BIM 技術在PC 深化中的應用

戎建波 洪旭 劉娜

（中國建筑第八工程局有限公司上海分公司，上海 200125）

一、工程概況

NO.2016G14 地塊1#-3#、5#-6#樓及地下室車庫工程施工項目，本項目總建筑面積約111607 m2，其中地下室兩層，建筑面積為39062 m2、地上5 棟住宅建筑面積為72545 m2。1#、2#樓為29 層住宅樓采用裝配式結構，所使用的預制構件為疊合板（2-27F）、樓梯梯段（1-27F）、預制剪力墻（5-28F）。

二、工程重點

日本和美國對裝配式建筑施工的研究已經較為成熟，并已經形成了成熟的工法，具有良好的參考意義，國內在PC 施工方面也已經進行了很多嘗試，形成了一定的施工經驗。但本公司有裝配式建筑施工經驗的項目較少，對PC 深化的認識并不夠，對PC 施工了解不多，因此需要對PC 的深化設計進行妥善策劃，經過多方面的調查研究，本項目認為PC 深化的重點是構件尺寸及吊點位置、機電等相關專業需求，本項目利用BIM 技術對以上情況進行了分析和對比，最終形成了深化圖紙。

三、BIM 技術應用

為了充分利用BIM 技術對PC 的深化進行指導，本項目將PC 深化分成3部分進行考慮，并利用BIM 技術對其進行分析論證，分別為：預制構件尺寸及布置、預制構件吊點及吊裝、機電相關專業的安裝。BIM 技術可以直觀地表現出深化圖紙的效果，對于圖紙糾偏極為有利。

（一）預制構件設計

根據招標文件要求，本項目預制率需達到20%以上，為了滿足預制率及裝配率，初步擬定采用的預制構件為預制剪力墻、疊合板以及預制樓梯。由于豎向構件連接節點較為復雜，灌漿套筒連接需進行灌漿作業，施工難度大，而水平構件的安裝及連接較為可靠，因此初步設計中使用的疊合板和預制樓梯較多，利用BIM 技術對疊合板及預制樓梯進行了建模分析，效果圖如下：

（灰色部分為現澆結構）

根據BIM 模型，預制樓梯在施工時需注意預留螺栓位置，應考慮安裝節點要求；而疊合板的分布較為合理，便于施工，經設計確認符合深化設計要求。

針對疊合板及樓梯的深化較為簡單，預制剪力墻所需考慮的因素就大大增加，根據招標文件要求，僅在內墻設置預制剪力墻，且應考慮施工難度及吊裝等等因素，基于以上考慮，對預制剪力墻進行了BIM 建模，效果圖如下：

由于剪力墻寬度為200mm，層高3300mm，深化設計的剪力墻長度越大，重量就越大，越不利于施工，同時需要對塔吊吊裝進行考慮，經過多方面的考慮，將預制剪力墻設置在圖示位置，分布均勻便于吊裝，經設計確認符合深化設計要求。

（二）預制構件吊裝

由于預制構件自重較大，吊裝要求較高，如何安全的將預制構件吊裝上樓也必須在深化設計中考慮。通過與相關項目溝通，預制構件吊裝均需采用吊具進行吊裝，同時吊具的選取需要兼顧安全性和經濟性，經過與專業廠家對接后對此進行了專項的計算，采用定型化一字橫梁作為平衡梁。本工程利用BIM 技術對此進行了分析。

首先對吊梁進行了建模分析，效果圖如下：

預制剪力墻、疊合板和樓梯的吊點的選取應由設計單位通過計算和綜合考慮進行設置，經過與設計單位溝通，本項目對預制構件的吊裝進行了建模分析，效果圖如下；

吊點設置經計算滿足設計要求。

（三）機電相關專業

除了安裝需要，預制構件還應考慮機電安裝等相關專業要求。在現澆結構中，機電等預留預埋作業隨著施工進行，但在裝配式結構施工中，機電預留預埋作業應當在工廠完成，在深化圖紙中注明預留線盒等位置。

在PC 深化中，涉及機電預留預埋的構件主要是疊合板與預制剪力墻。由于疊合板上還需要進行鋼筋綁扎及機電管線的操作，再進行混凝土澆筑，因此疊合板上主要進行預留線盒的深化設計。

預制剪力墻預留作業較為復雜，包括固定斜撐的預留點位，灌漿套筒的注漿孔出漿孔等等，因此在進行機電預留預埋時應詳細策劃，除此之外，還應考慮鋼筋與預留管線等的位置關系，本項目還需考慮鋁模與預制剪力墻的連接。本項目基于上述原理對預制剪力墻進行了建模分析，效果圖如下：

圖中最下方孔洞為出漿孔，兩側孔洞為與鋁模結合孔，中間位置為斜撐固定點位，通過BIM 模型對預制剪力墻上的點位布置進行了優先，避免出現難以施工的情況，經設計確認符合深化設計要求。

四、結語

本工程在裝配式結構的深化設計中使用BIM 技術進行了一系列控制，有效地對深化設計圖紙進行了控制，同時對預制構件施工中可能存在的問題進行了提前設計，達到了預期效果。