BIM技术在叠合楼板模块化安装中的应用总结

BIM技术在叠合楼板模块化安装中的应用总结

周伯霖

中国五冶集团有限公司 四川省成都市 61000

摘要:近年来，随着经济水平的提高，人们对生活质量提出了更高的要求，在居住方面更是如此，不仅要求满足基本的居住需求，还要求提高房屋建筑的安全性。PC构件装配式建筑应运而生，其具有多种优势，如工期短、污染小、节约材料和成本，而叠合楼板又是PC构件的主要类型。建设技术更新迭代速度不断加快，越来越多新型的施工技术被应用到建设实践中。建筑BIM技术应用于装配式建筑项目中，具有建筑施工过程模拟化、设计可出图性与施工协调性高、建筑三维立体可视化等优势。

依托于公司已经开工的成都金融创新中心项目，该项目工期短，甲方和监理方对施工质量要求严格，若按照传统施工方式对现场进行施工可能对工期和施工质量均不能保证，容易造成履约风险。因此开展“基于BIM技术PC构件叠合楼板模块化安装技术研究与应用”的课题，BIM技术对于后续施工效率和施工质量都大有帮助。装配式建筑是现代城市循环经济的利器，和传统建筑方式相比具有环保、快捷、耐久等优势，施工工期短、能耗低，更符合新形势下‘绿色建筑’的要求。

关键词:BIM技术;叠合楼板;施工应用

1.导言

依托于公司已经开工的成都金融创新中心项目，通过BIM技术优化PC构件叠合楼板与主体结构构造节点的连接，建立装配式构件产品库，可以使装配式建筑户型标准化，构架规格化，减少设计错误，保证叠合楼板与预留构件连接稳定，确保施工质量。

2.BIM技术在装配式建筑中的优势

2.1建筑施工过程模拟化

BIM技术可以理解为施工过程模拟化，利用装配式建筑的各项技术参数，在电脑中实现建筑的全过程建造。通过BIM技术可全方位模拟装配式建筑的整个建设周期，在此过程中可以发现装配式建筑施工过程中可能会遇到的各种问题，以便技术人员进行监督和及时解决问题，从而降低施工中出现质量问题的概率，有效改进施工环节，节约建设成本，优化装配式建筑的整体质量。

2.2提高设计出图匹配度

本项目借助联合体的优势打通了从设计至施工再到竣工的数据传递通道，建立“一模多用”的高效BIM一体化应用模式。从方案阶段到施工图阶段，均采用BIM正向设计，施工方在设计全过程中前置配合，将施工需求提前反映，提升设计成果质量。在设计时已经将建筑的各项参数输入到模型中，因此，在需要单个构件或建筑模块时，可以十分快捷地调出这部分图纸，以供使用。在BIM技术辅助下可以实现工程建筑的信息化,可以确保工程量信息数据的共享,如位置、编号等，可以确保各种装配的可视化,便于对各个连接节点进行检查,最终形成一个完整的施工链条,实现施工全过程的信息化整合。BIM技术可利用模型进行评估试验，以便根据问题及时改进工作，针对设计施工图纸的出图，可以减少反复修改，提升出图匹配度。

2.3提高施工环节协调性

装配式建筑与传统建筑的区别就是需要在现场组装建筑的各部分构件，因此，需要施工技术人员互相配合。PC构件采用工厂生产，现场组装，在缩短工期的同时，也要求设计、生产、现场组装各个环节紧密配合。利用BIM技术可以模拟施工现场运行中的各个环节，使之相互配合、协调，避免后期操作中出现各种问题，节约经济成本投入的同时，显著提升PC构件吊装的整体效率。

3. BIM技术在装配式建筑施工应用

成都金融创新中心项目总占地面积约 78360 ㎡（约 117.5 亩），规划总建筑面积 34万㎡，其中地上建筑面积 25.3 万㎡，地下建筑面积 8.7 万㎡。三期3-1#栋为地上18层,地下1层、3-2#栋为地上22层，地下2层。三期3-1#栋主楼部分二层至十六层均设计有PC叠合板，总计叠合板1641块，叠合板厚130～160㎜，预制层60mm，现浇层70mm～100mm。3-2#栋主楼部分二层至二十层均设计有PC叠合板，共计叠合板2199块，叠合板板厚130mm/150mm，预制层60mm，现浇层70mm/90mm。

