工程設(shè)計(jì)中的可施工性案例研究論文
［摘要］為改善設(shè)計(jì)企業(yè)的成品質(zhì)量，提高設(shè)計(jì)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，匯總了某實(shí)際工程案例在設(shè)計(jì)施工中遇到的可施工性問題，并從產(chǎn)生原因、影響范圍及工程建設(shè)參與方等角度進(jìn)行了分析，論證了可施工性問題會(huì)在項(xiàng)目的任何階段出現(xiàn)，設(shè)計(jì)階段的可施工性問題影響整個(gè)項(xiàng)目全生命周期，并可以通過溝通協(xié)調(diào)等方法避免，因此設(shè)計(jì)企業(yè)利用自身優(yōu)勢(shì)聯(lián)合業(yè)主進(jìn)行可施工性審查十分必要，進(jìn)而提出了設(shè)計(jì)企業(yè)應(yīng)從知識(shí)管理、生產(chǎn)人員組織、主動(dòng)獲取和反饋機(jī)制等角度加強(qiáng)成品的可施工性。
［關(guān)鍵詞］工程設(shè)計(jì);可施工性;工程案例;工程施工
0引言
在新常態(tài)下，中國經(jīng)濟(jì)增速放緩，建筑工程行業(yè)遇冷，工程設(shè)計(jì)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，如何提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力、增加效率甚至戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型成為設(shè)計(jì)企業(yè)的著眼點(diǎn)。筆者認(rèn)為，從可施工性角度提高設(shè)計(jì)品質(zhì)，加強(qiáng)設(shè)計(jì)服務(wù)，可以作為增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的基石。可施工性是指將施工知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)最有效的應(yīng)用到項(xiàng)目策劃、設(shè)計(jì)、采購和現(xiàn)場(chǎng)施工中，以達(dá)成項(xiàng)目的總體目標(biāo);它需要將施工知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)整合運(yùn)用到項(xiàng)目的全生命周期中，各方人員不斷進(jìn)行溝通交流，以期使項(xiàng)目總體目標(biāo)最優(yōu)［1］。Ｒussell通過分析工程實(shí)例，將可施工性要求整合在設(shè)計(jì)早期，可以節(jié)省10．2%的工程進(jìn)度以及7．2%的工程費(fèi)用［2］。G．Jergeas［3］分析認(rèn)為，在設(shè)計(jì)階段合理且深入的利用可施工性知識(shí)，可以節(jié)省30～40%的安裝費(fèi)用。雖然早在20世紀(jì)90年代美國CII和英國CIＲIA已經(jīng)提出設(shè)計(jì)階段可施工性審查的實(shí)施路徑，但是由于我國的建設(shè)工程法規(guī)的限制，傳統(tǒng)承發(fā)包模式，設(shè)計(jì)施工分離，以及早幾年的行業(yè)過熱等原因［4-5］，可施工性要求一直沒有正式進(jìn)入設(shè)計(jì)企業(yè)的設(shè)計(jì)實(shí)踐中。因此為提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，并提高核心競(jìng)爭(zhēng)力，設(shè)計(jì)企業(yè)應(yīng)積極主動(dòng)的對(duì)自己的產(chǎn)品進(jìn)行可施工性要求的評(píng)判，并利用人才優(yōu)勢(shì)，積極了解建筑市場(chǎng)，率先提供可施工性審查服務(wù)。不同于以往的研究者們通過問卷調(diào)查取得可施工性問題數(shù)據(jù)［1，6-8］，筆者結(jié)合自己在某在建工廠的設(shè)計(jì)和駐場(chǎng)經(jīng)歷，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，分析可施工性問題發(fā)生的原因和影響范圍，提出了提高成品可施工性的措施。
1可施工性措施
