基于BIM的施工现场拼装式预制混凝土临时道路施工技术

班德富　胡清　陶珍珍　郑晓慧　彭媛

【摘 要】绿色施工作为近年来国家大力倡导的理念，对整体建筑行业的资源节约、环保和再利用提出了更高的要求。文章介绍了一种基于BIM的施工现场拼装式预制混凝土临时道路施工技术，通过结合BIM技术实现施工临时道路的精确预制拼装，施工简便快捷，实现多次周转使用，减少了建筑垃圾产生量，贯彻了绿色施工的管理理念。

【关键词】拼装式预制混凝土临时道路；BIM技术；綠色施工；周转使用

【中图分类号】U416.216 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2018）09-0131-03

0 前言

近几年，施工现场办公及生活用房基本实现了标准化，可多次周转使用，而临时道路还在采用现浇混凝土路面，这样就造成了极大的资源浪费，也产生了大量的垃圾，而建筑垃圾排放量又是绿色施工的重要控制环节，据已经实施“绿色施工示范工程”项目的测算，临建垃圾产生量平均占建筑垃圾总量的26%，而临时道路垃圾产生量所占比重达到了9.3%。为了减少资源浪费，通过在多个项目的实践与总结，本文提出了一种基于BIM的施工现场拼装式预制混凝土临时道路施工技术，结合BIM辅助技术实现了施工现场混凝土临时道路的预制安装，可多次周转使用，有效地控制了建筑垃圾产生量，同时降低成本，也加快了临建施工进度。

1 技术原理

采用BIM技术预先实现道路三维模型，把各项下料参数通过计算机导出来。预制结构支撑件为角钢，在板块上预留PVC管道排水口。收集现场剩余的钢筋废料和模板废料。在钢筋废料池挑选直径14mm及以下的钢筋，做装配式结构单元时，将长度不够的钢筋进行绑扎搭接。根据需要的道路板的规格数量，采购L40角钢，下料制作道路板的边角封边。将临时道路路基平整，铺设砂垫层，压实，在路面摆放角钢，铺设钢筋。

2 施工工艺

2.1 工艺流程

场区道路规划→BIM技术进行装配式结构单元建模→路基处理→定位放线→构件制作加工→模板、角钢拼装→铺设塑料布→钢筋绑扎→混凝土浇筑→混凝土养护→孔洞灌砂。

2.2 操作要点

2.2.1 场区道路规划

项目部进场施工前，项目部BIM小组首先对项目施工场区进行了实地考察，对比施工组织设计中的现场平面布置图，由于场区拟建建筑物占地较大，可用场地狭小，只能在拟建建筑物四周设置一圈环形场区道路。

2.2.2 利用BIM技术进行装配式结构单元建模

建模前首先确定道路的宽度，临时道路的宽度可以根据场地道路形式和消防的需要来选择，本项目环形道路设计宽度为4 m。其次进行装配板的尺寸选择。装配板的尺寸选择需要综合考虑道路宽度、承载能力、原材料的规格尺寸及美观。参考装配式道路相关文献资料及施工经验，选择板厚为150 mm。单个装配板的尺寸太小不美观，过大时单个板太重，造成二次周转的运输和拼装困难。根据道路尺寸，选配好各种装配板的尺寸，在CAD上拼装演示其组合效果。经比较，选择装配式板的尺寸为1.5 m×1.0 m×0.15 m和1.0 m×1.0 m×0.15 m两个规格，拼装时进行错缝拼装。最后采用Revit软件对N个装配式结构单元进行建模。BIM技术实现装配式结构板块的整体3D效果如图1所示。

2.2.3 路基处理

根据施工平面布置图和施工现场的规划，确定好道路的位置。将路基平整压实，然后再铺设3～5 cm的中粗砂垫层。

2.2.4 定位放线

先确定好道路边线，拉好直线，延着边线支模。模板高度为300 mm左右。道路两边线确定好后，挑选板厚宽度的模板，即150 mm宽的模板，在模板切割后的碎料中有较多此宽度的模板，可以充分利用。

2.2.5 构件制作加工

角钢、PVC预埋管切割加工。

（1）角钢制作：根据临时道路板的长宽尺寸，将6 m长的L40角钢切割成1.5 m和1.0 m长，每根6 m长角钢切割后不剩废料。每1 m长的道路需要1.5 m角钢4根，1.0 m角钢8根，各规格的总数量根据道路长度计算得出。

切割好后在地面进行拼接，拼接面要平整，量对角线，保证拼接角为直角，拼接后及进行焊接。

角钢按照1.5 m、1.0 m宽和1.0 m、1.0 m宽拼装焊接完后，为了使角钢与混凝土牢固，避免二次拆装运输中把角钢碰撞脱落，在角钢的内侧焊接钢筋，1.5 m长边焊接2个，1 m的短边焊接1个，每个装配板共6个。钢筋长300 mm、直径10 mm的钢筋在角钢内侧焊接，钢筋向下成一定角度，末端与装配板的下层钢筋绑扎（如图2所示）。

