基于BIM優化下的連續梁施工工裝工藝應用技術

吳瑞

摘要：隨著BIM（建筑信息模型）技術在國內建筑行業的逐漸推廣使用，與BIM相結合的各類新型施工工裝工藝逐漸替代傳統的施工工藝，在保證施工質量的前提下，強化施工超前的控制，弱化施工的過程控制，減少施工通病的出現。BIM優化下的連續梁施工技術是在BIM優化的基礎上，結合現場施工，輔之以新型的工裝工藝，保障現場施工的效率和質量。本文就連續梁施工的工藝工裝在濉溪大橋的應用進行論述，解決目前施工中存在的一些連續梁施工通病。

Abstract： With the gradual promotion and use of BIM technology in the domestic construction industry， various new construction tooling processes combined with BIM gradually replace traditional construction techniques. Under the premise of ensuring the quality of construction， it is necessary to strengthen the advance control of construction， weaken the construction process control and reduce the occurrence of common construction problems. The continuous beam construction technology under BIM optimization is based on BIM optimization， combined with on-site construction， and supplemented with new tooling technology to ensure the efficiency and quality of on-site construction. This article discusses the application of continuous beam construction technology to the Suixi Bridge， and solves some common problems in continuous beam construction in current construction.

關鍵詞：BIM技術;連續梁;工藝工裝應用;質量通病

Key words： BIM technology;continuous beam;process tooling application;common quality problems

中圖分類號：TU17? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）03-0193-03

1? 工程概況

濉溪大橋位于三明市建寧縣內，于DK233+241.31處跨越濉溪河，河道寬度約90m。連續梁位于4#～7#臺上，采用懸臂澆筑法施工。主跨跨越濉溪河，5#、6#主墩分別位于濉溪兩岸，墩高39.5m和28.5m。連續梁計算跨度為（60+100+60）m，梁全長221.5m。

2? 現場施工重難點

以往的連續梁施工中，主要存在以下質量通病：

①0#塊鋼筋間距較小，綁扎不規范容易導致混凝土澆筑過程中布料和振搗質量無法保證。

②預應力管道和鋼筋之間的位置沖突較多，尤其在0#塊和腹板變截面的位置沖突更為嚴重。

③預應力管道加固困難，預應力管道線性無法保證，導致預應力系統與設計出現偏差。

④傳統張拉采用人工控制，兩端張拉同步難以保證;傳統壓漿受人為因素影響較大，漿液配合以及壓漿的各項參數誤差較大。

3? BIM優化設計

BIM技術應用越來越多，連續梁施工之前委托設計院對連續梁進行建模，對預應力管道、鋼筋位置進行了優化調整，避免了預應力管道、鋼筋的相互沖突，防止施工過程中人為的隨意調整，同時提高了設計的質量，也提升了施工質量。

4? 六大工裝工藝應用

針對傳統連續梁施工工藝中存在的問題，結合本工程的自身特點，提出了六種新型工裝工藝應用，減少連續梁傳統施工中存在的問題及通病。

4.1 預應力管道定位全截面剛性井字架

預應力管道定位采用精加工全截面剛性井字架對預應力管道精準定位。按照設計圖紙，在CAD中畫出預應力束縱、橫斷面，以梁面翼緣板標高作為基準面，以0#塊中心分界，順線路方向確定出每50cm斷面處每束預應力管道對應位置。將各斷面在CAD中畫出并復核無誤后，再根據坐標尺寸及相應間距加工井字架，井字架采用Ф12圓鋼加工焊接而成，井字架鋼筋網格比波紋管直徑大1cm，便于波紋管穿過。每個截面共加工3個井字架，分別是頂板1個和兩側腹板各1個，便于施工時與模板安裝工序相對應。

4.2 定制端頭模板

根據BIM優化調整的鋼筋和波紋管間距，掛籃端頭模板分別預留預應力管道孔和鋼筋定位孔。掛籃端頭模面板采用5mm厚鋼板加工而成，為增加端頭模板剛度及梁體鋼筋的間距可控，靠近側模邊緣采用∠63角鋼與鋼板拼接，鋼筋定位槽口設置在角鋼上。縱向預應力張拉槽口根據設計圖紙角度與尺寸用5mm鋼板加工而成，張拉槽口與端頭模采用栓接，整體吊裝定位。

4.3 可拆卸組合式勁性骨架

分析0#段及現澆段梁體底板鋼筋網之間的間距，精加工可拆卸組合式角鋼勁性骨架，角鋼骨架分為鋼筋定位角鋼及支撐角鋼，角鋼型號為L50*3mm等邊角鋼。鋼筋定位角鋼需要根據鋼筋分布間距在角鋼相應位置開槽，開槽深度3cm，寬度比鋼筋直徑大3mm，鋼筋定位角鋼根據0#段及現澆段底板結構進行設置。支撐角鋼用于支撐鋼筋定位角鋼及支撐0#段及現澆段內模支架，鋼筋定位角鋼與支撐角鋼采用可拆卸式螺栓連接，水平位置根據鋼筋保護層厚度與底板頂面標高進行確定，在底板鋼筋綁扎完成形成整體骨架后，拆除鋼筋定位角鋼并保留支撐角鋼，便于鋼筋定位角鋼重復使用。支撐角鋼布置間距與內模支架間距相同，間距0.9m×0.9m。在角鋼上部與內模支架相接的部位可增加5mm厚的鋼板，并將鋼板點焊在支撐角鋼上，在角鋼的下部增加混凝土墊塊，避免支撐角鋼與模板直接接觸，確保支撐角鋼與內模支架可靠連接。