現(xiàn)階段設(shè)計(jì)企業(yè)對(duì)可施工性要求的理解大多局限在施工便利性角度，其相關(guān)知識(shí)多來自于以往的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，但由于施工企業(yè)、地點(diǎn)等的不同，其知識(shí)零散而不具有共性。因此，設(shè)計(jì)師知識(shí)的多寡，更多的來自于項(xiàng)目的積累;而設(shè)計(jì)成品的好壞，也被參與人的經(jīng)驗(yàn)所局限。同時(shí)設(shè)計(jì)企業(yè)對(duì)可施工要求的實(shí)踐也是不全面的。一是在設(shè)計(jì)前期，對(duì)影響工程建設(shè)和后期使用的問題，如建筑材料選擇、施工方案可行性和設(shè)計(jì)方案等，進(jìn)行討論，并報(bào)請(qǐng)業(yè)主斟酌;然而對(duì)于設(shè)計(jì)企業(yè)，建筑市場(chǎng)信息難以準(zhǔn)確獲取，而施工做法也非專業(yè)內(nèi)知識(shí)，難以統(tǒng)籌全局，技術(shù)方案的確定也往往顧此失彼。二是在施工圖設(shè)計(jì)中，針對(duì)施工圖表達(dá)，及一些局部設(shè)計(jì)方案上從識(shí)圖便利和施工便利的角度進(jìn)行;可施工性要求覆蓋不全面，和參與人的經(jīng)驗(yàn)、態(tài)度以及施工周期有莫大關(guān)系，難以通過制度進(jìn)行保障。本次工程設(shè)計(jì)除采用常規(guī)程序(如加強(qiáng)校審，配備專業(yè)豐富的工程師參與設(shè)計(jì)，及配合工程建設(shè)進(jìn)行交底及會(huì)審)外，設(shè)計(jì)方結(jié)合業(yè)主對(duì)工期和投資的要求，又采取了以下措施加強(qiáng)設(shè)計(jì)方案和施工圖的可施工性，以期減少問題的發(fā)生，促進(jìn)工程施工順利實(shí)施。(1)在設(shè)計(jì)前期，邀請(qǐng)具有豐富設(shè)計(jì)及施工經(jīng)驗(yàn)的專家，組織評(píng)審會(huì)評(píng)比設(shè)計(jì)方案。(2)施工階段，安排駐場(chǎng)設(shè)計(jì)人員配合施工，加強(qiáng)溝通。(3)結(jié)合駐場(chǎng)工程師反饋，進(jìn)行后續(xù)設(shè)計(jì)及變更。
2可施工性問題
盡管采取了諸多措施，還是出現(xiàn)了很多可施工性問題。典型問題介紹如下:(1)基礎(chǔ)選型某車間持力層位于標(biāo)高－7～－5m，施工方建議采用旋挖樁方案，地勘部門建議使用干振沖碎石樁處理地基，而設(shè)計(jì)部門考慮到業(yè)主對(duì)地基處理效果的擔(dān)憂，建議采用獨(dú)立基礎(chǔ)。技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較時(shí)，業(yè)主和施工方完全忽略了此處地質(zhì)的特殊性，強(qiáng)烈要求采用旋挖樁方案。在實(shí)際施工時(shí)，因此處為古河道，卵石多且大，上層粉砂過厚;鉆孔困難，并引起很大震動(dòng)，造成塌孔;加之施工方案不合理，僅安排一臺(tái)樁機(jī)施工，工程進(jìn)度嚴(yán)重受挫;同時(shí)地勘部門也表示難以確認(rèn)樁端是否到達(dá)持力層。協(xié)調(diào)后，改為獨(dú)立基礎(chǔ)方案。本問題的出現(xiàn)在于業(yè)主對(duì)地質(zhì)條件不了解，施工方對(duì)施工難度預(yù)估不足，干預(yù)技術(shù)方案選擇;沒有在設(shè)計(jì)前期避免問題發(fā)生，造成工程進(jìn)度和投資的損失，且因塌孔嚴(yán)重，一度影響到樁基施工區(qū)域的安全。(2)屋架選擇某車間屋架因跨度較大采用主次桁架形式，設(shè)計(jì)方采用以往的成熟案例，將次桁架設(shè)置為梯形屋架(a))。業(yè)主在招標(biāo)過程中發(fā)現(xiàn)，因車間跨度較長，很多次桁架超高超寬，造成加工和運(yùn)輸困難。后經(jīng)協(xié)調(diào)，將次桁架一律改為平行弦桁架(圖1(b))，降低了屋架高度，減少了屋架類別，提高了加工速度，降低了運(yùn)輸困難.