陶粒混凝土砌體信息化施工技術研究

關瑞榮

摘要：本文針對建筑工程陶粒混凝土砌體工程進行了信息化施工技術研究，事先進行軟件建立立體數據方案模型，計算相關施工參數，測定相關定位數據，然后根據數據進行指導施工，從而保證了砌筑質量，節約施工成本。

Abstract： In this paper， the information construction technology research is carried out for the terracotta concrete masonry project of the construction project， the three-dimensional data scheme model is established in advance， the relevant construction parameters are calculated， the relevant positioning data are determined， and the construction is guided according to the data， thus the quality of masonry is guaranteed， and construction costs are saved.

關鍵詞：陶粒;砌體;信息化

Key words： ceramics;masonry;informatization

中圖分類號：TU528.7 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）20-0134-03

0引言

在建筑工程中的陶粒混凝土砌塊砌體施工過程中，容易出現準備不充分，施工工序安排不合理，對施工圖紙上砌塊排列以及數量標注不符合實際施工情況。所以為了保證砌塊砌體的施工質量，對砌塊砌體需要有一個整體的數量和分配。此外，為了保證墻體的整體性以及抗震性能，設計中往往利用拉結筋、構造柱與圈梁等構造設施。構造柱在施工一般采用五進五退施工工藝，墻體與主次梁的連接處往往也需要采用斜頂磚進行特別調整，這些都需要在施工前有一個明確的指導方案。傳統的砌塊砌體施工方案，由于缺乏直觀性[1-2]，所以經常導致施工質量與設計不符等現象[3]。我公司在砌塊砌體施工過程中，利用BIM技術，事先進行軟件建立立體數據方案模型，計算相關施工參數，測定相關定位數據，通過事先進行BIM三維建模以及碰撞檢驗，繪制精確砌塊排列圖，可以提前進行砌塊加工，確保施工進度，質量有保證，降低了成本，經過多個工程應用最終形成了本工法。經實踐證明，本工法可以達到事先方案直觀預測，定位施工方便簡捷，效率高、質量有保證、有效降低成本。具有良好的經濟效益與社會效益。

1 ?工藝原理

利用BIM技術，事先進行軟件建立立體數據方案模型，計算相關施工參數，測定相關定位數據，然后根據數據進行指導施工。采用BIM進行模擬施工，事先明確各部位的砌塊形狀與尺寸，尤其是構造柱處、轉角處的砌塊以及斜頂磚等。然后按進度進行砌塊加工，避免材料浪費。通過事先的模型碰撞檢驗，排除可能出現的沖突與變更，有效保證施工進度。

2 ?操作要點

①熟悉圖紙、收集數據：熟悉并領會施工圖的設計意圖，構造柱、圈梁、拉結筋的設置位置。掌握砌塊規格型號、拉結筋直徑、斜頂磚尺寸，接槎位置與方式等基本信息。

②建立數據模型：利用BIM建模軟件，根據需要，建立整體或局部砌體工程的三維立體數據模型，如圖1所示。

③砌塊精細加工：根據模型計算結果，事先對砌塊進行精細加工。

④按模型指導施工：經過模型碰撞檢驗無誤后，方可根據模型結果進行指導施工，嚴格控制施工質量，保證砌塊砌筑質量。

2.1 施工清理

將砌筑砌體墻部分地面凸出地面的凝結會降清除干凈，并澆水潤濕清理部位。

2.2 墻身彈線

①砌墻體之前，必須以基礎地面按標高找平，依據BIM模型精確定位出墻體位置線及20控制線，放出砌塊的邊線和洞口線，再住上標注標高線（建筑1米線），BIM模擬圖如圖2所示。

②墻身彈線后，在綁扎構造柱前，對外墻及有水房間底部需設置混凝土反坎，其余部位墻體底部設置實心磚反坎，高度一般為200mm，用于找平、防潮、防滲漏。

2.3 綁扎構造柱

根據設計要求，墻長大于某值時，在墻轉角處及中部設構造柱，構造柱截面為墻寬×B（B根據設計圖紙確定），于截面內部加入箍筋和縱筋，并且在此部位對應的上下樓層留出箍筋的位置，以連接造柱的縱筋（構造柱應先砌墻后澆筑）。綁扎需要滿足以下要求：

①為穩固骨架不變形，必須利用反十字扣牢固的綁扎構造柱鋼筋骨架，綁扎方法也可采用套口立。錯開受力鋼筋方向的位置，且應保證受力的主筋和箍筋呈垂直角度，重疊箍筋的彎鉤處。

