基于BIM的装配式混凝土框架结构施工技术应用

杨小平

摘 要 国家大力发展装配式建筑和应用BIM技术，根据涪陵城区第十八小学校工程装配式框架结构施工情况，详细介绍装配式混凝土框架结构柱、叠合粱、叠合板、外墙板等预制构件安装施工技术，特别是梁柱、主次梁等关键节点施工技术。通过BIM技术应用，大大提高了装配式结构施工效率，有效减少了施工噪声和材料浪费，实现了绿色施工，确保工程质量和工期，取得了良好效益。

关键词 预制混凝土;装配式构件;框架结构;BIM技术;节点处理;施工技术

1工程概况

涪陵城区第十八小学校工程位于重庆市涪陵区新城区大鹅社区，规划建设36个班。该项目总建筑面积：13611.57平方米，局部地下1层，地上教学用房均为4层，建筑高度：15.60米，本建筑工程设计等级一级，结构安全等级为一级，耐火等级一级，建筑抗震设防类别为乙类，抗震等级为三级，抗震设防烈度为6度。为装配式混凝土框架结构，采用了叠合梁、叠合板和预制外墙板等混凝土预制构件，建筑结构设计合理使用年限为50年，外墙外保温设计使用年限为25年[1]。

2工程特点和难点

①本项目为集团公司当时装配应用范围最广的混凝土框架结构，装配式构件包括叠合梁、叠合板、预制外墙板，装配率约60%。②本项目采用EPC承包模式，设计、施工均由集团公司实施，预制构件也由集团高新公司深化设计和生产，为本项目推广装配式项目和BIM应用创造了良好的条件。③预制构件采用二维码管理，做到每一构件均有唯一标识。④由于柱截面小，梁钢筋在柱内不能满足直线锚固的条件，因此梁柱节点复杂，施工难度较大。④主梁与次梁设计采用套筒连接，主梁在预制时对套筒的位置定位要求很高，一旦偏移，次梁就无法安装就位[2]。

3BIM技术应用

为确保装配式项目的顺利实施，本项目全过程采用了BIM技术，应用于碰撞检查、施工模拟及复杂节点处理、三维场地布置、三维技术交底、预制构件跟踪、质量安全管理、成本控制等方面。

（1）通过碰撞检查，有效地解决了管线打架问题，特别是叠合梁预制构件在柱内的钢筋碰撞打架问题，确保构件吊装时顺利就位，避免了现场的整改和构件损失。

（2）施工模拟及复杂节点安装模拟，清楚直观地展现了施工的实际情况，有利于技术人员选择最优的施工方案，提前熟悉施工工艺顺序和要求，加快了施工进度。

（3）通过BIM质量安全信息管理平台，将现场发现的质量安全问题与模型关联，并及时传送至各相关人员，大大提升了管理效率和质量安全管理水平。

4主要施工要點

4.1 吊装设备选择

根据本工程楼栋分散、总高度较低和层数不多、单个预制构件较轻（最大重量不超过5t）的特点，采用起重吊车为主、塔吊为辅的吊装方案。根据楼层位置和现场条件，不同楼层、不同位置的构件分别采用25T、50T、75T的吊车。同时构件在吊装时采用钢扁担，以确保构件吊装稳定可靠。

4.2 施工要点

（1）外墙板施工。①吊装墙体前，须弹好轴线、墙体中线、尺寸控制线，确保吊装位置准确;②需用钢扁担辅助吊装，以确保吊装稳定，就位后及时通过工具式可调临时斜撑固定，每块墙板不少于4个固定点，上面第一个点距墙体上端的距离约为墙体高度的1/3，第二个支撑点距楼地面距离50cm，并确保墙体垂直度满足要求。

（2）叠合梁施工。①叠合梁吊装前需分好控制线、中线，为了避免分线累积误差，需按构件的中线进行控制，构件中线和平面位置中线对齐安装，不能按构件的边线从一边向另一边排布构件，这样会由于构件误差累积造成构件中线和位置中线错位，导致叠合板或次梁无法安装。②叠合梁临时支撑体系选用盘扣式脚手架。盘扣式脚手架具有架体稳定性好、横杆规格品种多的特点，横杆最大规格为2.4米，通过计算，本项目横杆选用2.4米横杆完全能满足叠合梁受力的要求，同时由于间距大，大大减少了立杆的数量，体现了装配式的优势。③同一根柱两侧叠合梁根据不同梁高、梁底标高和钢筋位置确定吊装顺序，原则上先吊装梁高较高的和梁底标高较低的构件。

（3）叠合板施工。①为了与梁的支撑体系保持一致，叠合板的临时支撑也选用盘扣式脚手架，根据计算和图集的要求，本项目每一块板只需要4个支撑点，支点距板端距离不大于50cm。②为了提高吊装的经济性，由于板较轻，叠合板采用现场安装的普通塔吊吊装就能满足要求。③叠合板与板之间的板带需确保钢筋搭接长度满足设计要求，绑扎牢固。

（4）节点处理。①梁柱节点连接。由于本工程柱截面最大尺寸为500×500，梁钢筋在柱内无法满足直锚的要求，弯锚又不能满足吊装的要求，于是采用了墩锚的方式，在构件加工厂预先对锚固段进行墩锚，通过BIM技术预先排版叠合梁主筋的平面位置，确保柱内锚固钢筋不冲突、不打架。②主次梁节点连接。主次梁钢筋连接通过在主梁上预埋套筒，然后与次梁钢筋进行连接，通过BIM技术排版，确保每一根梁的套筒预埋位置埋设准确。③墙板之间、墙板与柱梁之间防水处理。墙板与墙板之间、墙板与柱梁之间留设了2cm的变形缝，为确保防水的要求，现在缝中嵌设泡沫棒，然后内外用预制构件专用密封胶嵌缝密封，确保防水要求。

5结束语

本工程是重庆地区装配率较高的装配式混凝土框架结构建筑，通过BIM技术的应用，有效地解决了梁柱节点、主次梁节点、墙板节点的处理和预控，通过施工工艺模拟，确保了构件顺利吊装。通过该项目的实施，充分地体现了装配式结构缩短工期、减少噪声、减少材料浪费、减轻工人劳动强度的特点，实现了绿色施工，同时也为企业下一步大面积承接和实施装配式建筑积累了丰富的施工经验。

参考文献

[1] 中国建筑业协会.装配式混凝土建筑施工指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2019：31.

[2] 王翔.装配式混凝土结构建筑现场施工细节详解[M].北京：化学工业出版社，2018：51.