基于BIM優(yōu)化下的連續(xù)梁施工工裝工藝應(yīng)用技術(shù)

吳瑞

摘要：隨著BIM（建筑信息模型）技術(shù)在國內(nèi)建筑行業(yè)的逐漸推廣使用，與BIM相結(jié)合的各類新型施工工裝工藝逐漸替代傳統(tǒng)的施工工藝，在保證施工質(zhì)量的前提下，強(qiáng)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(xiàn)。BIM優(yōu)化下的連續(xù)梁施工技術(shù)是在BIM優(yōu)化的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場施工，輔之以新型的工裝工藝，保障現(xiàn)場施工的效率和質(zhì)量。本文就連續(xù)梁施工的工藝工裝在濉溪大橋的應(yīng)用進(jìn)行論述，解決目前施工中存在的一些連續(xù)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(guān)鍵詞：BIM技術(shù);連續(xù)梁;工藝工裝應(yīng)用;質(zhì)量通病

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

中圖分類號：TU17? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)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(nèi)，于DK233+241.31處跨越濉溪河，河道寬度約90m。連續(xù)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(xù)梁計算跨度為（60+100+60）m，梁全長221.5m。

2? 現(xiàn)場施工重難點

以往的連續(xù)梁施工中，主要存在以下質(zhì)量通病：

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

②預(yù)應(yīng)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(yán)重。

③預(yù)應(yīng)力管道加固困難，預(yù)應(yīng)力管道線性無法保證，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)與設(shè)計出現(xiàn)偏差。

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

3? BIM優(yōu)化設(shè)計

BIM技術(shù)應(yīng)用越來越多，連續(xù)梁施工之前委托設(shè)計院對連續(xù)梁進(jìn)行建模，對預(yù)應(yīng)力管道、鋼筋位置進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，避免了預(yù)應(yīng)力管道、鋼筋的相互沖突，防止施工過程中人為的隨意調(diào)整，同時提高了設(shè)計的質(zhì)量，也提升了施工質(zhì)量。

4? 六大工裝工藝應(yīng)用

針對傳統(tǒng)連續(xù)梁施工工藝中存在的問題，結(jié)合本工程的自身特點，提出了六種新型工裝工藝應(yīng)用，減少連續(xù)梁傳統(tǒng)施工中存在的問題及通病。

4.1 預(yù)應(yīng)力管道定位全截面剛性井字架

預(yù)應(yīng)力管道定位采用精加工全截面剛性井字架對預(yù)應(yīng)力管道精準(zhǔn)定位。按照設(shè)計圖紙，在CAD中畫出預(yù)應(yīng)力束縱、橫斷面，以梁面翼緣板標(biāo)高作為基準(zhǔn)面，以0#塊中心分界，順線路方向確定出每50cm斷面處每束預(yù)應(yīng)力管道對應(yīng)位置。將各斷面在CAD中畫出并復(fù)核無誤后，再根據(jù)坐標(biāo)尺寸及相應(yīng)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(wǎng)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(cè)腹板各1個，便于施工時與模板安裝工序相對應(yīng)。

4.2 定制端頭模板

根據(jù)BIM優(yōu)化調(diào)整的鋼筋和波紋管間距，掛籃端頭模板分別預(yù)留預(yù)應(yīng)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(cè)模邊緣采用∠63角鋼與鋼板拼接，鋼筋定位槽口設(shè)置在角鋼上?？v向預(yù)應(yīng)力張拉槽口根據(jù)設(shè)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(xiàn)澆段梁體底板鋼筋網(wǎng)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(jù)鋼筋分布間距在角鋼相應(yīng)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(jù)0#段及現(xiàn)澆段底板結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置。支撐角鋼用于支撐鋼筋定位角鋼及支撐0#段及現(xiàn)澆段內(nèi)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(jù)鋼筋保護(hù)層厚度與底板頂面標(biāo)高進(jìn)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(fù)使用。支撐角鋼布置間距與內(nèi)模支架間距相同，間距0.9m×0.9m。在角鋼上部與內(nèi)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(nèi)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(xiàn)了對鋼筋保護(hù)層及鋼筋間距較好的控制，有能控制內(nèi)模支架鋼管不打進(jìn)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(shù)