3.1施工场地布置规划

为降低后期施工拆卸率，需要合理规划现场临时设施，同时还需科学选择施工机械。在施工过程中，对场地、塔吊等进行模拟，模拟软件可以采用Revit软件，通过模拟的方式来满足施工人员熟悉环境。

在该项目施工中，为满足叠合板单个构件吊装需求，除了3-1#栋，3-2#栋分别配备2台塔吊，以此方式来保障施工进度。借助BIM软件对现场构件堆放区和生活区等进行模拟，此外，需要将二维CAD图样导入BIM软件，有效构建加工区和绘制板房等模型，保障施工场地空间规划合理。

3.2施工进度的管理

通过对BIM模型结构和项目进度进行分析，需要借助BIM技术将二者联系起来，在此基础上，还需对制定好的进度条进行开展虚拟建设，且建设的过程中需要借助模型的虚拟功能，建设环节若发现问题，还需修正项目进度。通过对进度条进行分析，建设全过程虚拟需要采用三维动画来展示，若发现进度存在不合理之处，需要及时纠正，采用这种方式来规避材料浪费，同时还能优化施工方案。在施工计划开展中，若多项施工同时进行，需要有效利用每个施工进度计划，完成模拟工作后有效获取能够满足需求的进度计划表。通过对比实际进度和计划进度，若前者进度超过后者，用绿色表示模型条，反之，用红色表示模型条。

3.3吊装技术分解及施工

通过对现场PC叠合板吊装施工进行分析，该工艺环节容易受吊装顺序和操作人员水平等因素的影响，容易产生位置偏差等问题。因此，在场PC叠合板吊装中，吊装顺序模拟需要利用Revit软件，同时还要处理选中的集合单元，将其创作成动画集。对于吊装构件关键帧而言，还需科学选取构件起点位置，此后再开展构件起吊，同时还需捕捉关键位置的关键，进而科学设置吊装线路。

施工时需要满足工艺要求，用吊钩连接至叠合板处缓慢吊起，离地30cm左右后，停稳构件，检查钢丝绳、吊具和预制构件状态，确认吊具安全且构件平稳后，方可缓慢提升构件，就位时叠合板要从上垂直向下安装，在作业层上空50cm处略作停顿，施工人员手扶楼板调整方向，将板的边线与墙上的安放位置线对准，注意避免叠合板上的预留钢筋与梁钢筋打架，放下时要停稳慢放，严禁快速猛放，以避免冲击力过大造成板面震折裂缝。遇到雨、雾天气，5级风以上时应停止吊装。吊运至梁模板的上口，并伸入梁内10mm。起吊就位应垂直平稳，四点起吊或六点起吊时与板水平面所成夹角不宜小于60°，不应小于45°。构件吊点的个数严格按叠合板上标识的吊点位置，吊点位置已按设计加设了附加钢筋，以确保吊点的牢固。预制构件与现浇结构相邻部位200mm宽度范围内的平整度应从严控制，不得超过1mm。楼板安装完后进行标高校核，调节板下的可调支撑。支撑体系搭设完毕，叠合板吊装铺设抄测完毕后。根据钢筋标记的50cm控制线，拉双对角线进行标高及顶板水平极差再复核，并根据情况调整顶托。

4结语

随着我国建筑业的工业化和信息化的迅速发展，国家已颁布多项政策支持装配式建筑发展，将BIM技术与装配式建筑的相结合已成为建筑业发展必然趋势。BIM技术在装配式建筑施工阶段的应用，有效的提高施工作业效率、施工管理效率的同时，也可以整合、协调装配建筑设计、生产、施工和运维等环节，以更好地面对装配式建筑所带来的挑战。