②箍筋在樓層柱腳及柱頂部位交接的地方，且距離上下端<600內進行每100加密。梁圈的鋼筋與構造柱利用長度730mm的搭接之法，且有25mm保護層的主筋。

③基于標準的規范及設計的需求，檢查構造柱的位置線，確認搭接的長度及具體位置，確保符合要求。

④利用綁扎搭接的方法連接預留筋、預埋筋及鋼筋骨架，除了針對外，還需保證搭接的長度>35d=35×14=490，必須針對每根搭接的鋼筋綁扎三圈以保證牢固。

⑤根據BIM模型進行施工交叉檢測（見圖3）確定最優施工順序。

2.4 墻體焊接拉結筋

對于多層砌體，非承重墻應增加加密鋼筋且>500mm入承重墻體內，為了穩固，依墻高為基準配置2？準6拉結鋼筋，且是每隔500mm～600mm便設置一個，并與承重柱或墻拉結;若抗震構造 8度和9度時，后砌的隔墻若長度>5m時，應將樓板或梁與墻頂焊接拉結筋，設置鋼筋混凝土構造柱于大門洞口或者獨立的墻肢端部位。鋼筋混凝土結構中的砌體填充墻，尚應符合下列要求：①為減少短柱及薄弱層出現，應均勻布置填充墻的豎向及平面;②緊密融合框架梁及墻頂;③設置2？準6拉筋于填充墻內，且須每隔500mm～600mm便設置拉筋，且伸入承重墻內，抗震構造6或7度時須沿墻貫通，而全長貫通則是8或9度時;④根據BIM模型精準定位各個構件的位置。

2.5 砌塊排列

如果不進行砌塊排列就直接砌筑，有可能出現的后果是：每一皮砌塊砌筑都有可能出現尺寸不符合砌塊模數要求，或不能滿足錯縫搭砌、灰縫厚度要求，會造成施工混亂，砌筑困難，時干時停，影響工效和進度，或打鑿砌塊，影響質量。所以為保證砌筑平整度與精度，在正式砌筑之前應先進行砌塊排列。

①根據BIM模型繪制出砌塊排列圖，然后通過立皮數桿進行輔助施工。在各轉角處設立皮數桿并拉通線，間距不超過5m。皮數桿上應注明門窗洞口、拉結筋、過梁的尺寸標高。皮數桿設立應參照：應先遠后近、先下后上、先外后內的原則。

②根據BIM模型，基于現場的砌塊規格進行排磚建模設計，依據設計模型進行砌體及砌塊排列圖的繪制，需嚴格審核后，無誤方可依圖從基礎面、±0.000面或地基處開始進行砌塊排列，且主規格的砌塊在排列時應占據總砌體砌塊量的80%左右。

2.6 砌塊砌筑時應注意事項

①砌筑前，應準備好砌筑砂漿，砌筑砂漿作為粘結劑，其對砌筑整體質量影響很大，一般情況下，砂漿稠度6～8cm，為了保證質量，需隨用隨拌，施工期間，若溫度<30℃時，拌成后使用時間不得超過4h;若溫度>30℃時，則不得超過3h。盛入灰槽里的砂漿如果出現泌水現象，要在砌筑前重新拌合。

②根據BIM模型確定砌塊墻體與結構構件有沖突位置，調整BIM模型確定新的施工工藝，先滿足構件布置;

③上下砌塊在砌筑時采用錯縫搭砌法，錯縫須為砌塊的1/2，且>砌塊高的1/3h和>150mm，若沒有按壓搭要求搭砌錯縫，補救措施便是依照設計規定利用壓砌鋼筋網片搭砌;

④砌塊砌筑時若遇到縱橫墻及外墻轉角處時，砌塊被分皮咬槎來交錯搭砌，而不能咬槎時，采用的構造方案則滿足設計需求;門窗洞口的邊線以及砌體垂直縫不能用磚砌，且不可直接與通縫結合。

⑤砌體若不含鋼筋網片則15mm是其正常的水平灰縫的厚度，而若含有則20～25mm為水平灰縫厚度，且20mm為垂直灰縫寬度。若出現>30mm的垂直縫則需要用C20細石混凝土將其縫隙灌實。

⑥進行砌塊排列時磚鑲砌應少用，甚至不用，如必須用時需要分散使用，且選用整磚進行平砌，并依據砌塊的強度等級進行挑選不低于其強度的磚。

⑦不得用斧子或瓦刀砍劈砌塊，需截磚時須根據所需尺寸在砌塊上彈線，用切割刀或手鋸截取;

