BIM技术在高层建筑模板工程中的应用

BIM技术在高层建筑模板工程中的应用

刘华,卢帅

中天建设集团有限公司  浙江东阳   322100

摘要：

随着建筑规模的扩大，工程建设难度也越来越大。模板工程是整个建筑工程的重要组成部分。传统的模板工程要求施工人员根据经验从二维图纸上分析模板的搭设和材料的使用情况，往往会出现错误，造成严重的模板安全隐患和材料浪费。BIM技术在模板工程中的应用，使施工人员能够利用三维技术准确掌握施工要点，模拟模板施工过程，解决局部难点施工问题，提高模板工程的安全性和效率。

关键词：BIM技术；高层建筑模板；应用

引言

随着建筑业快速发展，新型的模板体系应用而生，然而传统木模板由于工艺成熟、成本可控等因素，仍在广泛使用。传统的放样测量手段是通过读图和计算，得到所需测设的目标点的坐标和高程，将目标点坐标、高程、距离、角度等数据输入经纬仪、水准仪、全站仪等仪器，然后在轴线等辅助线的帮助下，现场确定目标点位。这种方法的不足之处是环节繁多，工作量大，效率低下，且容易出错。基于BIM技术的快速发展，其已与建筑施工各环节精细化施工与管理密不可分，从点状应用不断发展为全面融合。

1BIM技术相关阐述

BIM技术的中文名为“建筑信息模型”，是建筑学、工程学、土木工程的新工具。BIM技术可以建立建筑物的三维图，开发计算机辅助设计。BIM技术一经推出，就得到了业界的广泛认可，它有助于建筑信息的集成，不仅有助于建筑设计，而且有助于建筑整个生命周期的建设和管理决策，将建筑信息集成到三维模型的信息数据中。各单位可与BIM平台协同工作，提高施工效率，降低施工成本。BIM不是指建筑模型软件，而是指一种软件，因此有许多与BIM相关的软件。常用的BIM软件包括Autodesk的RevitArchitecture、Bentley和Tekla软件，广泛应用于民用建筑中。结构软件系列，广泛应用于基础设施、工业设计；AR⁃CHICAD是全球BIM产品，是BIM软件后续开发的基础建模软件。

2BIM技术配模的应用优势

随着科技的发展和时代的进步，中国建筑业提供了更大的发展机遇，尤其是BIM技术的引进，无疑为建筑行业未来的发展提供了很大的保障，BIM技术下的建筑施工团队能够有效地实现Coe的配置，这可以实现集中施工的目标，进一步提高施工效率，提高相关材料的使用效率，从而实现缩短施工时间和降低成本等目标。它还积极响应了关于可持续发展的呼吁。此外，BIM技术的应用有助于发现项目实施过程中遇到的问题，并从一开始就合理有效地解决这些问题，不仅降低了施工人员的劳动强度，有效提高材料利用效率，也为绿色建筑的可持续发展提供管理与分析，促进中国市场经济中建筑业的健康发展。

3BIM技术在模板工程中的应用

3.1准备工作

模板工程施工前，利用BIMRevit软件建立本工程主体结构的三维模型，将施工图导入软件，建立商业办公项目的三维结构图，包括楼板、柱、梁、窗口等结构。导入图后，对于部分建模错误之处通过手动方式进行修正。

3.2智能放样

对BIM模型检查核对无误后，使用基于BIM技术开发的智能模板优化系统按照原材料模数进行模板放样设计。首先将Ｒevit软件建立的模型转化模板3D模型，按照梁、柱、楼板及楼梯等进行自动编号，根据施工需要选择细部节点处理方法及最小利用模板尺寸、周转次数进行参数设定，自动生成包括序号、模板代码、模板品号、模板数量、模板面积、模板重量、总面积、总重量、模、背楞、斜撑等模板用料清单，最后将自动生成各种不同尺寸的模板加工料表以及模板的相对应位置的CAD放样图。

3.3模板支架布置

模板支架布置BIM技术可以通过软件实现智能计算，根据现有规范对楼板的抗弯、抗剪、挠度强度进行校核和计算，通过参数设置，快速生成平面图、剖面图和详图，指导施工。通过布置剪力墙模板，可以快速生成三维布局方案。通过BIM软件中嵌入式结构计算引擎，可选择模型，并可智能手动调整竖向和水平杆间距等参数，生成模型支架布局。布置完成后，应对结构的安全性进行智能检查。

