基于BIM技術(shù)在樓梯鋁模施工中的應(yīng)用研究

魏偉

摘 要：模板工程在建筑業(yè)施工過程中重要的組成部分，模板類型的選擇及施工管理直接關(guān)系到工程的質(zhì)量、工期、成本及工業(yè)化程度。鋁合金模板作為一種可循環(huán)利用的綠色建筑材料，由于具有環(huán)保、節(jié)能、可持續(xù)性、便于施工等優(yōu)勢，同時便于加工，能夠提高工業(yè)化程度，因此，越來越得到高層、超高層建筑施工應(yīng)用，模板工程的發(fā)展也是促進建筑業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要內(nèi)容。樓梯作為建筑主體結(jié)構(gòu)中重要的組成部分，是上下層交流重要的重要橋梁，其施工質(zhì)量的好壞直接影響到工程的使用。當遇到特殊情況，如地震作用下，樓梯是重要的逃生渠道，一旦樓梯質(zhì)量出現(xiàn)問題，直接影響人們的生命安全。本文主要分析基于BIM技術(shù)在樓梯鋁模施工中的應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞：鋁合金模板;建筑信息模型;樓梯;仿真

引言

雖然鋁合金模板具有加工精度高、施工質(zhì)量好的特點，但目前鋁合金模板標準化程度依然不夠高，影響模板工程工業(yè)化。建筑信息模型（簡稱BIM）是當前能將建筑數(shù)字化、信息化的重要技術(shù)工具，可視化、立體化效果好，能將建筑以三維的方式呈現(xiàn)，并可結(jié)合其他軟件生成視頻，指導(dǎo)施工，能夠綜合建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、暖通等內(nèi)容通過碰撞檢測，提前解決復(fù)雜節(jié)點問題。

1 樓梯模板的施工工藝及流程

樓梯施工工藝復(fù)雜，構(gòu)件繁瑣，注意事項多，可根據(jù)模板類型將樓梯施工分為兩部分。休息平臺處施工工藝及流程，①安裝外墻柱模板及陰角;②安裝休息平臺梁底及梁側(cè);③安裝休息平臺底板;④安裝休息平臺陰角;⑤安裝梯梁梁底;⑥安裝橫梁梁底及梁側(cè)。樓梯段處施工工藝及流程，樓梯安裝樓梯左側(cè)墻底部K板及側(cè)墻板;安裝樓梯底部轉(zhuǎn)角陰角板;安裝樓梯底部面板;安裝樓梯左側(cè)墻頂部側(cè)墻板;安裝樓梯側(cè)模墻板和狗牙模;安裝樓梯踏步板;相同方法對右側(cè)模板進行安裝;安裝左側(cè)對拉螺栓及外墻板;安裝右側(cè)對拉螺栓及外墻板;安裝背楞加固。

2 建筑鋁模的優(yōu)缺點分析

2.1優(yōu)點

與傳統(tǒng)模型相比，鋁模具制造的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面。首先，模具運行良好。鋁模具的強度和穩(wěn)定性高于傳統(tǒng)木質(zhì)模板，其強度足以控制混凝土結(jié)構(gòu)的尺寸偏差，特別是在實際測量方面。執(zhí)行鋁模具會增加外墻和內(nèi)墻中的一個整體式構(gòu)件的數(shù)量，從而導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的剛性發(fā)生重大變化。因此，在今后的項目中，結(jié)構(gòu)設(shè)計必須充分考慮到這些額外構(gòu)件的影響，利用外墻更加剛性，并考慮到增加的內(nèi)部負荷，使部隊更加合理。第二，成本低。建筑鋁模型成本較低的相對優(yōu)勢在于，在大多數(shù)情況下，高層建筑和正面建筑的建筑比較規(guī)則更適合建筑鋁模型，其循環(huán)周期超過150個，回收率為100%，建筑技術(shù)比傳統(tǒng)的木材模型更環(huán)保。標準化有助于實現(xiàn)快速設(shè)計和復(fù)制，從而大大縮短設(shè)計周期，并在地下室施工完成之前完成一套完整和穩(wěn)定的頂部施工計劃、設(shè)備和裝飾，從而更好地降低施工成本。第三，建筑更加安全文明。關(guān)于支撐體系在建筑鋁模型、墻模型、板模型等方面的應(yīng)用。只需要一個部件即可滿足性能要求，一個小型支撐系統(tǒng)需要三個部件才能滿足性能要求，并且需要兩個部件來接管外殼。安裝模塊時數(shù)量精度很高，幾乎沒有多種材料。拆卸后模板不多，拆卸后的整理工作比較簡單，能有效降低安全文明建設(shè)的風(fēng)險。