（2）PVC预埋管制作。根据板厚，将直径为100 mm的PVC管切割成150 mm长，并在中间位置对穿2个孔，用来穿吊装装配板时的拉钩钢筋。

2.2.6 模板、角钢拼装

将150 mm宽模板拼接成角钢的现状，在模板上边往下4 cm处钉钉子，钉子钉桩模板，两边各漏一半，每边钉2个钉子，然后将L40角钢框放在拼装的模板内，搁置于钉子上面，L40角钢的上表面刚好与模板表面平齐。

2.2.7 铺设塑料布

为了避免浇筑混凝土时，混凝土浆渗漏到砂垫层内，与砂垫层凝结到一起，需要在拼装好的框架内铺设塑料布，可使后面浇筑的混凝土与砂垫层隔开。充分利用现场使用完的水泥袋子做隔离层，节材又环保。

2.2.8 钢筋绑扎

装配道路板块的钢筋用双层双向Φ12@150。充分利用现场的钢筋废料，钢筋规格可以利用稍大直径的，以不超过16 mm为宜。钢筋保护层为3 cm，钢筋接长采用绑扎搭接方式。底层钢筋铺设完后，埋设PVC预埋管。预埋管放在钢筋网的间隙中，PVC管中心到装配板边距离为250 mm。管孔中插入拉钩钢筋，然后绑扎面层钢筋。

2.2.9 铺设PVC预埋管

为了方便工程竣工后，道路板块吊装周转，专门在道路板块上设计了2个孔洞。在底层钢筋铺设完后，进行Φ100 mm PVC管的埋设。预埋管放在钢筋网的间隙中，PVC管中心到装配板边距离为250 mm。管孔中插入拉钩钢筋，然后绑扎面层钢筋。

2.2.10 混凝土浇筑

（1）混凝土的强度为C30商品混凝土。水泥：选用硅酸盐水泥；粗骨料：选用级配好的碎石，粒径不宜大于25 mm；细骨料：选用中粗砂，其含泥量≤2%。

（2）混凝土浇筑前对模板、钢筋和预埋件进行检查。将模内杂物和钢筋上的污垢清理干净。采用预拌混凝土浇筑，并按规定留制同条件试块。

（3）混凝土浇筑时，采用平板振捣器进行振捣，浇筑顺一个方向，确保混凝土密实性。

（4）混凝土浇筑完成后，及时进行修整、抹平，并按照要求对道路板上部拉毛，纹理方向与汽车行驶方向垂直，保证板与车轮的摩擦力。

2.2.11 养护、拆模

（1）在混凝土浇筑后的12 h内对混凝土加以覆盖和浇水养护，养护时间不少于7 d。

（2）当混凝土浇筑达到24 h后进行模板拆除。模板拆除只拆道路两边的梁板，装配板间的隔板不用拆除。拆模后发现有凸凹不平、开裂、接缝痕迹、轮廓线条不顺等问题要进行修整处理。

（3）临时道路板达到混凝土强度设计要求，方可投入使用。装配式临时道路完成图如图3所示。

3 质量控制

3.1 质量保证措施

3.1.1 路基质量保证措施

装配式临时道路路基应密实，其地基弹性模量达到≥40 MPa。在压实路面上再铺设3～5 cm的中粗砂垫层，表面平整，其含泥量不超过5%。

3.1.2 构件制作加工质量控制措施

（1）角钢的切割长度要一致，长度偏差控制在3 mm。角钢焊接前在平整的地面上拼装好，拼装的直角误差控制在5°。角度误差控制采用钢尺拉对角线或者用直角靠尺测量。拼装无误后进行焊接。焊接的焊缝应平直，表面平滑，每个直角处焊接2个焊缝面。

（2）拉钩孔φ100PVC预埋管切割。PVC管切割成长度为18 cm，比装配板厚高出3 cm，切割端面与管中心线垂直。切割好预埋管后，在预埋管的一端量出5 cm钻孔，孔径为20 mm。

3.2 模板、角钢拼装

先拼装好模板，在模板上边缘向下量出4 cm线，在线上钉铁钉，铁钉打进一半，在模板的两侧留出各一半的长度。1.5 m长的装配板边等间距钉2颗铁钉，在1 m长边钉1颗钉子。然后将角钢框放入模板框内，搁置在鐵钉上，角钢上表面与模板面平齐。

4 结语

绿色施工作为近些年来国家大力倡导的理念，对整体建筑行业的资源节约、环保和再利用提出了更高的要求。通过在多个项目的探索与研发应用，本文提出了基于BIM的施工现场拼装式预制混凝土临时道路施工技术，通过结合BIM技术实现施工临时道路的精确预制拼装，施工简便快捷，实现多次周转使用，减少了建筑垃圾产生量，贯彻了绿色施工的管理理念。同时，有效地缩短了临建道路施工工期及临建道路投入使用的时间，大大提高了工作效率。

参 考 文 献

[1]JGJ 146—2013，建设工程施工现场环境与卫生标准[S].

[2]JGJ 59—2011，建筑施工安全检查标准[S].

[3]WJGF 02-2017-30，基于BIM技术辅助装配式场区道路施工工法[S].

[4]王佩云，肖绪文.建筑施工手册[M].第5版.北京：中国建筑工业出版社，2012.

[责任编辑：陈泽琦]