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摘要：在裝配式建筑中，BIM建模后的構件深化可協(xié)調裝配式建筑施工過程，提高施工管理效率。結合某新建綜合樓，對其施工過程中遇到的問題進行概括，通過BIM建模后的構件深化及二次深化，采用裝配式框架結構的施工工藝。結果表明，通過采用系列工藝，可提前發(fā)現施工質量問題及隱患，提前采取管控措施，保障了裝配式混凝土框架結構工程的質量。

關鍵詞：BIM；裝配式混凝土；建筑結構；施工技術

1工程概況

某新建綜合樓A座為在建辦公樓，共分為地上、地下兩部分，其中地上部分共有10層，地下部分共有3層；B座為社區(qū)衛(wèi)生服務中心，地上部分共有9層，地下部分共有3層，其框架結構選擇裝配式混凝土，以預制樓梯和預制柱、預制疊合板和鋼次梁及預制疊合梁為主要預制構件。

2施工難度存在點

⑴本工程屬于裝配式框架結構，有較多種類構件，無法結合施工實際進行二次深化設計，存有較大的深化難度。⑵工程場地不大、用地紅線和地下室輪廓線間距離偏近，預制構件在場地堆放有限，導致本工程的難點主要體現在進場安排、堆放預制構件形式。⑶每層預制柱從轉換層開始都有豎向預留鋼筋，且其數量多、直徑大，從而容易加大預制柱定位臨時固定和預留鋼筋校正難度。⑷裝配式框架結構體系層高度約4.32m，獨立鋼在裝配式剪力墻中無法支撐應用，安裝剛次梁、疊合梁和疊合板時有較大支撐難度。⑸不同預制構件在裝配式框架結構體系中是以連接現澆混凝土和應節(jié)點方式形成整體，會加大預制疊合板模板和梁柱核心區(qū)模板固定支設難度。

3解決方案

從BIM建模后，項目從多方面開展將施工難點問題解決，包括裝配式框架施工策劃、構建二次深化和構建深化等，對設計技術攻關進行組織，以保證施工效果。⑴裝配式框架結構二次深化設計預制梁柱現澆核心節(jié)點鋼筋排布復雜，深化設計需及早進行［1］，同時碰撞分析也要及早開展，以保證梁和預制梁、預制柱和預制梁的位置關系，為現場施工提供保障。⑵現場施工前，對于堆放的預制構件，將構件堆場提前排布，并通過與施工順序和時間相結合，對每層類型不同的構件進場排布計劃，根據BIM技術采取信息化管理［2］。在此次項目中，選擇L形外墻板，能將建筑轉角處存在的現澆邊緣構施工難度問題有效解決，同時還能對其他一些問題進行有效處理，包括構件類型、質量控制難度大等［3］。不同類型預制構件的適用性如表1所示。⑶由于預制柱鋼筋直徑相對偏大，進行預制柱定位安裝時，有效合理調整偏位鋼筋，因此對每層結構進行施工時，應確保下層柱鋼筋位置，避免發(fā)生無法安裝上層預制柱。傳統(tǒng)定位鋼板易發(fā)生整體偏位，鋼套筒的應用能對鋼筋垂直度與水平位置有效控制，以保證能順利安裝上層預制柱。⑷剛次梁、疊合梁和疊合板安裝子層裝配式框架結構層高相對較高，常用的獨立鋼在一般裝配式剪力墻結構中支撐不適用，為保證現場施工便捷，應用常見扣件架與輪扣架作為對裝配式框架結構水平裝配的支撐［4］。⑸將定型模板用于模板支設梁柱核心區(qū)，使模板支設難度下降，施工時間縮短。選擇傳統(tǒng)多層板用于預制疊合板拼縫處，并采取獨立支撐。

