何 剛,陳昌俊,李 均

(中國五冶集團有限公司,四川成都 610000)

BIM是以三維數(shù)字技術為基礎，具有模型空間可視化溝通、動態(tài)模擬與檢查、數(shù)據(jù)分析等優(yōu)點，本文將BIM技術引入鋼大模板體系中，將BIM技術優(yōu)勢和鋼大模板優(yōu)勢相結合，總結BIM技術與鋼大模板先進施工方法結合的施工工藝和關鍵技術，具有較高的經濟效益和社會效益。

1 鋼大模板管理難點

(1)主體結構門、窗、洞口周邊幾何尺寸偏小的二次結構柱、過梁等，不能確保二次結構施工質量。

(2)外墻設計節(jié)點線條多、形狀復雜，導致鋼大模板設計復雜、模板難以安拆、難以保證施工質量。

(3)墻梁交接部位梁窩處鋼筋復雜，預留難度大，難以保證梁窩質量。

2 鋼大模板板管理引入BIM技術

適用于高層建筑剪力墻結構、框架剪力墻結構、筒體結構墻體、工業(yè)建筑大塊墻體和其他鋼筋混凝土結構中的直形墻體施工。

(1)建立BIM模型，利用BIM技術的可視化、關聯(lián)性、自動識別等功能對門、窗、洞口周邊的二次結構進行優(yōu)化設計。對不易施工、無法保證質量的二次結構構造柱及磚墻等，將其與主體結構同時進行設計配模和混凝土澆筑，簡化了部分二次結構施工工序，提高結構質量，節(jié)省了部分二次結構施工成本。

(2)應用BIM技術，對節(jié)點線條等進行模擬施工，設計優(yōu)化特異形狀節(jié)點，對鋼大模板不易設計配模的外墻部分凸出節(jié)點，設計為EPS施工；對節(jié)點大線條則采用鋼筋預埋的方法進行二次施工。降低模板生產制作難度和鋼大模板施工難度，保證外墻節(jié)點、線條質量和美觀。

(3)基于主體結構BIM模型，建立預留梁窩BIM三維模型，應用BIM技術的可視化、關聯(lián)性及模擬性等功能，模擬安裝梁窩預留裝置，應用BIM客戶端和手機端APP軟件實時查看三維模型和指導預留梁窩施工。保證了預留梁窩施工質量及成型質量。

工藝流程為建立主體結構BIM模型 → 建立二次結構BIM模型 → 建立外墻節(jié)點BIM模型 → 洞口周邊二次結構設計優(yōu)化 → 外墻節(jié)點線條設計優(yōu)化 → 基于BIM的預留梁窩施工技術。

3 操作要點

3.1 建立BIM三維模型

基于revit軟件，應用建模大師翻模軟件，建立主體結構、二次結構、節(jié)點等BIM模型。

3.2 門洞周邊二次結構鋼大模板設計優(yōu)化

在BIM模型中，找出門洞邊框較窄(≤350 mm)的構造柱、邊框、過梁、磚墻等(圖1)。將其與主體結構墻設計優(yōu)化為一整體，與主體結構鋼大模板同時設計配模，同時澆筑混凝土(圖2)。

圖1 設計優(yōu)化前

圖2 設計優(yōu)化后

3.3 外墻節(jié)點線條設計優(yōu)化

3.3.1 外墻節(jié)點小線條設計優(yōu)化

基于revit主體結構外墻節(jié)點、線條三維模型，應用BIM可視化功能及構件數(shù)據(jù)分析，找出截面積不大于300 mm×300 mm的節(jié)點小線條(圖3)。將凸出墻面部分設計為EPS施工，剩余部分與主體結構剪力墻一并進行鋼大模板配模和混凝土澆筑，現(xiàn)場EPS施工如圖4。

圖3 節(jié)點小線條

圖4 現(xiàn)場EPS施工

3.3.2 外墻節(jié)點大線條設計優(yōu)化

通過對三維模型的模擬和可視化動態(tài)查看，找出截面尺寸不小于300 mm×300 mm的節(jié)點大線條及特異形狀的節(jié)點大線條(圖5)，并進行鋼筋預埋，預埋鋼筋緊貼外墻外側鋼大模板板面(圖6)，主體結構混凝土墻施工完畢后，將預埋鋼筋撬出(圖7)，按照鋼筋節(jié)點大樣進行鋼筋綁扎(圖8)，最后進行支模、澆筑混凝土。

圖5 節(jié)點大線條

圖6 鋼筋預埋

圖7 撬出鋼筋

圖8 鋼筋綁扎

3.3.3 外墻豎向構件節(jié)點設計優(yōu)化

利用BIM的可視化功能，篩選需要設計優(yōu)化的構件(圖9)。將外墻豎向端部及側面的節(jié)點、構造柱優(yōu)化設計為混凝土，與主體結構混凝土墻同時配模、同時澆筑，整體性和安全性顯著提高(圖10)。

圖9 設計優(yōu)化前

圖10 設計優(yōu)化后

3.4 基于BIM的預留梁窩施工技術

3.4.1 基于BIM的預留梁窩設計

建立主體結構墻梁交接處梁窩預留部位BIM三維模型，應用BIM模型對預留梁窩進行模擬施工(圖11、圖12)。

圖11 預留梁窩BIM模型

圖12 模擬預留梁窩

3.4.2 預留梁窩施工

為保證梁窩預留尺寸和成型質量，設計了預留梁窩專用裝置，其由纏滿膠帶的聚苯板制作而成(圖13)，使用該預留梁窩專用裝置，將結構梁鋼筋同墻體鋼筋一起綁扎，并安裝墻體鋼大模板及預留梁窩專用裝置，用低碳鋼絲綁扎固定牢靠(圖14)。

圖13 預留專用裝置

圖14 安裝專用裝置

3.4.3 梁窩接茬施工

拆模后，取出預留梁窩專用裝置，將梁窩表面鑿毛并清理干凈。梁、樓板混凝土澆筑前，涂刷好界面劑，以保證墻梁交接處梁窩新老混凝土之間的結合質量和穩(wěn)定。

3.4.4 應用BIM技術指導梁窩施工

將預留梁窩BIM模型上傳至專用服務器，現(xiàn)場人員應用電腦端和手機端App，實時實地進行技術交底,指導預留梁窩施工及預留梁窩質量檢查，提高了施工效率，保證了預留梁窩質量和結構梁支座的穩(wěn)定。

4 結束語

BIM技術在高層建筑鋼大模板中的研究及應用，降低了鋼大模板設計難度和施工難度，提高施工效率，降低施工成本，提高了混凝土施工質量，取得了較好的經濟效益和社會效益。具有利于環(huán)保，節(jié)約木材，保護森林，鋼大模板可多次利用，良好的表面成形質量，尺寸誤差小，施工垃圾少，利于文明施工等優(yōu)點。