装配式建筑物流运输问题解决方案摘要：装配式建筑由于其节省材料、工期较短、便于安装等优势逐渐被广泛 推广应用，但如何优化装配式构件的运输路线来提升现场施工效率，需要进行细 致研究。论文介绍了装配式建筑施工特点、流程分类，通过对物流运输中车辆调 度的研究，在粒子群算法的研究基础上，通过比对各项结果与实际成本，得到最 低配送成本的调度方案。关键词：装配式建筑；运输路线；协同管理；调度优化大创项目：成都信息工程大学2022 年大学生创新训练项目“装配式建筑物流运输问题解决方案”，项目编号：202210621361我国建筑信息化水平的迅速发展，特别是 BIM 技术在建筑行业的推广，建筑 修建速度明显加快，新兴的装配式建筑正在改变着传统建筑施工模式。装配式工 厂生产线批量生产装配构件，通过物流运输配送进行现场组装施工，已经成为新 的建造方式。影响装配式建筑施工进度和成本高低的关键在于结构构件是否能及时无损的 配送。装配式建筑运输包括构件场内搬运、装车、运输、入场吊装、堆放等各个 环节，运输过程直接关系到部品部件的质量，一旦发生碰撞造成变形，直接影响 装配是否能顺利完成。因此，及时高效的物流运输不但可以满足大型预制构件建 筑的整体进度，更可以降低由于构件变形造成装配式质量问题的概率，提高预制 装配式建筑的整体进度。1. 装配式混凝土建筑施工的特点装配式混凝土施工是预制构件在工厂内由大型机器、数控生产线生产，通过 物流运输配送进行现场组装施工。1.1 预制构件浇筑生产技术预制混凝土建筑结构对预制构件的承载力和导热率等性能质量有着较高的质 量要求，而预制构件各方面的模板参数和标准也完全相同。在钢筋混凝土预制构 件浇筑生产过程中，首先对构件的参数性能进行预测，判断存在的各种不确定因 素之后根据严格的技术标准选用材料和工艺，在进行浇筑时，工程人员要关注构 件的高度以及混凝土配合比是否符合要求，确保预制构件的质量1.2 PC构件运输预制构件在生产完成后要从生产厂家运送至指定的施工场地，混凝土构件在 运输时，构件型号种类不同、大小不一，因此必须采用科学且合理的运输方式， 这样才能保证在运输过程中构件不会因为撞击遭到损坏。到达现场后，将预制构 件从车上吊装到堆放位置，在这个过程中，要确保在堆放时没有收到外部的影响 不能收到碰撞而造成构件变形，影响后续的组装。1. 3有效控制质量和节能减排装配式混凝土结构施工，能够实现构件生产和现场施工的质量保障。混凝土 的浇筑与养护中，通过对独立预制构件的性能参数检测保障建筑质量。而在施工 中一旦出现安全隐患，工作人员也能够及时对单独板块进行原因的查找，尽量减 少返工的风险，降低施工难度，保证正常的施工效率。2. 装配式建筑车辆运输的特点及运输流程2.1装配式建筑运输特点（1）构件堆放要求高转配饰混凝土构件运输到工程现场，必须按照构件规格、不同种类、施工部 位等分别堆放到不同位置。堆放过程必须确保质量，最下层的预制构件垫实牢靠 预埋的吊件应面朝上方，构件上的标识面朝外面，堆放整齐坚实，排水措施要做 好。同时确保周围没有多余的障碍物，使得装配式构件能及时得到周转。此外， 混凝土构件在进行重叠堆放时，务必确保预制构件之间的垫块处于同一条垂直的 支线上，堆放的层数一般低于6层，这样才能保证构件的整体稳定性。2)装卸和吊装难度大专业化高装配式建筑构件的重量一般在 2 到 5 吨，小部分自重甚至可达 8 至 10 吨。 同时构件形状不规则且不可解体，所以构件的装卸属于高难度作业，需要考虑的 安全因素和环境因素较多。构件在进行吊装之前，要检查吊装设备，在开始吊装 时，设备要慢提、快速提升、缓慢落下的方式，确保构件平稳堆放。这样才不会 使构件遭到边角的损伤。(3)构件安全保护难装配式构件由于体积较大和重量大，一旦受到损伤很难现场修复。在运输过 程中控制运输车辆的速度尤为重要，一般采用匀速行驶，严禁急刹车，注意加强 构件的稳定性和抗倾覆性，特别是运输时用质量完好的铁丝进行交叉捆绑来进行 加固，确保运输质量安全，尽可能的避免构件的损伤。(4)运输路线和车辆选择不确定可以调配车辆数量、车辆类型及载重量限制，运送到达时间存在不确定性。 运输途中天气变化，交通管制或交通拥堵等情况也会影响运输的正常到货时间。 