BIM技术在合院外架施工中的应用

黄远强++龚志鹏++张林

摘要：本文通过成都万达城A-1-11地块项目合院外架施工，简单的介绍通过BIM三维建模、BIM横立杆优化、BIM生成立杆定位图、BIM可视化技术交底等BIM技术，来辅助指导存在逐层退缩、外挑阳台、外挑花架梁、外挑雨棚、外挑斜屋檐等结构形式的合院外架。通过本文可供类似工程借鉴学习使用。

关键词：BIM；脚手架；辅助模拟施工；可视化交底

1 工程概况

合院为半地下室结构、地上三层，总高9.3米，地上结构均逐层退缩（每层均有露台，露台宽度为1.5m～2.2m）。在二层挑出阳台、花架梁和雨棚，阳台挑出长度为2.1m，花架梁挑出长度为1.3m，雨棚长1.8m、挑出长度为1m；同时，合院入口处为负一层室外入一层前院的楼梯，楼梯后施工，宽3m、长4.8m；屋面为单坡挑檐，挑檐长度为0.6～0.8m。合院效果如图一、图二合院背面所示：

2 施工难点

1）结构无标准层，结构逐层退缩；

2）结构内、外圈均有悬挑（梁）板，挑板外挑尺寸均不相同；

3）入口处楼梯后施工，外架直接落地影响后期楼梯施工。

3 BIM技术应用

3.1 BIM三维建模

首先采用Revit软件根据设计院提供的合院主体结构CAD图进行结构建模，发现设计绘图的错漏并向设计院发函联络，优先处理结构图纸问题。

结构模型建立完成后，以A轴交1-1轴为参考点，使用模型线建立1m*1m的正方形网格，后根据外架施工方案及外架CAD排杆图，绘制外架三维模型。如下图三所示：

3.2 横、立杆优化

外架横、立杆优化内容如下：

①利用Revit的碰撞检查功能，通过碰撞报告，调整和花架梁等有重合的立杆、横杆位置。

②根据三维模型调节悬挑板（含屋檐）下的立杆和伸出露台、阳台及屋檐面的立杆标高。如下图四所示：

3.3 生成立杆定位图

在项目文件中对立杆名称按标高命名，可以实现不同标高立杆的分类选取，输出DWG格式平面图，用不同的图层将各类高度的立杆按颜色区分，借助网格线即可对立杆各点坐标进行定位，指导现场的脚手架立杆搭设。如下图五、六所示：

3.4 三维可视化技术交底

以Revit模型为基本素材，对外架搭设进行三维可视化技术交底，交底过程中重点明确特殊部位节点处理。具体内容如下：

（1）脚手架立杆基础高度不在同一高度时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。如下图七所示：

（2）对于结构无标准层，结构逐层退缩，外架采用分层搭设，如下图八所示：

（3）对于外架遇到有挑梁与边梁的悬挑板时，外架直接从挑板上搭设，如下图九所示：

（4）对于外架遇到纯悬挑板时，外架处预留A50的PVC套管穿过悬挑板，如下图十所示：

（5）外架遇到纯悬挑梁时，外架避开挑梁，直接从挑梁空隙中穿过，如下图十一所示：

（6）入口处楼梯后施工，外架直接搭设在二层工字钢上，如下图十二所示：

①根据外架方案，在二层相应位置梁板内预埋直径20mm的U形圆钢，以固定工字钢，每根工字钢设置3个固定点，均设在板中和梁中，

预埋筋与工字钢固定如下图十三所示：

②搭挑工字钢按照方案尺寸要求加工好，拟搭设外架立杆处焊接长200mm，直径25mm的的钢筋头。外架立杆固定如下图十四所示：

4 经验总结

合院外架施工总结：

1、应用BIM模拟外架搭设技术在工程的前期对施工方案进行了全方面、细致的策划，优化并提高了施工方案的设计精度；

2、应用BIM三维建模技术，以外架整体三维可视化对班组进行交底并指导工人实际施工，缩短了施工用時，减少了返工机会和施工误差；

3、利用BIM技术，优化了下料，减少了钢管废料与耗损；

4、利用BIM技术，对现场布置进行优化，合理的使用了场地，减少了塔吊等机械的占用，减低材料的二次搬运成本。

参考文献：

[1]《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011） 光明日报出版社，2011

[2]《建筑施工脚手架实用手册》 中国建筑工业出版社，1994-5

[3]《施工现场设施与安全防护标准化图集》（JGJ130-2011） 中建2014版

[4]《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号endprint