BIM 技术在预制装配式建筑项目场地平面布置中的应用

郭志勇，游成林（中国建筑第八工程局有限公司上海分公司，上海 200082）

BIM 技术在预制装配式建筑项目场地平面布置中的应用

Application of BIM technology in Pre-fabricated Building Siteplan

郭志勇，游成林（中国建筑第八工程局有限公司上海分公司，上海 200082）

目前我国尤其是上海地区，为实现建筑工业化发展发布各种政策，大力推广预制装配式建筑。此类项目对施工现场的场地平面布置有极高的要求。以上海某住宅小区项目为例，对预制装配式建筑施工的场地平面布置重、难点和BIM技术在施工现场的应用进行分析。

BIM；预制装配式建筑；场地平面布置

目前我国尤其是上海地区，为实现建筑工业化发展，大力推广预制装配式建筑。此类项目对施工现场的场地平面布置有极高的要求。合理布置起重设备和各项施工设施，科学规划施工道路以及划分堆场，减少专业工种之间交叉作业和二次搬运等，对项目的顺利运行有着重要的作用。BIM 作为一种先进的工具和工作方式，符合建筑业的发展趋势。使用 BIM 技术进行场地平面布置管理，能够更好地提高项目的生产效率，降低成本。本文以上海某住宅小区项目为例，对预制装配式建筑施工的场地平面布置的重难点和 BIM 技术在施工现场的应用进行分析。

1 项目概况

上海某装配式住宅项目总建筑面积约 12 万 m2，其中：地上总建筑面积 8.6 万 m2，地下总建筑面积 3.3 万m2。框剪结构(1 号、2 号、3 号、5 号楼为现浇混凝土住宅，4 号、6号、7 号、8 号、9 号 楼为装配式住宅)。地下1 层，局部地下 2 层；地上：1 号～6 号、9 号楼为 23 层，7 号、8 号楼 24 层。项目总占地面积为 3.3 万 m2，地处上海市内环线以内，临建面积狭小；场地布置次数多，难度大；项目紧邻学校和居民小区，周边情况复杂，场地平面布置影响因素多(图1)。

项目分两期施工：一期施工现浇混凝土结构住宅；一期主体结构封顶后，再进行二期装配式结构住宅的施工。本文主要分析二期的场地面积布置(图1)。

图1 项目平面图

2 预制装配式建筑施工分析

预制装配式建筑施工有别于传统现浇混凝土项目。本工程的预制构件有外墙板、飘窗、楼梯、阳台板。预制构件在构件厂制作养护完毕后，通过拖车运输到施工现场，并放置在构件堆场。由于预制构件的重量较大，每个构件平均5 t 左右，最大的转角飘窗构件重达 9.8 t，而且一个标准层的构件有 24 个之多，所以施工时运输一层的构件放置在堆场，吊装完一层的构件后再运下一层的构件进场。这对场内交通、塔吊布置、堆场布置、地下室顶板的承载力等有极高的要求。

3 平面布置分析

3.1 塔吊布置

塔吊的布置，不仅要考虑现场的空间把握，还要考虑吊装运力的安排。利用 Revit 软件的机械设备族，建立塔吊模型，充分考虑其占地面积和高度。在传统的二维场平布置中往往由于对机械高度的忽视，导致塔吊回转受到影响。而在三维模型下，通过精确建模，可以以动态的方式展现设备吊装工作的过程，从而进行合理的布置。

项目在塔吊布置过程中，根据不同的工况，对各施工区域垂直运输需求以及材料堆场的安排进行了综合考虑。由于有 5 栋装配式单体，若使用普通小型塔吊配合汽车吊的方案，根据现场工况，至少需要 3 台汽车吊长驻现场；而且现场场地狭小，汽车吊的起升高度也不足。通过三维模拟和计算，确定了为每栋装配式结构单体配 1 台塔吊的方案，塔吊型号选用了 STT293，保证能够满足吊装需求。考虑到塔吊布置较为密集，相应地缩短塔吊臂长；同时，相邻塔吊的高度保持一定的落差，以防塔吊回转受到影响甚至发生碰撞。除此之外，利用三维模型的优势，模拟塔吊的位置是否与地下室的支撑梁、结构主梁等位置冲突。BIM技术的运用，让塔吊方案既满足了施工要求又实现了经济、高效的目标。

3.2 场地交通道路布置

项目二期一个标准层预制构件需要 6 个车次运输，5 栋楼每个标准层要多达 30 车次进出现场，场内交通压力极大，传统的二维平面布置无法满足项目的需求。

BIM 技术的运用主要体现在地上结构施工阶段。在此阶段，行车道路和堆场布置在地下室顶板上，场地内主要车辆有预制构件运输车、混凝土车、泵车、钢筋运输车等。通过 BIM 技术，模拟车辆的行进路线、材料运输车辆进出场和卸货位置以及不同车辆会车的过程。对于最关键的交通路线，严格控制车辆占用时间，尤其是混凝土泵车和钢筋进货车等。通过 BIM 技术的提前模拟规划，保证了场地内交通的流畅。

3.3 堆场布置

在场地交通规划好后，根据交通规划和机械布置划分材料堆场，尤其是预制构件堆场。

通过计算，塔吊运输预制构件的水平距离不超过 30 m，因此每栋楼附件均布置一个预制构件堆场。BIM 技术的运用，不仅仅使整个现场三维可视化，还成为了一个巨大的数据库。利用已经建立的模型，可以准确地布置堆场的大小和每一块预制构件的具体堆放位置，既节省了场地，也方便了规范管理。预制楼梯和预制阳台板采用层叠方式堆放，预制外墙板则放置在专用的堆放架上。飘窗由于本身的结构，可以安全地直立在地面上。其他的材料堆场和加工厂根据每个区域的材料用量进行科学合理的布置，减少材料的二次搬运，从而有效提高了场地利用率和施工效率。

4 结 语

传统的二维场地平面布置需要进行大量的绘图工作，费时费力且信息不全面，导致施工技术人员难以设计多种方案并进行对比。BIM 技术虽也存在需要花费时间收集构件族库并建立模型的情况，但是 BIM 技术建立的三维模型除了可以为项目整个施工周期服务，还有快速建模和信息共享的特点，能快速进行方案对比，节省大量时间和精力，为进行施工全过程考量提供可能。

通过 BIM 模型进行辅助施工的效果十分明显。在决策过程中如果有不同的方案和意见，也可以迅速进行调整和对比。利用 BIM 技术进行检测，可以综合分析可能产生的碰撞问题。通过不同角度查看现场布置的整体情况，对平面布置方案中难以体现的潜在空间进行量化分析，精准表达施工空间的三维指标，进一步完善场地布置方案，使工程管理变得更加科学高效。

TU50

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2016-09-15

郭志勇，主要从事工程管理工作，现供职于中国建筑第八工程局有限公司上海分公司公司。作者通信地址：上海市杨浦区国宾路18号A座22楼。邮编：200082 。