所以在进行装配式构件运输时，必须根据预制构件的型号、大小、重量等来选择 相应的运输车辆。2.2 装配式建筑运输流程(1)构件厂在收到施工单位的采购需求订单后，开始根据施工单位要求的构 件数量、类型和质量标准进行生产，然后进行存储和养护，同时，根据施工单位 订单上的各类构件所需的时间和需求量，结合现有的运输车辆型号、数量有计划 的出车车辆，制定运输方案。(2) 出车车辆在计划的时间内到达仓库，根据不同的构件使用不同的专业吊 装设备进行装车，并再次核查车上要求的构件类型和数量。(3) 装车完毕后，配送车辆根据确定好的计划运输路线将构件送达至指定的 施工工地。(4) 运输车辆到达施工现场后，与施工现场负责构件接收的人员对接，施工 工地安排相关人员组织使用现场吊装设备将运输构件卸下。(5) 构建运输车卸车完毕后，运输车辆按照原路线返回构件厂，进行下一次 的运输任务。3. 装配式建筑构件运输班次调度的优化3.1 粒子群算法粒子群优化算法是一种进化计算技术，是为解决离散变量的求解最优问题提 出的一种基于运用群体的全局搜索策略的智能演算技术。它的基本思想是通过群 体中个体之间的协作和信息共享来寻找最优解。3.1.2 粒子群算法步骤第 1 步:设置算法所需的各个参数。第 2 步:随机产生初始种群。第 3 步:计算各粒子的适应值。第 4 步:对个体粒子的局部和全局极值进行评价，保留最好的粒子。第 5 步:选择种群中的其余个体粒子。第 6 步:在种群内部进行交叉操作。第 7 步:种群完成交叉操作后进行变异操作。第 8 步:变异后的种群成为一个新的种群，作为粒子群算法的初始解。第 9 步:计算粒子的适应值，并对其进行评价。第 10 步:根据上方所提公式更新粒子群。第 11 步:判断终止准则是否满足，如果是，输出最优化的解，算法结束;否 则转到第 3 步。图 1 粒子群算法4. 案例分析4.1 项目概况某厂是成都地区专门生产装配式建筑构件的企业，并且为购买装配式构件的 企业提供运输服务。该厂现有 5 辆运输车，为 3 个施工企业生产和运输装配式构 件，需求数量及运载重量、运输距离及时间如下所示。表 1 施工单位需求数量施 工单位编号构件构件数量（个）单件构件 重量（kg）单 车运载 构件数 量（个）施 工现场 卸载用 时（分）施 工单位 限制时 间区间单叠231.98188:5位A合板0-14:004.2 运输调度优化方案该厂到施工单位A时间需要35分钟，返回需要30分钟。到施工单位B需要 60分钟，返回需要50分钟。到施工单位C需要25分钟，返回需要20分钟。将 该厂与3个施工单位的数据代入粒子群算法，由模型迭代获得最优运输班次调度 方案如下。表 2 最优运输车辆班次调度方案出 车 施 需 发 达 车顺回时间9:409:4510:5010:159:3012:1512:005.结语12:0011:0015:1514:55通过对装配式构件运输调度进行研究，以运输单位、运输成本、运输距离最 短的等待时间等为主要的研究对象，建立相关的研究模型并使用粒子群算法，进 行装配式构件的实际运输案例进行分析，从而为装配式构件的运输提供理论依据 并对车辆调度优化方案提供相关的实践参考。参考文献：1 马辉，张文静，董美红.装配式建筑吊装施工空间冲突分析与多目标优化 J .中国安全科学学报, 2020, 30 (2) :28-342 邓子琦，李启明装配式建筑的构件智能运输系统分析J.智能建筑与 智慧城市，2020（08）：131-132.3 安晓亭，张梓琪基于改进蚁群优化的多目标资源受限项目调度方法J. 系统工程理论与实践, 2019, 39（2） :509-19.4 辛奇，片锦香装配式建筑预制构件运输班次调度优化J 中国建筑金 属结构，2021（04）：133-134.作者简介： 张进凯，男，山西朔州，2003年7月出生，成都信息工程大学工程管理专业 2020级学生。邓雨涛，男，四川宜宾，2002年1月出生，成都信息工程大学工程管理专业 2020级学生。黄圩香，女，四川德阳， 2001年8月出生，成都信息工程大学工程管理专业 2020级学生。胥欣荣，女，四川绵阳，2003年1月出生，成都信息工程大学工程管理专业 20级学生。王一斌，女，四川青川，2002年8月出生，成都信息工程大学工程管理专业 2020级学生。