本問題的出現(xiàn)在于設(shè)計(jì)方?jīng)]有透徹掌握業(yè)主對(duì)工程進(jìn)度和投資的要求;也在于平時(shí)沒有對(duì)不同的技術(shù)方案進(jìn)行對(duì)比，知識(shí)儲(chǔ)備匱乏;造成設(shè)計(jì)方案推翻，延誤招標(biāo)。(3)設(shè)備基礎(chǔ)側(cè)壁設(shè)備基礎(chǔ)水平轉(zhuǎn)折太多，雖表面上節(jié)省了混凝土，但此方案不僅增加了模板量和鋼筋量，還消耗了過多的勞動(dòng)力，于工期也不利。如圖2(b)所示，設(shè)備基礎(chǔ)豎向拐角太大，且需要設(shè)置埋件，引起混凝土澆筑困難，無法振搗的情況。本問題的出現(xiàn)在于具體設(shè)計(jì)人在施工圖繪制時(shí)，只參照工藝資料，不思考施工方案，不結(jié)合施工實(shí)際，缺失技術(shù)經(jīng)濟(jì)概念，造成施工困難。此邊模只采用鋼筋加強(qiáng)，忽視了邊模懸挑長度，引起整體剛度不足。施工時(shí)，施工單位不慎將混凝土泵管設(shè)置在附近，其引起的振動(dòng)，造成邊模塌陷，本問題的出現(xiàn)在于設(shè)計(jì)人沒有具體問題具體分析，一律采用相同的節(jié)點(diǎn)。同時(shí)施工單位也沒有注意到該處的特殊性，造成質(zhì)量和安全問題。(5)道路雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)按照以往成熟經(jīng)驗(yàn)，采用單側(cè)排水方案，即主干管置于路單側(cè)，對(duì)側(cè)雨水口穿路基進(jìn)入主干管。由于業(yè)主需要在較短的時(shí)間內(nèi)完成路網(wǎng)，以達(dá)到迎檢要求，同時(shí)也需要在較短的時(shí)間內(nèi)完成排水管網(wǎng)，以滿足雨季施工中的排水泄洪要求。而原方案要么會(huì)引起前期預(yù)埋太多，延誤施工;要么造成后期破路太多，增加投資，降低道路質(zhì)量。后經(jīng)協(xié)調(diào)，采用雙側(cè)排水方案，減少過路穿管。本問題的出現(xiàn)在于設(shè)計(jì)方?jīng)]有及時(shí)了解業(yè)主對(duì)管網(wǎng)的具體要求，沒有進(jìn)行個(gè)性化定制。出現(xiàn)設(shè)計(jì)返工現(xiàn)象。雖然此方案增加了投資，但是對(duì)工程進(jìn)度以及后期施工質(zhì)量都有保障。(6)地基處理材料原設(shè)計(jì)圖中針對(duì)地基處理采用級(jí)配碎石和三七灰土，施工調(diào)研發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)氐夭南∪保瑑r(jià)格很高，而現(xiàn)場(chǎng)土方施工中，挖出大量的天然級(jí)配砂礫石和紅泥巖。后經(jīng)試驗(yàn)確認(rèn)后，地坪及肥槽回填采用此材料。本問題的出現(xiàn)在于工程參與方?jīng)]有及時(shí)了解當(dāng)?shù)厥┕で闆r和常用做法，對(duì)工程進(jìn)度造成了影響。(7)圖集問題在施工中發(fā)現(xiàn)，施工圖中引用圖集造成三類困難:其一，沒有結(jié)合具體實(shí)際，引起施工困難，勉強(qiáng)安裝則引起后期使用不便;其二，引用不常用圖集，造成技術(shù)員和工人交流困難;其三，相同構(gòu)件引用不同圖集造成做法不同。(8)構(gòu)件沖突外墻設(shè)計(jì)時(shí)，忽略了貼建輔助用房，造成龍骨不能施工的問題，見圖4(a);忽略了電氣專業(yè)插座的要求，造成難以施工問題，見圖4(b)。本問題的出現(xiàn)在于各專業(yè)設(shè)計(jì)人在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)缺乏溝通，不但引起了施工不便的問題，還造成了后期使用不便。(a)貼建輔助用房位置，(b)樓板上部檁條干外墻龍骨難以施工涉電氣插座預(yù)留(9)標(biāo)注混亂土建設(shè)備基礎(chǔ)施工圖中，標(biāo)注混亂，總尺寸和分尺寸不協(xié)調(diào)，選擇定位點(diǎn)和定位線不合理，圖面比例不合適等導(dǎo)致表達(dá)不明確。本問題的出現(xiàn)在于施工圖設(shè)計(jì)師不了解施工放樣、預(yù)算及審計(jì)細(xì)節(jié)，沒有站在施工角度繪制施工圖。造成施工困難，影響施工進(jìn)度、質(zhì)量，也對(duì)預(yù)算和審計(jì)工作的推進(jìn)造成困難。(10)管道干涉公用管道安裝與工藝設(shè)備平臺(tái)安裝同步進(jìn)行，屢屢發(fā)現(xiàn)公用管道干涉工藝設(shè)備問題。后經(jīng)協(xié)調(diào)，暫時(shí)停止公用管道施工，令工藝方將所有圖紙資料提報(bào)給設(shè)計(jì)方，并要求工藝方仔細(xì)會(huì)簽，出新圖再行施工。本問題的出現(xiàn)在于設(shè)計(jì)前期工藝和公用沒有進(jìn)行深入而細(xì)致的交流，缺乏溝通;造成工期和投資損失。