2.2缺點

盡管鋁模具制造有許多優(yōu)點，但缺點也很明顯，主要表現(xiàn)在以下兩個方面。第一，不需要進行多次修改，靈活性很低。鋁基精度非常高，每個鋁基都有相應(yīng)的編號，如果頻繁更改，鋁基尺寸必須調(diào)整，這會影響施工時間。鋁模必須由廠家生產(chǎn)，再發(fā)貨，更換周期比較長。其次，很難控制模具劑的油漆質(zhì)量雖然目前許多模塊都是水模塊，但鋁模塊表面相對光滑，滲透性差，在涂完模塊后干燥時間相對較長，鋼筋難以施工。清理鋁模廢料非常困難，如果不清理銹蝕和灰塵，直接使用，可能影響混凝土的外觀質(zhì)量，模具完工后保護成品也非常困難。

3 基于BIM技術(shù)在樓梯鋁模中的應(yīng)用

3.1樓梯鋁模安裝技術(shù)

樓梯是建筑工程中人員上下和貨物運輸?shù)闹饕ǖ溃诮ㄖ┕ぶ姓紦?jù)非常重要的位置。在樓梯鋁模安裝施工中，由于樓梯比較特殊，在安裝時需要嚴格按照相關(guān)規(guī)范和標準進行施工，并密切監(jiān)視施工中出現(xiàn)的各種問題，采取合理的方法處理。先進行平臺上部鋁模，再進行平臺梁鋁模安裝，從而最大限度地保證樓梯施工質(zhì)量。

3.2導(dǎo)出模板參數(shù)

樓梯模型建立之后，由于樓梯構(gòu)件繁瑣，可以輸出樓梯鋁合金模板建模構(gòu)件明細，可提前進行分析模板類型、數(shù)量等。進行優(yōu)化設(shè)計，便于生產(chǎn)加工，提高效率。

3.3解決后期抹灰和成品交房的技術(shù)處理

本工程所用鋁合金模板的特點之一是沒有灰渣，有效節(jié)省了施工成本和工期，減少了業(yè)主隨后對灰渣質(zhì)量提出的索賠。在執(zhí)行之前，將使用BIM技術(shù)在樓梯和磚石的交點處初步演示執(zhí)行計劃，并為該項目選擇適當?shù)挠媱?。在樓梯和砌塊墻的交點處，為了使最后一個灰漿達到規(guī)范要求的樓梯平面度，在樓梯體平面的兩側(cè)采用10mm的缺口，將200mm樓梯替換為180mm樓梯，在與砌體連接的部分采用100mm長度。 并且本圖提交設(shè)計施工單位進行模型優(yōu)化，給出了加工用鋁合金模板單元的優(yōu)化模型。 為了保證鋁合金外殼施工水墻的效果在施工前粘貼到混凝土殼體上，在施工時應(yīng)嚴格控制施工涂層的垂直和平面度，注意接收光和保護涂層表面，并保證由于項目會計部門經(jīng)濟估計數(shù)中未使用的部分，實現(xiàn)了18至20元/平方米的節(jié)馀。對于90平方米的家庭來說，鋁比傳統(tǒng)木材占用的面積多2至3平方米，這既節(jié)省了材料，又增加了房屋的有用面積。

3.4圖紙優(yōu)化及技術(shù)交底

BIM技術(shù)出現(xiàn)之前，鋁合金模型設(shè)計的優(yōu)化設(shè)計是由鋁制造商和制造商通過CAD圖紙傳遞的，鋁薄膜制造商優(yōu)化的鋁合金模型設(shè)計存在不完全優(yōu)化、尺寸與場地差距、phf等問題鋁合金模型的三維模型是使用BIM技術(shù)創(chuàng)建的，可提供三維實體模型和困難點的詳細顯示，并可提前溝通和協(xié)調(diào)工程圖中反對優(yōu)化的部分。BIM預(yù)裝配技術(shù)可以提高鋁合金模具的裝配和裝配精度，減少因優(yōu)化不完整而導(dǎo)致的重復(fù)拆卸和裝配步驟，并大大縮短對象工程圖中鋁合金模板的制作時間。傳統(tǒng)的項目技術(shù)更抽象，受現(xiàn)場一線操作人員教育水平的影響，更難接受新技術(shù)接收能力低等現(xiàn)象，特別是對于首次接觸鋁塑工藝的現(xiàn)場工人和管理人員。BIM技術(shù)在本項目中的應(yīng)用可實現(xiàn)鋁合金模具施工過程的三維動畫演示，實現(xiàn)鋁合金模具技術(shù)整個過程的視覺對比，特別是對現(xiàn)場難點和重點進行深入分析，解決難點問題 提高現(xiàn)場執(zhí)行的效率和工人對解決方案的理解的準確性，并大大減少新技術(shù)問題造成的在家工作現(xiàn)象。

結(jié)束語

由于樓梯裝配式配件數(shù)量眾多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工質(zhì)量要求高，BIM技術(shù)可應(yīng)用于樓梯裝配式施工，可以在樓梯鋁裝配式的前期設(shè)計、施工和管理中對裝配式進行完善和應(yīng)用，從而提高綜合效率，彌補鋁模板配模存在的不足。

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