使用可拆卸組合式勁性骨架定位工裝即實現了對鋼筋保護層及鋼筋間距較好的控制，有能控制內模支架鋼管不打進混凝土中，保證了梁體混凝土的完整性。

4.4 多孔振搗施工技術

連續梁多孔振搗施工技術適用于連續梁梁段鋼筋較為密集及需安裝支座的0#段及現澆段。

在0#塊加寬段側模上部斜面處每側分別開設2個30cm×30cm的振搗天窗，在現澆段加寬段側模上部斜面處每側分別開設2個15cm×15cm的振搗天窗。在0#段箱內橫隔板兩側底部倒角斜面上開設4個15cm×15cm的振搗口，在現澆段箱內橫隔板兩側底部倒角斜面上開設2個15cm×15cm的振搗口，以便從橫隔板兩側插入振搗棒振搗支座處混凝土。

連續梁支座處混凝土采用定點布料方式，綁扎支座處鋼筋網時，嚴格控制每層鋼筋的綁扎間距及位置，將四層鋼筋網片的10cm×10cm網格對齊，確保混凝土順利下料至支座，避免因粗骨料卡在鋼筋網上，造成混凝土離析、空洞。在支座鋼筋網片及腹板波紋管定位完成后，在支座上方利用波紋管之間的空隙設置2根直徑？準120mm的高強度PVC管作為混凝土下料通道和振搗通道，兩根PVC管縱向間距80～100cm，下料通道和振搗通道相互利用轉換，PVC管底部距支座頂板45～50cm，管道頂端高出梁面鋼筋50cm。在后在預置PVC管周邊按設計鋼筋間距綁扎鋼筋，鋼筋與管道沖突時，對鋼筋間距進行適當調整。在0#段及現澆段凸出加寬段側模上增加一臺附著式振搗器，輔助振搗，保證混凝土的外觀。

4.5 自動噴淋養護設備

連續梁自動噴淋系統由蓄水箱（1m3）、動力系統（增壓泵）、自動控制系統（時間器）、噴淋管網組成。自動噴淋系統附著于連續梁模板后部，隨掛籃前移而對每個新澆筑段進行養護。連續梁管網采用？準20mm鍍鋅鋼管+霧化噴頭組成，管網根據梁體外形布設于翼緣板下部、腹板外側、底板下部，箱內設置可走行的自動噴淋養護車架，通過計時器對噴淋養護時間進行控制。

自動噴淋養護設備加工工藝：①先根據梁體及掛籃模板尺寸加工噴淋主管道，噴淋架主管道采用？準20鍍鋅鋼管制作。②用三通及90°彎頭將加工好的噴淋主管道和噴頭連接，噴頭采用霧噴噴頭。③采用軟管作為輸水管連接加工好的噴淋架以及水源。④將已加工好的噴淋系統安裝在掛籃模板端部。⑤將輸水管開關與時間繼電器連接，調節好時間繼電器開關時間，做到定時養護。

4.6 自動張拉壓漿

智能控制，一鍵張拉。一鍵操作可實現初張拉、二倍初張、終張拉、錨固、退缸整個過程。自動控制，保證中間持荷時間、終張持荷時間符合規范要求。

①同步張拉，均勻加載。綜合采用變頻技術和自適應PID技術，不但實現了同步對稱張拉，而且加載速率可控，力同步精度達2%以內。

②力與伸長量雙控。在實時采集千斤頂位移及張拉力的同時，自動計算和動態校核伸長量，實現“伸長值的差值應控制在6%以內”的雙控要求。

③精確施加張拉力。準確控制千斤頂所施加的預應力，將誤差范圍控制到±1%。

④集成度高。壓漿臺車將自動稱重系統、高速制漿機、儲漿桶、進漿/出漿檢測設備、螺桿泵集成于一體，現場使用時只需將進漿管和返漿管與預應力管道對接，即可進行壓漿施工。操作簡單，使用方便。

⑤使用螺桿泵壓漿。使用螺桿泵壓漿，相對于活塞泵壓漿，出漿連續性好，漿液不易帶進空氣。使用高耐磨性膠套，特別設計螺桿泵減速比和螺桿腔體體積有機配合，減少了膠套磨損，提高了螺桿泵使用壽命，降低了用戶使用成本。

⑥稱重功能。系統自動測量水、添加劑、水泥重量，根據水泥用量自動控制水和添加劑重量，保證水膠比符合要求。

⑥LED屏直觀顯示重量。LED屏實時顯示水、輔料、水泥的理論重量和實際重量，形象直觀，一目了然。

⑦壓漿體積測量。采用高性能電磁流量計，實時監測進漿和出漿流量，并自動測算孔道內實際漿液體積，通過和理論體積比較，確認壓漿量是否足夠。

⑧自動保壓。自動控制螺桿泵補壓，使注漿壓力維持在0.5～0.7MPa之間，確保孔道壓漿密實。

5? 結語

通過濉溪大橋連續梁施工工裝工藝應用的效果，基于BIM優化下的連續梁施工工裝工藝相對于傳統的連續梁施工技術相比，能夠有效的降低現場施工的施工難度，減小了因為環境和人為控制困難造成的質量通病。因此連續梁施工工裝工藝在未來項目建設中將廣泛應用。

參考文獻：

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