基于BIM的裝配式疊合板施工

張希

（湖北交投孝感臨空產(chǎn)城發(fā)展有限公司 432000）

BIM技術(shù)是以CAD技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展而來(lái)的多維模型信息集成技術(shù)。隨著B(niǎo)IM技術(shù)的發(fā)展，逐漸被廣泛應(yīng)用于裝配式建筑項(xiàng)目中。裝配式建筑即能滿足建筑安全需求，同時(shí)能夠滿足節(jié)能環(huán)保需求，符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。裝配式疊合板改變了以往費(fèi)時(shí)費(fèi)力的現(xiàn)場(chǎng)加工模式，且裝配式疊合板施工操作簡(jiǎn)單、成本較低。

1 基于BIM的疊合板深化設(shè)計(jì)平臺(tái)的功能

1.1 確定拆分區(qū)域

綜合經(jīng)濟(jì)成本、施工難易程度對(duì)疊合板、現(xiàn)澆板使用區(qū)域進(jìn)行劃分。此部分主要通過(guò)Revit軟件來(lái)完成，通過(guò)給建筑模型局部上色來(lái)區(qū)分疊合板區(qū)域。如果項(xiàng)目中拆分區(qū)域較少，則可以直接進(jìn)行編號(hào)。

1.2 設(shè)計(jì)構(gòu)建尺寸

尺寸設(shè)計(jì)時(shí)謹(jǐn)遵“模數(shù)協(xié)調(diào)原則”，對(duì)于預(yù)制構(gòu)件的尺寸進(jìn)行優(yōu)化。疊合板的模具成本高，為了節(jié)約成本，盡量綜合考量提升模具利用率。為了方便連接，疊合板的厚度應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目其他構(gòu)件情況進(jìn)行確認(rèn)。

1.3 獲取內(nèi)力數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)指標(biāo)

深化構(gòu)件設(shè)計(jì)需要獲取構(gòu)件的設(shè)計(jì)指標(biāo)以及其他數(shù)據(jù)信息。本部分工作可以通過(guò)PKPM結(jié)構(gòu)分析軟件完成，以獲取結(jié)構(gòu)內(nèi)力數(shù)據(jù)以及配筋面積數(shù)據(jù)。

1.4 疊合板深化設(shè)計(jì)方案

通過(guò)BIM軟件的檢驗(yàn)功能來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。例如，疊合板間的連接點(diǎn)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、疊合板與現(xiàn)澆板間的連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、疊合板與預(yù)制墻體間的連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)以及碰撞檢查等。

2 BIM技術(shù)在裝配式疊合板施工項(xiàng)目中的具體應(yīng)用

2.1 疊合板拆分

在BIM軟件中，按照裝配式建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖創(chuàng)建出來(lái)的BIM模型是以樓梯整體的形式呈現(xiàn)出來(lái)，因此首先要進(jìn)行構(gòu)件拆分，劃分為多個(gè)部分逐一檢查?？茖W(xué)合理的構(gòu)建拆分是裝配式建筑施工的前提條件。拆分中應(yīng)盡量減少模數(shù)，也就是減少預(yù)制構(gòu)件的種類，優(yōu)化方案降低成本。在施工中，運(yùn)用BIM技術(shù)拆分出采用疊合板的區(qū)域，出具分析設(shè)計(jì)圖紙。主要涵蓋項(xiàng)目工程疊合板拼裝節(jié)點(diǎn)詳圖、疊合板用量清單、疊合板結(jié)構(gòu)詳圖、疊合板吊裝詳圖等。

2.2 疊合板施工節(jié)點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.2.1 疊合板間的連接節(jié)點(diǎn)

疊合板是將預(yù)制板以及現(xiàn)澆混凝土相結(jié)合的新型結(jié)構(gòu)形式。在施工過(guò)程中，采用疊合板上層混凝土澆筑的方式來(lái)進(jìn)行疊合板間的連接，具有整體性、剛度大、抗裂性等特征。采用疊合板應(yīng)預(yù)先設(shè)計(jì)出鋼筋的排列方法。

2.2.2 疊合板與現(xiàn)澆板間的連接節(jié)點(diǎn)

疊合板與現(xiàn)澆板間的連接節(jié)點(diǎn)直接影響著裝配式建筑強(qiáng)度。通過(guò)BIM技術(shù)創(chuàng)建三維立體模型，模擬疊合板與現(xiàn)澆板間的連接節(jié)點(diǎn)鋼筋的排列分布，能夠有效避免遺漏降板區(qū)域甩出直筋，或者鋼筋彎起。

2.2.3 疊合板與預(yù)制墻體間的連接節(jié)點(diǎn)