3可施工性問題評(píng)價(jià)
將上一節(jié)的可施工性問題按照產(chǎn)生原因及影響進(jìn)行分類可施工性問題產(chǎn)生的原因涉及工程建設(shè)參與各方;而可施工性問題的影響設(shè)計(jì)工程的.全生命周期。其中，業(yè)主對(duì)總體目標(biāo)宣貫不明，引起的損失最大，且影響面極廣;設(shè)計(jì)方輕視探求業(yè)主目標(biāo)、忽視設(shè)計(jì)方案的審視、降低圖紙細(xì)節(jié)的管理及缺乏專業(yè)溝通對(duì)后期施工的影響最大;而施工方在施工前沒有設(shè)計(jì)施工方案，沒有照顧施工細(xì)節(jié)，忽視可施工性審查，引起不必要的損失，不過其影響范圍小，容易補(bǔ)救。由上述分析可知，設(shè)計(jì)方在整個(gè)建設(shè)階段起承上啟下的作用，應(yīng)深入分析設(shè)計(jì)方。多數(shù)研究者將可施工性問題簡單的分為第一類可施工性問題和第二類可施工性問題。第一類可施工性問題是指由于設(shè)計(jì)質(zhì)量問題引起的難以施工或不便施工的問題;第二類可施工性問題是指由于項(xiàng)目總進(jìn)度計(jì)劃、總平布置或總體施工方案等引起的難以施工問題［2，9-10］。嚴(yán)玲［11］和F．Wong［1］將可施工性問題按照設(shè)計(jì)階段進(jìn)行劃分。筆者按此思路將可施工性問題列于表2，結(jié)合表1可知，方案階段容易產(chǎn)生第二類施工性問題，業(yè)主的工程目標(biāo)、咨詢方的能力以及設(shè)計(jì)部門的溝通和方案能力對(duì)此影響較大。施工圖設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)師在繪制圖紙時(shí)不注意圖面質(zhì)量、細(xì)節(jié)則容易產(chǎn)生第一類可施工性問題，對(duì)工程影響最小;但是如果專業(yè)間不注意溝通，也能產(chǎn)生第二類可施工性問題，引起很大的損失。而在初設(shè)階段，兩類問題都會(huì)產(chǎn)生;如果不注意技術(shù)方案細(xì)節(jié)，則容易產(chǎn)生第一類可施工性問題;如果不注意建設(shè)當(dāng)?shù)匦畔⑹占蛔⒁馀c業(yè)主之間的溝通交流則容易產(chǎn)生第二類施工問題。
4加強(qiáng)可施工性措施
針對(duì)以上可施工性問題的分析，現(xiàn)有傳統(tǒng)承發(fā)包模式下，設(shè)計(jì)方可以通過以下幾點(diǎn)增強(qiáng)設(shè)計(jì)成品可施工性要求:(1)知識(shí)管理。以部門為單位，針對(duì)以往項(xiàng)目的全壽命周期，分析可施工性問題;并按照設(shè)計(jì)階段和問題性質(zhì)，對(duì)可施工性問題進(jìn)行分類;形成部門文件庫，部門成員隨時(shí)學(xué)習(xí)。(2)組織生產(chǎn)人員。對(duì)生產(chǎn)人員普及可施工性審查內(nèi)容及意義，并開展可施工性審查。安排有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的人員參與整個(gè)設(shè)計(jì)周期，并擔(dān)任可施工性審查主要負(fù)責(zé)人，進(jìn)而培養(yǎng)復(fù)合型人才。(3)主動(dòng)獲取。要求工程師主動(dòng)搜集建設(shè)當(dāng)?shù)氐墓こ探ㄔO(shè)經(jīng)驗(yàn)，了解建設(shè)環(huán)境;要求工程師加強(qiáng)與業(yè)主的溝通，了解業(yè)主目標(biāo)。(4)反饋機(jī)制。施工時(shí)，各專業(yè)應(yīng)設(shè)置聯(lián)絡(luò)專員，對(duì)施工配合全權(quán)負(fù)責(zé)，了解施工進(jìn)度，配合解決施工問題，并搜集可施工性問題豐富部門文件庫。
