BIM技术在大型装配式框架结构中的应用

霍如礼 陈永亮 夏凌云 赵 允 张学伟

(中国建筑第八工程局有限公司总承包公司，上海 201200)

BIM技术在大型装配式框架结构中的应用

霍如礼 陈永亮 夏凌云 赵 允 张学伟

(中国建筑第八工程局有限公司总承包公司，上海 201200)

以国内首个大型多组合PC构件商业项目为例，从深化设计、技术管理、生产进度管理等方面，详细介绍了BIM技术在装配式框架结构中各个管理方向的应用要点和方法，为BIM和PC技术结合的项目提供参考和借鉴。

装配式框架结构，BIM技术，项目管理

0 引言

随着BIM技术在建设领域的广泛应用，BIM技术已不再是行业的前沿性技术，作为一种新技术正在改变着传统的项目管理模式，BIM技术的应用从理论推广逐步发展至在实践中论证其可行性，成为行业的发展趋势，是建筑信息化发展的方向和目标。通过高精度的模型作为基础，提取项目所需信息，模拟方案，在深化设计、技术、生产、物料等项目管理应用中，以可视化、精细化的特点辅助项目管理。

传统的PC技术一般应用在住宅工程中，在大型框架结构中还很少见，框架结构与PC技术结合的工程特点是工期紧、场地布置复杂且预制构件容错率低，BIM技术的应用尤为重要。

1 工程概况

上海颛桥万达广场项目位于上海市闵行区颛桥镇都市路与颛兴东路交叉口，交通便利。地下2层局部1层为现浇混凝土结构，地上1屋面层为预制构件+现浇混凝土结构。建筑高度24 m，项目占地面积46 246.12 m2，总建筑面积150 150.04 m2，其中地下46 960 m2，地上10 319.1 m2。该项目为国内预制双T板技术首次应用在商业框架结构的应用，预制装配率达30%。本工程采用装配整体式混凝土框架结构，是国内首个大型多组合PC构件商业项目，主要预制构件包括：预制叠合板、预制叠合梁、预制楼梯、预制叠合双T板。

2 BIM技术应用

2.1 模型建立

预制+现浇混凝土结构的BIM模型标准，应有以下几种特点：

1)预制构件精度高：施工阶段的模型精度标准是LOD400，以确保预制构件的外甩钢筋、预留槽口及预埋套筒的尺寸大小与位置能够达到还原现场实际施工的要求。

2)构件族库标准化：统一构件命名和制作方式，统一模型创建最小单元，固化所有设计参数，统一管理构件分类(包括命名规范、信息格式、制作方式)，将设计、质检等管理信息存储于构件中，实现BIM模型的信息关联，提高建模效率，形成可复制可推广的模型建立标准。

3)现浇结构模型扣减：现浇构件在建模之前需先界定与预制构件的分界，避免工程量重复计算，其中重点是分析预制构件外甩钢筋、预留键槽及上部叠合部分的轮廓和现浇部分的体积如何扣减，采取一种较简便且工程量计算精确的方法进行现浇结构建模。

2.2 深化设计应用

BIM技术对于预制框架结构深化设计的应用主要体现在对预制构件深化的图纸校核和碰撞检查两方面。

1)图纸校核：根据设计院提供的预制构件深化图纸及BIM工作站确定的建模标准进行构件族建立，预制构件族的模型精度直接影响图纸校核的准确程度。施工阶段模型精度应不低于LOD400，在梁柱核心区及屋面变坡处等关键节点加强建模精度，为碰撞检查和复杂节点三维演示做好基础；族库建立完成后开始建立项目模型；建模过程主要检查构件尺寸、类别是否合理并反推设计图纸是否存在错漏碰缺，同时校核预制构件族建立是否出错；统计问题形成文件记录并作为图纸问题的原始文件。

2)碰撞检查：建模完成后进行构件碰撞检查，重点分析钢筋与钢筋之间和钢筋与预制构件之间发生的碰撞；并生成碰撞检查报告反馈设计审核，确保预制构件加工生产无误，进而研究预制构件吊装施工顺序及方案。

3)构件吊装顺序：预制构件深化图纸明确了预制构件(仅包括叠合梁)在梁柱节点处的吊装顺序，按照梁高度不同大梁先于小梁吊装，高度相同时外甩钢筋上翻(UP)后于普通梁吊装的原则，研究其按此顺序施工是否有冲突导致某个别构件无法吊装的问题发生，从而修改吊装顺序，若修改后引起其余构件吊装顺序大面积的变化导致其他构件发生上述现象，建议此类构件修改为现浇构件。