精確的數(shù)據(jù)是疊合板與預(yù)制墻體連接節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵。構(gòu)件長(zhǎng)度的誤差容易導(dǎo)致施工過(guò)程中搭接的失敗，給搭接工作造成困難。通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，有利于提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。建立三維模型對(duì)施工進(jìn)行模擬，降低了修改設(shè)計(jì)成本、施工成本，縮短了施工時(shí)間。通常項(xiàng)目施工中疊合板同墻體搭接都存在長(zhǎng)度限制，一旦超過(guò)限制的長(zhǎng)度，就容易在施工中產(chǎn)生爆漿情況。因此，在施工前應(yīng)采用BIM技術(shù)進(jìn)行施工模擬，在數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤后進(jìn)行施工。

2.3 碰撞檢查

在裝配式建筑疊合板施工中，BIM技術(shù)的碰撞檢查功能意義重大?；贐IM輔助軟件NavisWorks的“clash detective”，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的三維碰撞檢查，對(duì)于裝配式建筑的整體結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的檢查，通過(guò)各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)搜集、分析以及處理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，降低成本。將碰撞檢查結(jié)果提交到設(shè)計(jì)部門，及時(shí)修改疊合板位置、鋼筋分布等，保障施工順利進(jìn)行。相對(duì)于傳統(tǒng)的單專業(yè)校審，BIM技術(shù)檢查結(jié)果更為準(zhǔn)確，效果顯著。

2.4 疊合板鋪裝深化設(shè)計(jì)

采用BIM技術(shù)對(duì)墻體支撐進(jìn)行模擬，從而優(yōu)化疊合板的鋪裝方案。在裝配式建筑項(xiàng)目中通常會(huì)根據(jù)建筑需求采用不同的支撐方式。利用BIM技術(shù)模擬疊合板內(nèi)支撐與預(yù)制墻體支持，避免兩者之間的碰撞。在模擬中能明確疊合板內(nèi)支撐螺栓位置，為施工的順利進(jìn)行提供基礎(chǔ)條件。

2.5 疊合板模具設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)能夠創(chuàng)建三維建筑模型，并且進(jìn)行構(gòu)件拆分，針對(duì)每個(gè)構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。疊合板模具是典型的構(gòu)件模具之一，成本較高。通過(guò)BIM信息平臺(tái)能夠分析項(xiàng)目模具數(shù)據(jù)，并依據(jù)“少規(guī)格、多組合”原則設(shè)計(jì)模具的數(shù)量以及組合方式，降低模具成本。在制作前應(yīng)充分利用BIM軟件進(jìn)行分析，避免資源浪費(fèi)。

3 BIM技術(shù)在裝配式疊合板施工中使用的優(yōu)點(diǎn)

3.1 提升設(shè)計(jì)效率

傳統(tǒng)的二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)步驟多、周期長(zhǎng)，同時(shí)錯(cuò)誤發(fā)發(fā)生率高，因圖紙出錯(cuò)導(dǎo)致工期延誤的事情時(shí)有發(fā)生。BIM技術(shù)將設(shè)計(jì)的核心從二維圖紙轉(zhuǎn)移到三維模型，包含了大量的數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^(guò)BIM模型來(lái)得出疊合板用料、連接、鋼筋配置情況，避免了手動(dòng)繪制圖紙，核算數(shù)據(jù)，提升了設(shè)計(jì)效率。

3.2 降低設(shè)計(jì)誤差

BIM技術(shù)具有碰撞檢查功能，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)的反復(fù)檢查，及時(shí)糾正設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中需經(jīng)過(guò)人工審圖，雖然如此，誤差依然很大。BIM技術(shù)的應(yīng)用減少了審圖人員的工作量，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)疊合板、連接節(jié)點(diǎn)和鋼筋位置間距、厚度等問(wèn)題。

3.3 高效協(xié)同作業(yè)

BIM技術(shù)平臺(tái)實(shí)際上也是數(shù)據(jù)共享平臺(tái)。在BIM技術(shù)平臺(tái)信息開(kāi)放的環(huán)境下，各個(gè)流程的管理、設(shè)計(jì)人員共同創(chuàng)建模型、修改。有助于施工中的溝通，從而協(xié)同作業(yè)。信息的開(kāi)放也意味著各環(huán)節(jié)工作人員相互監(jiān)督，設(shè)計(jì)的出錯(cuò)了降低，準(zhǔn)確性更高。BIM模型能夠?qū)κ┕み^(guò)程進(jìn)行模仿進(jìn)行碰撞檢查，避免專業(yè)規(guī)劃抵觸，有助于工程施工順利進(jìn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

裝配式疊合板施工技術(shù)逐漸推廣成為項(xiàng)目建設(shè)施工中的主流施工方式。在裝配式疊合板施工中導(dǎo)入BIM技術(shù)有助于施工質(zhì)量以及施工效率的提升，BIM技術(shù)同裝配式疊合板施工的結(jié)合是大勢(shì)所趨，建筑企業(yè)應(yīng)積極應(yīng)用BIM技術(shù)，發(fā)揮其信息集成優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)裝配式建筑發(fā)展的同時(shí)，獲取經(jīng)濟(jì)效益最大化。