文｜中鐵建工集團(tuán)有限公司深圳分公司 柳強(qiáng) 曾波/武九鐵路客運(yùn)專線湖北有限責(zé)任公司 肖瓊朝

襄陽東津站承軌層與高架候車層為鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)，其中豎向主要受力構(gòu)件為鋼管混凝土柱，主梁為型鋼混凝土梁，鋼管柱與鋼骨梁相交的環(huán)梁節(jié)點(diǎn)，構(gòu)造十分復(fù)雜，因此我們利用BIM 技術(shù)作為輔助工具，對環(huán)梁節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深化、建模、探索環(huán)梁節(jié)點(diǎn)的施工工藝。BIM 技術(shù)作為建筑行業(yè)的新興技術(shù)，它是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，建立起三維的建筑模型，并通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。它具有信息完備性、信息關(guān)聯(lián)性、信息一致性、可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性八大特點(diǎn)。利用BIM 技術(shù)探索環(huán)梁節(jié)點(diǎn)鋼筋施工技術(shù)，能夠直觀的了解環(huán)梁節(jié)點(diǎn)的施工工藝流程，明白該施工工藝的技術(shù)難點(diǎn)，提高一次性安裝驗(yàn)收合格率，還能夠縮短環(huán)梁節(jié)點(diǎn)施工工期，節(jié)約成本，減少風(fēng)險(xiǎn)。

一、鋼管柱鋼骨梁環(huán)梁節(jié)點(diǎn)鋼筋施工技術(shù)應(yīng)用的工法特點(diǎn)

1.通過BIM 技術(shù)對環(huán)梁節(jié)點(diǎn)進(jìn)行三維立體建模，在未施工之前就能夠直觀的了解環(huán)梁節(jié)點(diǎn)鋼筋最終成型后的效果。

2.提前進(jìn)行環(huán)梁節(jié)點(diǎn)鋼筋方案比選，選出可行性高、方便快捷的方案。

3.優(yōu)化鋼筋放樣、加工準(zhǔn)確度，使鋼筋放樣更準(zhǔn)確，加工更快捷，同時(shí)節(jié)約物料。

4.優(yōu)化鋼筋連接方式，使安裝更便捷，同時(shí)節(jié)約工期。

5.統(tǒng)一安裝步驟，使用BIM 技術(shù)進(jìn)行可視化交底，將鋼筋安裝的每一個(gè)步驟都呈現(xiàn)出來，使環(huán)梁鋼筋的安裝步驟更直觀明了，操作性更強(qiáng)。

6.使各個(gè)工種分工明確又緊密配合，節(jié)約工期，提高鋼筋安裝一次性驗(yàn)收合格率。

二、鋼管柱鋼骨梁環(huán)梁節(jié)點(diǎn)鋼筋施工的工藝原理

首先利用BIM 技術(shù)將環(huán)梁節(jié)點(diǎn)鋼筋進(jìn)行1∶1 三維建模，建模過程中將環(huán)梁節(jié)點(diǎn)的每一根鋼筋都準(zhǔn)確的布置在環(huán)梁節(jié)點(diǎn)模型中。再通過BIM 技術(shù)制作三維動(dòng)畫，比選出最佳鋼筋安裝方案，并制作視頻。利用視頻對工人進(jìn)行可視化交底，工人按照交底內(nèi)容對環(huán)梁節(jié)點(diǎn)進(jìn)行施工，環(huán)梁節(jié)點(diǎn)施工的難點(diǎn)在于環(huán)梁主筋與主梁主筋施工的前后順序，環(huán)梁箍筋的分段安裝。對環(huán)梁節(jié)點(diǎn)安裝施工的深化，既能提高鋼筋安裝質(zhì)量、節(jié)約鋼筋用量、加快鋼筋安裝時(shí)間，又能提高鋼筋安裝一次性驗(yàn)收合格率。

三、環(huán)梁節(jié)點(diǎn)BIM 建模深化

環(huán)梁節(jié)點(diǎn)組成由鋼管柱、鋼骨梁、鋼骨梁鋼筋、環(huán)梁主筋、環(huán)梁腰筋、環(huán)梁箍筋、環(huán)梁拉結(jié)筋。

通過BIM 技術(shù)，將環(huán)梁節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)構(gòu)件進(jìn)行1∶1 三維建模。效果圖如圖1所示。

四、現(xiàn)場環(huán)梁節(jié)點(diǎn)鋼筋安裝

1.通過BIM 技術(shù)對工人進(jìn)行可視化交底，讓工人熟悉環(huán)梁節(jié)點(diǎn)安裝步驟。

2.環(huán)梁節(jié)點(diǎn)主筋、鋼骨梁主筋按照順序交替施工，主梁主筋焊接在環(huán)梁節(jié)點(diǎn)連接板上，焊接采用雙面焊，焊接長度不小于5 倍鋼筋直徑。