⑧砌筑墻壁體時應根據BIM模型與現場施工情況留設施工通道。施工通道留設于現澆帶下，施工通道留設前應根據砌塊規格繪制排列圖，通道補砌填充須用整塊砌塊。

⑨砌筑過程中需在構造柱每層的柱腳處留設馬牙槎，以>1/4磚的進退距離，進行先退后進的布局，且高度應小于300mm，構造柱采用C20混凝土，構造柱封模板前需在邊上貼海綿條，減少漏漿影響構造柱成型質量。

2.7 梁板底斜頂磚施工

根據BIM模型，到頂墻砌至接近梁、板底時，預留一定空隙，待墻體砌筑完并間隔至少14d后補砌擠緊。斜頂磚采用倒八字型，角度根據梁板底空隙而定，但需在45°～60°之間，倒八字中間最后采用成品三角磚進行壓頂。

2.8 構造柱澆筑混凝土

構造柱模板施工及加固前建立BIM模型，精準確定需要加固的位置與確定需要的材料，確定施工順序，構造柱施工質量取決于模板與混凝土澆筑，所以應嚴格控制模板與混凝土澆筑的質量。構造柱鋼筋綁扎到位，保護層支到位，經驗收通過后，方可安裝模板，經允許后可進行砼施工澆筑。

①安裝支設構造柱模板應滿足以下條件：

1）為了使模板可以在澆筑混凝土時承受其帶來的側壓力，因此對剛度和承載能力有一定的要求。

2）確保各部位的構件位置、形狀及尺寸符合設計要求。

3）模板拼接縫切勿漏漿，保證嚴密結合。

②安裝模板的工藝。

1）基于圖紙為標準，確定構造柱模板的位置，需墻體50mm彈線及構造柱彈控制線;

2）為了預防漏漿，貼海綿條于距離墻體預留馬槎的牙邊5cm處。

3）合模前清理干凈構造柱根部鑿毛、垃圾及砼浮漿。

4）保護墻體及不變形額同時對模板進行加固，50*80的方木為模板龍骨，從豎向灰縫中穿過步步緊做固定拉結;

5）對模板涂脫模劑，安裝模板需要依據設計需求，并進行加固，進一步校正;

6）為防止模板底部漏漿，須采用與構造柱砼同標號的砂漿將模板的根部進行封堵。

③構造柱施工澆筑混凝土。

1）在澆筑前，需用配比和混凝土一致的減石子混凝土及水泥砂漿，且鋪5cm厚于構造柱根部施工縫中。

2）采用塔吊吊斗供料式澆筑方法，首先將裝滿混凝土的吊斗下降到離鐵盤55cm左右，不可直接倒入模內，需卸到鐵盤上利用鐵鍬裝入模內。

3）構造柱進行混凝土澆筑時，需要插入振搗棒直抵柱根，灌混凝土前需要讓振搗棒先振動，而且振搗和澆筑都應分層進行，并保持<60cm的層厚，振搗同時下料，通常小于2m的澆筑高度。

4）振搗混凝土：振搗棒需沿內墻插入進行振搗構造柱。斜角振搗是針對圈梁混凝土振搗時。而小型30mm振搗棒則是針對板縫混凝土振搗時使用，低于振搗棒的1.25倍則為振搗層的厚度。

5）為了使外磚墻、外墻板及鋼筋位置的防水結構不被破壞，應預防鋼筋及模板的移位及變形、拉桿及螺栓的脫落及松動、漏漿等須有專人檢查并檢修。

3 ?結語

本文利用BIM技術，事先進行軟件建立立體數據方案模型，計算相關施工參數，測定相關定位數據，然后根據數據進行指導施工，從而保證了砌筑質量。通過BIM模型精確模擬施工后成果，對轉角、T型連接處以及構造柱、梁底等部位能夠精確砌塊尺寸，事先進行精確加工，合理利用材料，避免材料浪費，節約能源，避免施工中的材料浪費，具有顯著的經濟效益，可以節約工期10%，材料費8%。

參考文獻：

[1]丁文玲，周凡.淺談南通通州萬達項目BIM技術在砌體工程中的應用[J].建筑工程技術與設計，2018（23）：56-60.

[2]韋智儀，馮為民，梁嘉煒.基于BIM技術的砌塊墻體快速建模應用研究[J].現代商貿工業，2018（17）：193-194.

[3]戴路，武超，周曉帆，等.砌體工程綜合排布的BIM應用[J].建筑，2017（18）：78-80.