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摘要:随着我国建筑行业的迅猛发展,发展绿色施工技术,推行绿色施工材料模板成为首要任务,铝合金模板以其成型质量好、周转次数高、能有效提高资源利用率、节省建筑用木等优势,成为建筑施工模板技术的方向。就此本文分析了BIM技术辅助铝模深化设计。
关键词:BIM技术;铝模施工;设计
BIM技术是近年来在建筑领域推广的十项新技术之一,其借助移动互联网技术实现施工现场可视化、虚拟化的协同管理。BIM技术同样作为建设领域研究和
应用的热点,其拥有可视化、直观化、协调性好,可优化模拟等优点,结合BIM技术辅助铝模板设计与施工,为铝模工程的设计与施工提供了一种有效的更优途径。
一、铝合金模板与BIM技术协同
1.铝模板族库创建。铝合金模板系统中的大多数模块可以在多个项目中共同应用,因此需提前完成标准构件的模板建立,实现“一劳永逸”。完成通用部分建模后,接下来针对项目上特殊部分进行模型建立。
2.BIM技术协同平台搭建。利用BIM技术进行多方协同设计可以最快地达成共识,搭建BIM施工协同平台,交底、模型内容上传,通过二维码技术,实铝模板三维可视化实时交底。通过二维码将铝模板模型与实体单一编号、双向关联,搭建铝模板施工数据同步分析模型,可以对现场实际施工进行控制,也便于及时掌握铝模板性能动态。由于铝模板属于预制拼装系统,节点构件较多,在传统设计过程中,每一次设计变更都要产生大量的重复性工作,并使数据统计变得混乱难以区分。结合利用维启平台、广联达BIM5D、Fuzor等产品,搭建协同平台,将监理、设计、施工、铝合金模板厂家等多方协同工作,省去了冗杂的纸质二维图纸传递,实现了设计意图快速立体的展示、设计意见的实时反馈,实现多向交互设计。
3.BIM技术的可视化。利用BIM技术的可视化、参数化功能制作铝模板的施工虚拟样板,样板可以全方位立体展示各个节点。制作铝模板的施工流程动画,可以直接指导现场施工。将虚拟样板及施工流程动画,上传至云端平台,通过二维码技术和移动终端平台,实现现场随提取随查看,达到实时交底的目的。铝模板的模型要在正式下发前,利用Revit创建包含墙、柱、梁、板、楼梯在内的结构模型,然后通过BIM技术,在计算机中实现虚拟支模,并对铝模施工环境进行现场模拟。
二、案例分析
某住宅项目施工总承包工程建筑面积173656.98m2,地上建筑面积131000m2,地下建筑面积42656.98m2。由地下2层、地上25层、33层及39层的住宅组成,结构类型为钢筋混凝土剪力墙结构,住宅2层以上采用最新铝模版进行施工,满足其施工质量要求。
1.铝模板BIM技术应用实施流程。项目采用铝模板施工技术之初,项目部成立BIM技术攻关小组,结合铝模板施工技术的重、难点,积极与建设方、各阶段施工方进行沟通、探讨,确定BIM技术的具体施工方案和实施流程,利用revit软件建立三维BIM模型,并与铝模板的深化设计进行对接,完成与机电安装碰撞检查,优化其相关位置,并制定相关措施应用现场施工,使得更有序、更高效的开展工作,让BIM技术真正的应用到项目实处,为项目发挥实实在在的经济效益。
2.运用BIM技术进行铝模深化设计。
建筑深化—外立面线条、外窗企口及免抹灰槽深化:因本工程建筑外立面装饰线条施工复杂,在前期铝模板深化设计时,将奇数层、偶数层外立面线条进行统一处理,对无功能要求的外立面造型线条,采用成品线条代替,结构施工时将结构线条一次浇筑完成,既提高装饰面层观感质量,又减少施工成本的投入,外立面线条一次性浇筑降低了此部位施工难度且无需单独配模、合模,大大提高了项目施工效率,为后续施工节省了宝贵时间。
