探究装配式建筑吊装施工空间冲突分析与优化
DOI: 10.12721/ccn.2022.157046, PDF, 下载: 194  浏览: 1868 
作者: 雷家诺
作者单位: 哈尔滨市第四建筑工程公司
关键词: 装配式;建筑;吊装
摘要: 施工单位进行装配式建筑工程施工时,要重视吊装施工空间冲突问题,就施工现场的具体状况进行分析,明确空间冲突的量化评价指标,结合装配式建筑施工要求,建立三维空间占用模型,以期能够有效降低装配式建筑施工成本。本文就装配式建筑吊装施工空间冲突进行分析,最大程度上减少装配式建筑吊装施工中出现的作业面冲突,保证装配式建筑能够在规定时间内完成施工。

实际开展装配式建筑吊装施工时,施工单位要就空间冲突问题进行探讨,建立各类对象的时空占用模型,选择最佳的吊装冲突检测方法,重视吊装施工优化模型构建工作,要求模型必须要满足成本较低、吊装工期最短、空间冲突最少等要求,以期能够 有效降低装配式建筑施工的机械租赁成本,保证装配式建筑吊装施工质量。

1分析装配式建筑吊装施工空间冲突

1.1划分吊装施工空间冲突类型

详细了解装配式建筑吊装施工空间冲突的实际状况,为了减少吊装施工空间冲突,施工单位将计算机虚拟仿真技术运用其中,采用不同类型的空间表示装配式建筑吊装施工的操作空间和施工对象,按照从内到外的方式准确划分空间,将空间分为效率空间、安全空间和实体空间,明确不同范围空间与对象空间之间的关系,以期能够明确机械施工效率最高的空间,以保障装配式建筑吊装施工能够在规定时间内完成。常见的装配式建筑吊装施工空间主要分为三种类型,一种主要是指两个及以上实体空间出现重叠现象,另一种是指人员和机械操作空间与实体空间出现冲突,最后一种主要是指两个操作空间之间出现冲突。

1.2吊装施工空间冲突量化指标

就空间冲突的严重性进行分析,可知,其本身与作业空间重叠的时长和体积有着密切关系,基于此,制定吊装施工空间冲突模型时,要明确吊装作业所占用的工作空间和工期,明确不同操作空间本身对应的吊装结束和开始的时间。

1.3吊装施工空间冲突严重性评价

空间冲突的严重性需要根据空间重叠大小和重叠时间判断,并且这个过程中还要准确判断两个重叠空间的类型,不同类型空间冲突有着较大区别,基于此,要求施工单位建立吊装施工空间冲突模型时,要明确冲突类型调节因子,明确修正空间冲突严重性评价结果,根据上述分析准确判断装配式建筑吊装施工过程中存在时空冲突的吊装作业,以便为后续装配式建筑吊装施工方案制定提供准确的数据依据。

2装配式建筑吊装作业施工空间冲突检测及调整

2.1吊装作业施工时空表示模型

开展装配式建筑吊装作业施工时,施工单位要重视空间冲突检测工作,根据检测要求制定吊装作业施工时空表示模型,采用包围盒扩展方法,明确吊装施工过程中选择的机械设备操作空间和预制构件等,上述均可以扩展成为凸立方体空间,运用计算机技术实现模拟仿真,建立3D空间模型,应用几何参数的方式表示对象空间的尺寸信息,重视空间位置参数信息设置工作,以便准确表示对象空间的坐标信息,这个过程中可以将建筑楼体某一角的坐标为原点,此时的空间坐标就是这一坐标系所表示的位置。同时,重视空间方向参数信息设置工作,使用这一参数表示对象空间的运动趋势和朝向。

2.2吊装施工空间冲突检测方法

实际进行装配式建筑吊装施工时,施工单位要选择最佳的吊装施工空间冲突检测方法,以期能够最大程度上减少吊装施工过程中出现冲突现象的概率,空间冲突检测方式能够针对两个待检测的操作空间,开展检测工作过程中,要准确判断两个吊装作业空间之间是否存在重叠状况,明确两个吊装作业是否为轴向摆放方式,利用坐标投影的方式判断坐标轴上是否存在重叠,如果两个坐标轴存在重叠,那么就可以判断两个吊装作业空间存在冲突。除此之外,还要判断两个吊装作业空间是否存在分离轴,存在分离轴的状况下,两个操作空间不重叠,反之两个存在冲突,这个计算过程主要依据分离轴理论,依据判断两个空间立方体在坐标轴上的投影,两个立方体在一个变换坐标轴上投影不重叠的状况下,判断两个立方体不重叠,这条轴线被称之为分离轴,根据上述理论判断两个立方体是否相交,两个立方体分别垂直于某一个平面或者某一条边,判断两个立方体的空间完全重叠,此时需要计算15个分离轴的方向,以便准确检测吊装施工空间是否存在冲突。

2.3吊装作业施工空间冲突调整

详细了解装配式建筑吊装作业施工空间出现冲突的原因,从空间和时间两个角度调整,这种调整方式能够有效减少吊装施工期间出现空间冲突现象的概率。首先,时间调整方式,主要是指制定吊装施工作业时,要求施工单位要重视吊装结束和开始时间改变工作,最大程度上降低冲突出现的概率。同时,这种采用时间换取空间的方式,不仅能够 有效调整吊装作业的冲突,还能缩短工程时间的工期,一般主要运用于非关键施工工序中,部分施工单位也会将这种冲突调整方式运用于空间冲突较为严重的工程中;其次,空间调整方法。调整吊装作业的工作空间位置,或压缩其效率工作空间,使其通过冲突检测。在调节吊装作业时,应遵循以下原则;第一,个实体空间冲突时,优先调节具有较高灵活性的实体或活动范围大的实体;第二,实体空间与工作空间冲突时,依次按照安全空间、效率空间、实体空间的顺序进行调整。

3吊装施工多目标优化模型

3.1吊装作业进度计划优化目标

根据装配式建筑施工吊装作业的施工特点,应从工程项目的工期、成本、安全3个方面设定吊装作业计划的优化目标叨,建立多目标优化模型,实现工期、成本、安全的均衡优化。各细化优化目标如下:第一,最小吊装工期,即尽可能降低完成所有吊装作业所需要的时间;第二,最低机械租赁费。-般来说,吊装机械设备的租赁合同为按月结算,而吊装作业的总任务量是固定的,需要租借的机械台数越少、时间越短,成本越低;第三,最低人力成本,包括直接成本和间接成本。

3.2吊装施工多目标优化的约束条件

在装配式建筑吊装作业施工计划的多目标优化过程中,需考虑以下约束条件:第一,时间约束。每项作业有最小持续时间,实际.持续时间应满足其完成的最小持续时间;第二,工艺约束,即每层吊装开始前,应保证之前吊装完成后所浇筑的混凝土达到强度;第三,资源约束。同时间段,施工现场所有正在进行的吊装作业强度之和不超过所有吊装机械的额定载荷之和,且所租赁设备能够保证在规定时间内完成所有吊装任务。

4总结

装配式建筑吊装施工期间,施工单位要重视预制装配生产方式的运用,根据施工现场具体状况,合理使用大型吊装设备,重点协调设备间施工现场空间资源分配工作,最大程度上提高工程施工效率,减少施工过程中出现空间冲突现象的概率,保证装配式建筑吊装施工的安全性。

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