作业队伍之间的进度及现场作业面冲突。会议必须参加的人员：总包现场负责人、各分包单位的现场负责人、总监和项目工程师。3)日碰头会：每天下午开一次总包单位及各分包单位现场碰头会，汇报当天工作进展情况，协商明天工作计划及需协调配合事宜。会议要求参加人员：总包现场负责人、各分包单位的现场负责人、监理工程师。4、全过程从下往上施工工序流程及主要形象节点：1)结构第 8 层天花板砼浇筑完成后，开始首层砌筑；2)电梯井道第一悬挑段结构模板拆除完成后，开始第一段电梯层间门安装；3)结构第 11 层天花板砼浇筑完成，外墙栏杆和铝合金门窗框安装；4)结构第 12 层天花板砼浇筑完成，开始入户钢门框、消防栓箱及防火门安装；5)结构第 13 层天花板砼浇筑完成，开始外墙抹灰工程（不包括拉毛、通线、冲筋等准备工作，准备工作在前期穿插施工）；6)外墙抹灰完成立即插入该层内抹灰（不包括拉毛，打灰饼等准备工作）；7)结构第 15 层天花板砼浇筑完成，精装进场；8)结构第 16 层天花板砼浇筑完成，开始墙地砖铺贴；9)结构第 17 层天花板砼浇筑完成，开始吊顶及内墙腻子和底漆施工；10)结构第 18 层天花板砼浇筑完成，开始户内木门、入户门扇安装；10 11)结构第 19 层天花板砼浇筑完成，开始橱柜、浴室柜、沐浴屏、木地板安装；12)结构第 20 层天花板砼浇筑完成，五金洁具及内墙面漆施工；13)结构第 21 层天花板砼浇筑完成，首层精装完成，拆第一段悬挑架；14)结构封顶后 90 天落完外架；15)结构封顶后 120 天精装完成；以单栋楼的施工形象进度为例，具体展现施工进度形象如下：通过表格可以看到，施工过程是流水线式施工，在过程中利用中间交接表格等管理工具，有效提高施工质量，并可以使得工人数量长时间保持一个较稳定的数量，以保证工人的熟练程度。并使得建筑工人逐步向住宅工业化工人转换。下表是住宅中间移交精装修验收记录表，及工种（工序）交接质量检查记录表的表格，作为工序验收的相关移交依据。住宅中间移交精装验收记录表 11 工种（工序）交接质量检查记录表 三、住宅工业化总结及展望 东荟城经过各项住宅工业化技术的应用和管理方法的创新，设计采用“内浇外挂”结构体系，外墙、楼梯、空调板全部为预制混凝土构件，工业化率达 10%左右。通过住宅产业化技术的运用，使工程质量大幅提升，实现门窗外墙零渗漏、外墙零空鼓裂缝、构件表面偏差小于 2 毫米、无漏筋和漏浆。同时建设工期大大缩短，总工期节约 4-6 个月。质量合格率通过万科内部实测实量评价平均得分为 98分，远高于采用传统施工工艺平均分数 92 分，木材损耗率相比常规损耗减少约 85%（标准层基本不损耗木材），垃圾排放量减少约 80%，节约用水约 30%，节约用电量约 15%，节能环保效益相当明显，同时由于全面取消了抹灰，因此节约抹灰工程相关造价，约能够节约工程造价中墙体造价的 20%左右。综上所述，东荟城通过住宅工业化实践，取得了可喜的经济效益和社会效益，达到了“两提一减”工程管理目标，即提高质量、提高效率，减少对技术人工的依赖”，为未来住宅工业化的推进和发展积累宝贵的实践经验，我们相信，随着工业化产业链相关技术不断发展和完善，住宅工业化一定会产生更大的经济效益和社会效益。