3.应用BIM技术进行结构深化设计。(1)结构深化—构件尺寸:全铝模板技术基本遵循模数化、标准化、一体化的设计特点,其中最大幅的面板规格为2700mm×500mm,最小幅的面板规格为500mm×500mm,通过配模组合能够满足现场施工的要求。前期按照施工蓝图,要逐一排查各墙、梁、柱及各个节点部位的截面,充分考虑各截面尺寸是否满足铝模配板的模数,通过构件尺寸深化,减少小尺寸构件,降低铝模板配模及加固施工难度。(2)结构深化—墙垛、过梁:
本工程1-7#楼住宅楼共计13个单元26户(单层),其中墙垛共计1472个,门垛厚为50~100mm,不利于现场施工且难度较大,同与铝模单位设计人员沟通并进一步深化,经建设单位、设计单位确认,结构施工时整体现浇,保证了混凝土的成型质量,加快了现场施工进度,相比较过梁而言通过应用BIM技术将所有结构梁存在下挂的位置进行标记,并将门窗洞顶离结构梁底≤300mm的过梁进行三维建模,经铝模深化设计,达到整体现浇的效果,据统计1#楼25层,一层15个下挂梁,共计360个,通过应用BIM技术将所有结构梁存在下挂的置进行标记,现场铝模施工时与其一一匹配,确定其精确位置,避免出现下挂位置错误。
3.应用BIM技术进行机电深化设计。(1)机电安装—给排水安装深化(剪力墙内给排水管预留压槽、排水管件预埋):剪力墙内给排水管预留压槽—通过前期铝模深化及机电安装给排水深化,将卫生间、厨房及阳台区域进行给排水管线预埋深化,例如:工程主要集中体现在厨房及卫生间等部位每层共计需预埋28个给排水管道,在结构剪力墙中进行预留压槽,前期深化时要充分考虑其水管定位精准,避免后期造成返工,现场采用泡沫或钢管压槽方式进行预埋并结合铝合金模板共同施工,达到结构预留压槽一次成型,但经过现场实践,钢管压槽成型质量、观感均比泡沫压槽效果显著,故全部采用钢管压槽方式施工,此方法即简捷、效率高,与主体同步施工,加快了项目建设,节约了项目成本的投入排水止水节预埋件—目前住宅工程中,管道穿楼层的传统工艺是在楼板施工中预留管洞口,在管道安装完成后,管道四周与楼板之间缝隙采用细石混凝土封堵。采用这种做法,穿楼层的管道周边存在渗漏隐患,故优化其施工做法,项目部采用螺杆固定法进行安装固定止水节,此方法可以循环利用,首先采用BIM技术对预埋件各个点位进行精确定位,利用现场常规材料螺杆、挤塑板、盖板、螺帽等组成,依据BIM技术前期精确定位,进行现场施工。
4.运用BIM技术进行三维可视化交底。传统的铝模图纸优化是由施工单位与铝模厂家通过二维CAD图纸进行技术对接,但通过二维图纸理解比较抽象、技术交底存在不彻底等问题,对于首次接触铝模工艺的施工人员更难以接受,本工程应用BIM技术实现了复杂节点模型的建立及预拼装施工模拟的演示,对铝模三维进行全方位剖析,解决现场技术交底难度大、复杂节点施工困难等问题,提高了工人的工作效率,BIM建模实现了三维实体模型及细部节点的展示,为现场预拼装施工时提供了可靠依据,加强工人对铝模拼装更直观的理解,三维模型的建立会查找各部位之间碰撞,避免节点矛盾施工,从建立模型之初到最后模型确认,是对图纸一次次审核的过程,建模时出现的问题即图纸设计上存在的问题,经过整理、汇总,为后续图纸会审做了充分的准备,直至最终完成图纸会审。本工程运用BIM三维建模是通过各专业之间的协同合作,减少前期因图纸设计问题而造成后期的返工,即避免了项目成本的浪费。
应用铝模板不仅符合绿色施工的要求,铝合金模板还以其成型质量好、周转次数高、架体支撑体系牢固等优势成为施工现场的“新宠儿”,利用BIM技术进行多方协同设计可以最快达成共识,搭建BIM施工协同平台,交底、模型内容上传,实现铝模板三维可视化实时交底。
参考文献
[1]王奇.全铝合金模板在某超高层建筑施工中的应用[J].施工技术,2018, 40(22):35-37+75.
[2]王建.铝合金模板施工技术在超高层综合体中的应用[J].施工技术, 2018,44(2):88-92+101.