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

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

連續(xù)梁支座處混凝土采用定點布料方式，綁扎支座處鋼筋網(wǎng)時，嚴(yán)格控制每層鋼筋的綁扎間距及位置，將四層鋼筋網(wǎng)片的10cm×10cm網(wǎng)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(wǎng)上，造成混凝土離析、空洞。在支座鋼筋網(wǎng)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(shè)置2根直徑？準(zhǔn)120mm的高強(qiáng)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(zhuǎn)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(yù)置PVC管周邊按設(shè)計鋼筋間距綁扎鋼筋，鋼筋與管道沖突時，對鋼筋間距進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在0#段及現(xiàn)澆段凸出加寬段側(cè)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(yǎng)護(hù)設(shè)備

連續(xù)梁自動噴淋系統(tǒng)由蓄水箱（1m3）、動力系統(tǒng)（增壓泵）、自動控制系統(tǒng)（時間器）、噴淋管網(wǎng)組成。自動噴淋系統(tǒng)附著于連續(xù)梁模板后部，隨掛籃前移而對每個新澆筑段進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。連續(xù)梁管網(wǎng)采用？準(zhǔn)20mm鍍鋅鋼管+霧化噴頭組成，管網(wǎng)根據(jù)梁體外形布設(shè)于翼緣板下部、腹板外側(cè)、底板下部，箱內(nèi)設(shè)置可走行的自動噴淋養(yǎng)護(hù)車架，通過計時器對噴淋養(yǎng)護(hù)時間進(jìn)行控制。

自動噴淋養(yǎng)護(hù)設(shè)備加工工藝：①先根據(jù)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(zhǔn)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(tǒng)安裝在掛籃模板端部。⑤將輸水管開關(guān)與時間繼電器連接，調(diào)節(jié)好時間繼電器開關(guān)時間，做到定時養(yǎng)護(hù)。

4.6 自動張拉壓漿

智能控制，一鍵張拉。一鍵操作可實現(xiàn)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(guī)范要求。

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

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(tài)校核伸長量，實現(xiàn)“伸長值的差值應(yīng)控制在6%以內(nèi)”的雙控要求。

③精確施加張拉力。準(zhǔn)確控制千斤頂所施加的預(yù)應(yīng)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(tǒng)、高速制漿機(jī)、儲漿桶、進(jìn)漿/出漿檢測設(shè)備、螺桿泵集成于一體，現(xiàn)場使用時只需將進(jìn)漿管和返漿管與預(yù)應(yīng)力管道對接，即可進(jìn)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(xù)性好，漿液不易帶進(jìn)空氣。使用高耐磨性膠套，特別設(shè)計螺桿泵減速比和螺桿腔體體積有機(jī)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(tǒng)自動測量水、添加劑、水泥重量，根據(jù)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(jiān)測進(jìn)漿和出漿流量，并自動測算孔道內(nèi)實際漿液體積，通過和理論體積比較，確認(rèn)壓漿量是否足夠。

⑧自動保壓。自動控制螺桿泵補(bǔ)壓，使注漿壓力維持在0.5～0.7MPa之間，確?？椎缐簼{密實。

5? 結(jié)語

通過濉溪大橋連續(xù)梁施工工裝工藝應(yīng)用的效果，基于BIM優(yōu)化下的連續(xù)梁施工工裝工藝相對于傳統(tǒng)的連續(xù)梁施工技術(shù)相比，能夠有效的降低現(xiàn)場施工的施工難度，減小了因為環(huán)境和人為控制困難造成的質(zhì)量通病。因此連續(xù)梁施工工裝工藝在未來項目建設(shè)中將廣泛應(yīng)用。

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