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BI M技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

2020-03-27 13:37:56陸亞珍吳限吳彬崔安平周乃
關(guān)鍵詞:鍵槽梁柱裝配式

陸亞珍,吳限,吳彬,崔安平,周乃

(江蘇龍騰工程設(shè)計(jì)股份有限公司,南京210000)

1 工程概況

本項(xiàng)目位于南京市江寧區(qū),總占地面積約75 333m2,總建筑面積約79 000m2,其中,地上建筑面積約63 000m2。項(xiàng)目由初中部、小學(xué)部、食堂、教師公寓和風(fēng)雨操場等不同功能的建筑組成。根據(jù)南京市裝配式政策法規(guī)和本項(xiàng)目的規(guī)劃許可條件,該項(xiàng)目要求預(yù)制率大于30%,預(yù)制裝配率50%。本項(xiàng)目主要有4 個(gè)特色:(1)采用正向設(shè)計(jì)的方式,即在做方案設(shè)計(jì)時(shí)注重模塊的組合,而不是按以前的施工圖之后再去做預(yù)制構(gòu)件的拆分;(2)全專業(yè)、全過程的一體化設(shè)計(jì);(3)設(shè)計(jì)全過程應(yīng)用BIM 技術(shù);(4)裝配化裝修。本文主要詳細(xì)介紹本項(xiàng)目的幾點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)的考慮和實(shí)施。

2 實(shí)施技術(shù)路線

本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)體系為裝配整體式框架結(jié)構(gòu),預(yù)制構(gòu)件有預(yù)制柱、預(yù)制梁、預(yù)制混凝土疊合板、裝配式欄桿、蒸壓加氣輕質(zhì)混凝土隔墻板,采用裝配化裝修。根據(jù)國家和江蘇省相關(guān)政策和計(jì)算方法,各子項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如表1 所示。

表1 裝配式指標(biāo)匯總表%

3 本項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)

3.1 框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的連接方式

框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的連接方式一直是裝配式建筑設(shè)計(jì)中首先要解決的問題之一。因?yàn)榱褐?jié)點(diǎn)處鋼筋密集,預(yù)制構(gòu)件鋼筋避讓困難,且后期澆筑混凝土也容易不密實(shí),因此,本項(xiàng)目中梁柱節(jié)點(diǎn)連接方式采用鍵槽式連接方式,即預(yù)制梁端預(yù)留鍵槽,鍵槽內(nèi)現(xiàn)澆混凝土,通過鍵槽內(nèi)鋼筋與框架柱連接形成整體,該連接方式簡單有效,但是在實(shí)際中如何實(shí)施應(yīng)用,采用BIM 技術(shù)對(duì)該節(jié)點(diǎn)進(jìn)行模擬(見圖1)。

圖1 BI M模擬梁柱節(jié)點(diǎn)

通過BIM 技術(shù)模擬裝配式構(gòu)件預(yù)留鋼筋和現(xiàn)澆部位鋼筋的位置關(guān)系和鏈接,提前優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,減少了施工過程中的構(gòu)件錯(cuò)位和碰撞。

采用BIM 技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),需要對(duì)復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)優(yōu)先進(jìn)行三維模擬,分析其可實(shí)施性,然后決定節(jié)點(diǎn)形式,根據(jù)施工圖傳遞的模型,直接進(jìn)行構(gòu)件深化設(shè)計(jì),保證了數(shù)據(jù)傳遞的正確性。同時(shí),還將BIM 應(yīng)用到立面深化設(shè)計(jì)中,裝配式建筑的立面需兼顧裝配式標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn),因此,選用三維模型模擬立面效果,更加直觀,更加準(zhǔn)確。

3.2 BI M立面深化設(shè)計(jì)

裝配式建筑對(duì)施工的要求更加精細(xì)化,但是因?yàn)殚L久的施工習(xí)慣,累積誤差很大,因此,如何提前做好策劃,將累計(jì)誤差降低是設(shè)計(jì)一直在考慮的事情。本項(xiàng)目外立面采用磚塊疊加效果,需要每一塊都精準(zhǔn)定位才能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)效果,因此,采用BIM 技術(shù)對(duì)外墻磚塊進(jìn)行精準(zhǔn)定位(見圖2),可以直接指導(dǎo)施工。

圖2 外立面深化部分效果圖展示

4 實(shí)施效果分析

目前,建筑產(chǎn)業(yè)仍是一個(gè)勞動(dòng)密集型、粗放型的產(chǎn)業(yè),還存在資源能源消耗高、建設(shè)周期長、對(duì)周圍環(huán)境影響大等一系列問題[1]。將建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化作為主攻方向,這是建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必然選擇。

本項(xiàng)目為裝配式建筑,由于裝配式建筑強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)集成、一體化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、信息化管理和智能化應(yīng)用。本項(xiàng)目由設(shè)計(jì)單位完成一體化設(shè)計(jì),出具全部的設(shè)計(jì)圖,包括構(gòu)件深化圖、裝修圖、智能化等,能夠完成主體設(shè)計(jì)和專項(xiàng)設(shè)計(jì)一體化設(shè)計(jì)集成,最大限度地完善各工種的接口設(shè)計(jì),避免一些因?yàn)槎喾皆O(shè)計(jì)造成的錯(cuò)漏碰缺的問題;同時(shí),采用BIM 技術(shù)全程指導(dǎo),控制工廠的構(gòu)件生產(chǎn)以及現(xiàn)場的施工質(zhì)量。

BIM 技術(shù)在工程建造過程中發(fā)揮著重要的作用,本項(xiàng)目的BIM 技術(shù)在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)營和維護(hù)全過程的集成引用,實(shí)現(xiàn)了工程項(xiàng)目全過程設(shè)計(jì)的信息化管理和數(shù)據(jù)共享,為項(xiàng)目科學(xué)決策和方案優(yōu)化提供依據(jù)[2]。

5 結(jié)語

利用BIM 技術(shù),可以通過設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)直接傳遞生產(chǎn)數(shù)據(jù),生產(chǎn)管理系統(tǒng)直接接收設(shè)計(jì)數(shù)據(jù), 構(gòu)件設(shè)計(jì)信息即生產(chǎn)任務(wù)信息。運(yùn)用信息化方式生成物料清單、3D 圖紙以及其他數(shù)據(jù)基本上是準(zhǔn)確無誤的,同時(shí),能有效輔助預(yù)制件在生產(chǎn)過程中的技術(shù)交底,安排生產(chǎn)計(jì)劃,物料采購準(zhǔn)備,管理堆放場地與成品物流計(jì)劃,提前避免和解決在整個(gè)生產(chǎn)流程中出現(xiàn)的異常情況,設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工之間共享同一個(gè)模型信息,檢查和解決各專業(yè)各環(huán)節(jié)間存在的沖突更加直觀。通過BIM 技術(shù),可以有效避免或減少碰撞、疏漏的現(xiàn)象,同時(shí),提前對(duì)生產(chǎn)和施工進(jìn)行準(zhǔn)確的模擬和優(yōu)化,減少工期和降低成本。但BIM 技術(shù)目前也存在一些不足,包括現(xiàn)有模塊是否滿足使用方的需求;復(fù)雜構(gòu)件在三維軟件中包括鋼筋都需要手動(dòng)輸入,使用起來耗時(shí)耗力等。如何解決上述問題,也是將來需要探索的內(nèi)容。

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