3.安裝環(huán)梁節(jié)點(diǎn)腰筋。每一處環(huán)梁節(jié)點(diǎn)腰筋分成三段加工，便于腰筋穿過鋼骨梁。腰筋與腰筋之間采用單面焊接，焊接長度不小于10 倍鋼筋直徑。

4.安裝環(huán)梁節(jié)點(diǎn)箍筋。環(huán)梁節(jié)點(diǎn)箍筋加工成U 字型，兩端焊接于環(huán)梁節(jié)點(diǎn)連接板上，中部與環(huán)梁節(jié)點(diǎn)箍筋綁扎牢靠。

5.安裝環(huán)梁節(jié)點(diǎn)時(shí)環(huán)梁節(jié)點(diǎn)主筋與鋼骨梁主筋安裝順序一定要正確，錯(cuò)誤將會(huì)導(dǎo)致下一步鋼筋安裝無法進(jìn)行。

圖1 環(huán)梁節(jié)點(diǎn)施工順序動(dòng)畫截圖

6.鋼筋焊接質(zhì)量必須控制，防止后期驗(yàn)收因?yàn)殇摻詈附淤|(zhì)量問題造成環(huán)梁節(jié)點(diǎn)返工。

7.通過嚴(yán)格執(zhí)行各個(gè)工藝流程，嚴(yán)格把握工程質(zhì)量，通過積極協(xié)調(diào)各個(gè)工種之間的施工，環(huán)梁節(jié)點(diǎn)鋼筋綁扎效果達(dá)到理想的結(jié)果。

五、質(zhì)量控制要點(diǎn)

1.環(huán)梁節(jié)點(diǎn)鋼筋深化建模時(shí)按照1∶1比例建模。

2.利用建模對鋼筋加工進(jìn)行放樣。

3.鋼筋安裝方案比選過程要深思熟慮，避免方案中存在缺陷，造成現(xiàn)場無法施工。

4.環(huán)梁節(jié)點(diǎn)鋼筋安裝步驟需詳細(xì)，方便后期對工人的技術(shù)交底，也便于工人施工。

5.鋼筋安裝、焊接需滿足設(shè)計(jì)圖紙要求及16G101-1《平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖（現(xiàn)澆混凝土框架、剪力墻、梁、板）》的要求，滿足《混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204-2015）、《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50300-2013）、《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工鋼筋排布規(guī)則與構(gòu)造詳圖》（12SG904-1）的相關(guān)規(guī)定。

六、結(jié)束語

通過對襄陽東津站高架層環(huán)梁節(jié)點(diǎn)鋼筋綁扎工藝的優(yōu)化，環(huán)梁節(jié)點(diǎn)鋼筋驗(yàn)收一次通過率達(dá)到了100%；對比以往同類型節(jié)點(diǎn)綁扎時(shí)間，每個(gè)節(jié)點(diǎn)節(jié)約工期約1 天；環(huán)梁節(jié)點(diǎn)在深化前每個(gè)節(jié)點(diǎn)鋼筋用量為3.2t，深化后每個(gè)環(huán)梁節(jié)點(diǎn)鋼筋用量為2.72t，環(huán)梁節(jié)點(diǎn)總計(jì)140 個(gè)，總共節(jié)約鋼筋達(dá)到67t。

大跨度鋼結(jié)構(gòu)環(huán)梁節(jié)點(diǎn)施工工藝十分復(fù)雜，利用數(shù)字化信息技術(shù)對復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行建模、模擬是建筑行業(yè)以后發(fā)展的必然方向，是新型建筑發(fā)展的必經(jīng)道路。利用BIM 技術(shù)能夠提前將復(fù)雜環(huán)梁節(jié)點(diǎn)所要面臨的難點(diǎn)暴露出來，提前優(yōu)化、解決。不僅能夠提高復(fù)雜節(jié)點(diǎn)一次性驗(yàn)收合格率，能夠節(jié)約鋼筋安裝時(shí)間，優(yōu)化鋼筋加工，節(jié)約原材料，從而達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益，最終達(dá)到施工方與業(yè)主方雙贏的結(jié)局。

圖2 環(huán)梁節(jié)點(diǎn)三維建模效果圖

圖3 環(huán)梁節(jié)點(diǎn)主筋安裝圖片

圖4 環(huán)梁節(jié)點(diǎn)主筋安裝圖片

圖5 環(huán)梁節(jié)點(diǎn)箍筋安裝圖片

圖6 環(huán)梁節(jié)點(diǎn)腰筋安裝圖片

圖7 環(huán)梁節(jié)點(diǎn)施工實(shí)景圖