BIM模架技术在双创服务基地工程中的应用

张卫兵

(山西西山金信建筑有限公司，山西 太原 030200)

1 绪 论

随着建筑行业的快速发展以及高技术的渗入，当今在建筑行业内部采用的二维设计模式所表现出来的不足逐步显现出来，为了对于此类问题得到很好的解决，欧特克第一次提出采用BIM技术，并且将此技术广泛应用到各个建筑工程领域当中。对于模架在我国工业发展时间不长，对于模架的设计以及开发缺少相关的依据；其次是图纸的设计不够完善，当前对于二维图纸设计方面还存在很多难以辨识的符号以及数字，对标数据不够科学；再次就是相对于工程量的计算非常繁杂，采用BIM技术之后，设计工作量变少；最后就是团队之间的相互协作能力不够，针对于同一款工程含有各个不一样的专项配模设计，工作各个关联部门没有及时沟通，相对于复杂点的节点位置，可能会出现多次设计的可能性，进而影响整个项目的施工效率。本文查阅相关文献以及对于BIM技术的掌握程度，结合具体项目，将其放在模架设计中的应用。

2 工程概况

XX焦煤双创服务基地项目，开工日期2015年6月6日；竣工日期：2016年9月9日。本工程位于太原市滨河西路西侧，九院沙河南侧。本工程为超高办公综合楼及其附属裙房，总建筑面积为173387.00m2，地上总建筑面积为132337.06m2，地下总建筑面积为40683.66m2，其中A，B栋建筑总高度为137.85m，C栋建筑总高度为31.7m。A，B栋塔楼结构形式为框架+双筒体结构，建筑主体地下二层，地上二十八层，塔楼建筑面积为57732.10m2，地下二层层高为3.85m，地下一层层高为6.33m，一层层高为5.25m，二层～五层层高为5.20m，六～二十七层层高均为3.95m，二十八层层高为4.20m。C栋辅楼结构形式为钢筋混凝土框架结构，建筑主体地下二层，地上六层，总高31.7m。地下二层层高为3.85m；地下一层车库部分层高为3.8m，裙楼部分层高为6.3m；地上一层至五层层高5.2m，三、四层局部层高10．4m，六层层高5.95m。

地基与基础工程：地基处理采用桩底后灌注冲(钻)孔灌注桩，基础形式为筏板基础。主体结构工程：钢筋主要采用HRB400(HRB400E)级钢筋，混凝土采用高强商品混凝土，钢结构采用Q345B级，钢筋连接采用直螺纹套筒连接，填充砌体采用加气混凝土砌块、煤矸石砖、M5砂浆砌筑。门窗工程：断热铝合金Low-e中空玻璃窗和玻璃幕墙，所有有铝合金门窗采用70系列。

施工难点、建筑节能、新技术推广应用情况：XX焦煤双创服务基地作为地标性建筑，其造型独特、装修高雅，结构复杂、超限构件多，标高层次错落，预留孔洞及预埋件工作量大，精度要求高。

3 BIM模架技术在双创服务基地项目工程中的应用

3.1 应用流程

搜集资料-准备软件和硬件-建立模型-识别高大模板-设定参数-设计和布置模架-对模架进行安全计算-调整模架系统参数-产生计算书以及施工方案-产生节点具体图-安排专家作论证-进行技术方面的确定-进行模架施工-复核现场并对现场进行验收。

3.2 模型建立

使用BIM的基础和载体就是创建模架使用部位的建筑结构信息模型，目前市场上有很多创建模型的软件：比如：鲁班软件、品茗软件、广联达软件、Revit软件。创立模型目的是为了更快地达到建立模型的要求，可以使用CAD图纸，通过鲁班模架软件，使用CAD转换，快速识别原生AutoCAD图像。该软件可以基于结构模型模拟设计模型，安全检查的计算，对模板进行配合模型材料的选择，对各种材料需要量进行计算，对材料的改进等，根据项目的外架，满堂架等安排了框架建筑计划，布置模板和模型。

3.3 高大模板识别

从传统来分析，相对于高大模板的识别过程中，就需要人工进行核算，根据《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》(建质[2004] 213号)文件的定义为: 对于模板的定义就是项目中的水平混凝土构件模板所支撑起来高度超过8m的混凝土固件，或者跨度超过18m，并且测定施工总额度荷载大于15kN/m2，或者集中线性大于20kN/m的负载模板所支撑的荷载量。可是通过建立的BIM软件能够实现对于所建的模型进行智能识别，尽量避免漏掉识别的风险。

3.4 BIM模架中的模板放样

3.4.1 模板放样的需求

本工程规模大。总建筑面积为173387m2，土建、安装分部分项工程体广量多。因此，高支模难度较大。同时，框架大梁施工，部份框架大梁截面800m×2000m以上，自重大，施工对支模架体要求高。根据项目前期测算，仅模板使用面积约160万m2，约合人民币超过1820万元。这就要求模板除了安全要有保障，还要经济合理。

3.4.2 模板放样的效果

BIM技术的出图功能、能够模拟的功能、可以计算的功能、可视化为深化设计模板提供了最新的方法和手段。在项目的早期阶段，使用两个相同的单元进行比较：A栋使用传统的施工技术，设备设计和装备现场由木工团队进行。B栋使用BIM模板匹配材料选择功能，对标准层模板进行专门精确的材料样板制造，并进行集中加工。依据项目实际情况分析：单层建筑模板的主要接触面积为1560m2，采用木工组来实现施工需要的整个板块为1960m2；假设采用BIM软件来设计仅仅需要1580m2，相对于传统的施工方案节约了15%。假设按整个项目所需要的模板面积为2160万m2，采用BIM来设计，就可以节约了324万m2，为项目节约了将近1000万元。采用模板智能放样软件实现了智能模板拼合方案，能够实现精准下料方案的加工图，可以实现集中定尺加工。相对于施工来分析，工人可以根据墙柱、梁板的模板来实现拼接图实现浇筑，达到提高施工效益的目的。

4 结 语

在BIM设计过程中，BIM可以促进信息的交换和各种专业功能的转移，使设计过程更加顺畅，设计变更变得更加容易和快捷。3D模型和一般信息贯穿整个项目周期，便于设计，操作，维护等。而且，有效地减少了错误和变化。更重要的是，对于BIM模架软件，软件可以获得类似于钢筋的精确放养，这可以提供现场材料要求。虽然在这方面的实施存在一些困难，但在不久的将来，这将成为建模管理的新工具。