2.3 技术管理应用

BIM技术在装配整体式混凝土框架结构中的技术管理应用的重点是和技术方案的结合。模拟施工方案并对不合理处进行优化。

1)运用BIM技术对预制构件吊装技术方案进行三维动画模拟，直观清晰的展示方案的每道工序，实现技术方案的动态化管理。

2)在预制构件吊装施工前，组织项目管理人员对吊装方案(动画)进行审核，并提出修改意见，确保吊装作业高效合理的进行。

3)为验证方案准确性，实时将方案模拟与现场实际操作进行对比，从而实时优化施工方案模拟。

2.4 生产进度管理应用

BIM技术在装配整体式混凝土框架结构中生产、进度管理主要应用在三个方面：

1)预制构件明细表核对：本工程各层预制构件量在1 300块～1 600块左右，为确保预制构件数量准确无误，采用BIM构件明细表、构件生产厂家数量清单及设计图纸清单三者结合对比的方式确保构件数量准确。

2)场地平面布置：预制框架结构工程需要面积较大的构件堆放场地，构件在场地内的堆放标准也有严格要求，在现有塔吊不能满足施工进度要求时还需增加移动吊车辅助吊装作业。而现场的施工道路及现浇结构的穿插作业导致现场的平面布置发生冲突。应用BIM技术模拟现场的实际施工，动态分析现场平面管理，将每个施工周期内场地的不同变化展示出来，把每一个工况详细表现出来，便于组织施工现场平面管理。

3)车辆进出场动态模拟：场地平面布置完成，研究在每个施工周期内动态的场地布置情况下，现场施工可满足不同车辆(包括构件运输车、罐车、钢筋车辆、汽车吊、泵车)同时运行的最大车辆数，避免发生道路拥堵情况。合理安排生产进度，规划运输车辆进场路线。

2.5 安全、质量管理应用

BIM技术关于安全、质量的管理应用体现在协同管理方面，BIM工作站通过建立项目BIM构件族库(包括预制构件、安全标准化防护等)，随时上传更新构件族库，在现场验收、巡查时利用移动端设备查看构件及模型，实现BIM的协同管理。

1)质量协同管理：现场验收时利用移动端平台查看构件的规格尺寸大小、预留预埋，校核现场实际构件与模型是否一致，并扫描产品二维码进行核对，确保产品合格并使用正确。

2)安全协同管理：通过安全标准化模型建立修改并确定措施方案，确定各安全防护的材料规格尺寸和穿插的前后工序，确保预制吊装在安全措施合格的标准下进行施工。

2.6 成本、物料管理应用

精细化管理是行业的大趋势和一致追求的目标，BIM技术在本项目成本、物料的精细化管理应用是通过在施工中将模型按施工段进行划分，并根据施工段提取工程量，辅助生产申报材料计划，通过与实际进场量对比分析，实现物料精细化管理。

3 结语

BIM技术在大型装配式框架结构项目应用可借鉴的经验不多，且本项目的预制构件类别较多，BIM技术如何与PC技术相结合是重要的研究对象。本项目通过自建模型至施工完成全阶段系统的研究，制定了建模标准、深化设计工作计划，进行了技术、质量、安全、生产、物料等全方面的应用点分析。过程中合理的分配任务，要求BIM前置于施工、复杂节点可视化，从BIM技术的角度较为顺利的完成了辅助项目管理的任务，也为BIM与PC技术相结合的深化设计、施工和项目管理提供了良好的借鉴。

[1] 闫 浩,邓思华,李晨光,等.BIM技术在装配式混凝土框架结构中的研究与应用[J].建筑技术与应用，2016(4)：33-34.

[2] 樊裕伟,冯 超.BIM技术在预制装配式混凝土框架结构中的应用[J].建筑，2016(2):12-13.

[3] 周文波,蒋 剑,熊 成.BIM技术在预制装配式住宅中的应用研究[J].施工技术，2012,41(22):72-74.

ApplicationofBIMtechnologyinlarge-scaleassembly-styleframeworkstructure

HuoRuliChenYongliangXiaLingyunZhaoYunZhangXuewei

(GeneralContractingCorporation,ChinaBuilding8thEngineeringBureauCo.,Ltd,Shanghai201200,China)

Taking the large-scale multi-combination PC component commercial project as an example, starting from aspects of the depth design, technic management and producing schedule management, the paper specifically introduces application points and methods of BIM technology in assembly-style framework structure, which has provided some guidance and reference for BIM and PC technology combination project.

assembly-style framework structure, BIM technology, project management

TU712.1

：A

1009-6825(2017)24-0242-02

2017-06-17

霍如礼(1989- )，男，助理工程师