5結(jié)論
本文通過實(shí)際工程案例，對(duì)設(shè)計(jì)施工過程中的可施工性問題進(jìn)行了匯總，從產(chǎn)生原因、影響范圍及工程建設(shè)參與方等角度進(jìn)行了分析，論證了設(shè)計(jì)成品的可施工性要求，是未來提升設(shè)計(jì)品質(zhì)的重要方面:(1)可施工性問題的產(chǎn)生原因涉及工程參與各方，可施工性問題的影響范圍涉及整個(gè)建設(shè)周期以及運(yùn)維，需要各方在各個(gè)階段積極溝通、協(xié)調(diào)配合才能有效的減少可施工性問題。(2)可施工性問題大部分可以在設(shè)計(jì)階段避免，所以設(shè)計(jì)企業(yè)應(yīng)結(jié)合自己的優(yōu)勢(shì)，聯(lián)合業(yè)主著力注重成品的可施工審查。(3)針對(duì)本次發(fā)生的可施工性問題，提出了設(shè)計(jì)企業(yè)利用自己的人才優(yōu)勢(shì)，從知識(shí)管理、生產(chǎn)人員組織、主動(dòng)獲取及反饋機(jī)制等方面提高成品的可施工性要求。
參考文獻(xiàn)
［1］WONGFW，LAMPT，CHANEH，etal．Factorsaffectingbuildabilityofbuildingdesigns［J］．CanadianJournalofCivilEngineering，2011，33(7):795-806．
［2］王成芳．建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)可施工性研究［D］．南京:東南大學(xué)，2005．
［3］JEＲGEASG，JVDPUT．Benefitsofconstructabilityonconstructionprojects［J］．JournalofConstructionEngineering＆Management，2006，129(4):351-352．
［4］孫繼德，廖前哨．建設(shè)項(xiàng)目的可施工性研究［J］．上海:同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2002，8:1001-1004．
［5］劉衛(wèi)國．建設(shè)項(xiàng)目的可施工性現(xiàn)狀及對(duì)策研究［J］．建設(shè)監(jiān)理，2011(1):57-58．
［6］PATＲICKTILAM，F(xiàn)ＲANKYWHWONG．Improvingbuildingprojectperformance:howbuildabilitybenchmarkingcanhelp［J］．ConstructionManagement＆Economics，2009，27(1):41-52．
［7］PTILAM．Acomparativestudyofbuildabilityperspectivesbetweenclients，consultantsandcontractors［J］．ConstructionInnovation，2011，11(3):305-320．
［8］AＲDITID，ELNASSANA，TOKLUYC．Constructabilityanalysisinthedesignfirm［J］．JournalofConstructionEngineering＆Management，2002，128(2):117-126．
［9］范殷偉．設(shè)計(jì)施工總承包模式的可施工性研究［D］．南京:東南大學(xué)，2009．
［10］崔云靜，王旭峰．建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的可施工性研究［J］．建筑施工，2007，29(7):559-561．
［11］嚴(yán)玲，孟繁麗，邵瑩瑩．EPC模式下工程設(shè)計(jì)階段可施工性應(yīng)用研究［J］．建筑經(jīng)濟(jì)，2009(1):93-96．
【工程設(shè)計(jì)中的可施工性案例研究論文】相關(guān)文章：
水閘工程設(shè)計(jì)中沉降影響的研究論文11-05
案例教學(xué)法在農(nóng)學(xué)類研究性教學(xué)中的應(yīng)用論文07-26
關(guān)于兒童創(chuàng)造性表達(dá)的案例研究論文11-03
施工合同管理主要性研究論文10-20
案例研究設(shè)計(jì)論文11-08
基坑工程設(shè)計(jì)研究論文10-23