通过设置其参数，可以自动生成模型的三维布局，如图1所示，该层厚度为120mm，梁的最大截面为500mm×1500mm。梁模板支承高度10.9m，板模板支承高度12.28m，板底立杆采用6m+4.5m、4.5m+6m错开布置，纵向间距800mm，水平间距1500mm，立杆伸长不允许重叠，应采用对接扣件连接，立杆底部垫设置长度不少于2垮200mm×50mm木垫板，梁底设置2根上支撑杆，水平间距180mm；相邻两个立柱的对接接头不得同步。梁侧模板加固：木塑次龙骨40mm×80mm,间距200mm，主龙骨采用0.48m×2.8m双钢管，间距500mm，两个M14拉紧螺栓，纵向间距500mm。梁底模板加固：次龙骨40mm×80mm木塑龙骨，间距100mm，主龙骨0.48m×2.8m单根钢管，间距800mm，板底立杆条用6m+6m及3m+6m+3m交错布置；立杆底部垫长度不少于2垮200mm×50mm木垫板，立杆纵横间距800mm，水平间距1500mm，在最高水平杆中间两步处加一根水平拉杆，立杆伸长不得搭接；相邻两个立柱的对接接头不得同步。底板木塑龙骨40mm×80mm，间距200mm，主龙骨0.48m×2.8m单根钢管，间距800mm。

3.4计算书生成及材料用量计算

完成主体结构的三维模型设计后，利用BIM软件生成相应的结构计算表。然后对模板设计进行安全验算。安全校核计算成功后，整个模板对应构件变为绿色，校核计算不成功的区域显示为红色。相关参数需人工调整，直至满足施工要求。最后对模板设计进行了材料统计和计算。BIM技术可根据本工程不同的楼层和施工区域，对模板所需的施工材料数量进行统计，并生成相应的统计表。施工经理可以下载表中使用的材料，并对材料进行比较和估算。如果软件生成的物料与实际数量的误差小于3%，则软件自动生成的物料可以作为采购计划进行比较。

3.5配模细部节点的处理

在施工过程中仔细处理细节很重要，特别是对同一个节点而言，有必要采用有针对性的施工方法，但有必要采用适合项目工程特点的方法来处理建筑施工结构的关键部分和扩展部分，以及还需要尽可能确保实施做法的一致性，这就需要提高标准材料的水平并促进其有效实施。缩短剪力墙交点处的板厚，以便于施工和处理，并沿梁底板延伸的方向构造墙帽板，以确保模型的稳定性并防止出现诸如倒塌、倾覆等情况，根据墙梁结构连接点的匹配方式来选择梁侧模型，避免出现混凝土浇筑过程中的漏浆等情况，强化质量意识，严控拼缝质量。

3.6模板周转

模板按照标号依次运抵后，应根据配板设计要求和技术交底资料，清点模板和配件的型号和数量，核对模板编号。然后按照柱、梁、板及楼板模板编号及放样图，依次进行结构模板工程施工拼装，控制模板之间的拼缝，铺设完毕后，用靠尺、塞尺和水平仪检查模板的平整度与底标高，并进行必要的校正。若校正不合格，则调整支撑架或重新再次拼装，保证模板拼缝、平整度、尺寸满足要求后，即可进行模板加固施工，提高混凝土结构质量。施工中严禁现场私自割锯模板。待结构混凝土强度满足要求后，按照安装时的反向顺序及编码依次拆除现场模板，并分类堆码存放后运抵下一层结构使用。待结构模板满足周转次数后，出现不能满足现场施工需要的模板，则参照安装模板的配模图纸及编号重新加工运抵现场替换废旧模板。

结束语

BIM技术具有的三维可视化、施工模拟、模板配模等透视，有效的解决了传统模板技术交底差、管理混乱、成本浪费严重等问题。相关工作者应重视BIM技术的研究，探讨模板构件的可替代性设计，减少建模的数量，从而推动BIM技术在更多的建筑工程中应用，改善建筑工程的建设效率。

参考文献

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