基于BIM的裝配式混凝土框架結構施工技術應用

楊小平

摘 要 國家大力發展裝配式建筑和應用BIM技術，根據涪陵城區第十八小學校工程裝配式框架結構施工情況，詳細介紹裝配式混凝土框架結構柱、疊合粱、疊合板、外墻板等預制構件安裝施工技術，特別是梁柱、主次梁等關鍵節點施工技術。通過BIM技術應用，大大提高了裝配式結構施工效率，有效減少了施工噪聲和材料浪費，實現了綠色施工，確保工程質量和工期，取得了良好效益。

關鍵詞 預制混凝土;裝配式構件;框架結構;BIM技術;節點處理;施工技術

1工程概況

涪陵城區第十八小學校工程位于重慶市涪陵區新城區大鵝社區，規劃建設36個班。該項目總建筑面積：13611.57平方米，局部地下1層，地上教學用房均為4層，建筑高度：15.60米，本建筑工程設計等級一級，結構安全等級為一級，耐火等級一級，建筑抗震設防類別為乙類，抗震等級為三級，抗震設防烈度為6度。為裝配式混凝土框架結構，采用了疊合梁、疊合板和預制外墻板等混凝土預制構件，建筑結構設計合理使用年限為50年，外墻外保溫設計使用年限為25年[1]。

2工程特點和難點

①本項目為集團公司當時裝配應用范圍最廣的混凝土框架結構，裝配式構件包括疊合梁、疊合板、預制外墻板，裝配率約60%。②本項目采用EPC承包模式，設計、施工均由集團公司實施，預制構件也由集團高新公司深化設計和生產，為本項目推廣裝配式項目和BIM應用創造了良好的條件。③預制構件采用二維碼管理，做到每一構件均有唯一標識。④由于柱截面小，梁鋼筋在柱內不能滿足直線錨固的條件，因此梁柱節點復雜，施工難度較大。④主梁與次梁設計采用套筒連接，主梁在預制時對套筒的位置定位要求很高，一旦偏移，次梁就無法安裝就位[2]。

3BIM技術應用

為確保裝配式項目的順利實施，本項目全過程采用了BIM技術，應用于碰撞檢查、施工模擬及復雜節點處理、三維場地布置、三維技術交底、預制構件跟蹤、質量安全管理、成本控制等方面。

（1）通過碰撞檢查，有效地解決了管線打架問題，特別是疊合梁預制構件在柱內的鋼筋碰撞打架問題，確保構件吊裝時順利就位，避免了現場的整改和構件損失。

（2）施工模擬及復雜節點安裝模擬，清楚直觀地展現了施工的實際情況，有利于技術人員選擇最優的施工方案，提前熟悉施工工藝順序和要求，加快了施工進度。

（3）通過BIM質量安全信息管理平臺，將現場發現的質量安全問題與模型關聯，并及時傳送至各相關人員，大大提升了管理效率和質量安全管理水平。

4主要施工要點

4.1 吊裝設備選擇

根據本工程樓棟分散、總高度較低和層數不多、單個預制構件較輕（最大重量不超過5t）的特點，采用起重吊車為主、塔吊為輔的吊裝方案。根據樓層位置和現場條件，不同樓層、不同位置的構件分別采用25T、50T、75T的吊車。同時構件在吊裝時采用鋼扁擔，以確保構件吊裝穩定可靠。

4.2 施工要點

（1）外墻板施工。①吊裝墻體前，須彈好軸線、墻體中線、尺寸控制線，確保吊裝位置準確;②需用鋼扁擔輔助吊裝，以確保吊裝穩定，就位后及時通過工具式可調臨時斜撐固定，每塊墻板不少于4個固定點，上面第一個點距墻體上端的距離約為墻體高度的1/3，第二個支撐點距樓地面距離50cm，并確保墻體垂直度滿足要求。

（2）疊合梁施工。①疊合梁吊裝前需分好控制線、中線，為了避免分線累積誤差，需按構件的中線進行控制，構件中線和平面位置中線對齊安裝，不能按構件的邊線從一邊向另一邊排布構件，這樣會由于構件誤差累積造成構件中線和位置中線錯位，導致疊合板或次梁無法安裝。②疊合梁臨時支撐體系選用盤扣式腳手架。盤扣式腳手架具有架體穩定性好、橫桿規格品種多的特點，橫桿最大規格為2.4米，通過計算，本項目橫桿選用2.4米橫桿完全能滿足疊合梁受力的要求，同時由于間距大，大大減少了立桿的數量，體現了裝配式的優勢。③同一根柱兩側疊合梁根據不同梁高、梁底標高和鋼筋位置確定吊裝順序，原則上先吊裝梁高較高的和梁底標高較低的構件。

（3）疊合板施工。①為了與梁的支撐體系保持一致，疊合板的臨時支撐也選用盤扣式腳手架，根據計算和圖集的要求，本項目每一塊板只需要4個支撐點，支點距板端距離不大于50cm。②為了提高吊裝的經濟性，由于板較輕，疊合板采用現場安裝的普通塔吊吊裝就能滿足要求。③疊合板與板之間的板帶需確保鋼筋搭接長度滿足設計要求，綁扎牢固。

（4）節點處理。①梁柱節點連接。由于本工程柱截面最大尺寸為500×500，梁鋼筋在柱內無法滿足直錨的要求，彎錨又不能滿足吊裝的要求，于是采用了墩錨的方式，在構件加工廠預先對錨固段進行墩錨，通過BIM技術預先排版疊合梁主筋的平面位置，確保柱內錨固鋼筋不沖突、不打架。②主次梁節點連接。主次梁鋼筋連接通過在主梁上預埋套筒，然后與次梁鋼筋進行連接，通過BIM技術排版，確保每一根梁的套筒預埋位置埋設準確。③墻板之間、墻板與柱梁之間防水處理。墻板與墻板之間、墻板與柱梁之間留設了2cm的變形縫，為確保防水的要求，現在縫中嵌設泡沫棒，然后內外用預制構件專用密封膠嵌縫密封，確保防水要求。

5結束語

本工程是重慶地區裝配率較高的裝配式混凝土框架結構建筑，通過BIM技術的應用，有效地解決了梁柱節點、主次梁節點、墻板節點的處理和預控，通過施工工藝模擬，確保了構件順利吊裝。通過該項目的實施，充分地體現了裝配式結構縮短工期、減少噪聲、減少材料浪費、減輕工人勞動強度的特點，實現了綠色施工，同時也為企業下一步大面積承接和實施裝配式建筑積累了豐富的施工經驗。

參考文獻

[1] 中國建筑業協會.裝配式混凝土建筑施工指南[M].北京：中國建筑工業出版社，2019：31.

[2] 王翔.裝配式混凝土結構建筑現場施工細節詳解[M].北京：化學工業出版社，2018：51.