4施工工藝

4.1設計進行二次深化

4.1.1預制構件鋼筋優(yōu)化排布。因梁柱節(jié)點區(qū)有較多鋼筋，在節(jié)點區(qū)域預制梁的分布水平易出現碰撞，使吊裝施工受影響［5］。對此，為使施工難度下降，利用BIM模型優(yōu)化梁水平鋼筋位置，布置時可錯開一字相交梁下鐵水平；相比主梁底，L形相交梁次梁底偏高，錯開布置下鐵豎向；并錯開布置十字相交梁下豎向、水平，具體詳情如圖1所示。4.1.2柱核心區(qū)、預制梁連接節(jié)點優(yōu)化。針對裝配式框架結構，預制柱、梁相接的現澆核心區(qū)內節(jié)點相對復雜，利用建模預拼裝，發(fā)現預制梁腰筋會對現澆核心區(qū)內柱箍筋安裝產生影響。結合設計意見，把腰筋錨入支座部分取消，或是把直螺紋套筒預埋在預制梁端，安裝柱箍筋后再將梁腰筋連接。深化鋼次梁埋件連接預制梁和鋼次梁，應用預制梁完成安裝后，焊接預埋鋼板和鋼次梁的方式［6］。連接現澆梁和鋼次梁，將帶耳板的鋼板預埋在現澆梁上，連接埋板螺栓和鋼次梁的方式。4.1.3其他設計深化。應根據相應順序進行，即生產構件、構件裝車和現場安裝構件，在排布梁鋼筋時應結合塔式起重機進行疊合、定位，以由遠至近的方式對構件吊裝順序確定。

4.2進場堆放預制構件

4.2.1預制構件進場。預制構件應在進行裝配式結構施工時提前進場堆放。每層類型不同的預制構件進場時間間隔都應短于各工序施工時間。根據每層分類型嚴格排布構件進場時間［7］。構件狀態(tài)能對現場施工帶來直接影響，對此，實施EBIM平臺能全過程對預制構件動態(tài)跟蹤管理，從而確保裝配式結構施工質量及進度。4.2.1堆放預制構件。預制構件進場前，結合其堆放形式，利用BIM模式將每層預制構件對堆場面積占用情況進行構件預排布，對堆放不同預制構件位置確定。平放堆放預制柱和預制疊合梁，堆放場地盡量保證夯實平整，通長設置最下層墊木［8］。

4.3定位安裝預制柱

4.3.1預制柱放線。依照控制軸線把所有建筑物軸線、預制構件兩側端線與邊線、模板控制線及節(jié)點線放出，對構件安裝位置標高測量，設4個鋼墊片于每塊預制柱下對標高控制，鋼墊片位置混凝土面不鑿毛，同時鋼墊片與鋼筋位置不能處于同一位置，具體詳情如圖2所示。4.3.2定位校正新型定位鋼板。對于轉換層和以上每層預制柱，對預留插筋實施型定位鋼板定位，在鋼板上，依照設計圖紙上插筋位置對定位通孔開設，將套筒分別焊在定位通孔上下，7cm為套筒長度，混凝土澆筑前對定位鋼板放置，當混凝土強度達到1.2MPa標準時拆除，如圖3所示。4.3.3吊裝、固定及灌漿施工預制柱。⑴吊次計算標準段單元構件數量，結合構件吊裝時間，分析標準段單元構件吊裝時間，將標準段施工工期算出。⑵結合構件尺寸、形狀和質量，在進行預制構件吊裝施工前，合理選擇吊具，同時根據設計要求，承載力驗算吊具。⑶吊裝預制構件前，需確保吊具、吊鉤位置和構件重心重合，其方向應保持豎直方向，同時各起吊點需均勻受力。⑷進行預制柱吊裝時，可以鋼絲繩+D型卸扣方式進行，并將慢起、穩(wěn)升和緩放為互吊裝原則。當起吊上升高度與地面距離50cm時，應停頓3~5s，并對吊掛牢固與否情況進行檢查，當上吊高度與作業(yè)面間距離達到50cm時，可稍微停頓，保證安全后對就位進行調整，并增加吊裝帶2條，確保吊裝安全。安裝構件期間，100%實測實量構件垂直度與平整度，根據可調節(jié)斜支撐對預制柱定位與垂直度進行控制，待實際測量合格后送鉤，吊裝下個構件。⑸開展可調節(jié)斜支撐兩面妥善固定預制柱，相比構件高度，支撐點距板底距離應不低于2/3，與構件高度相比，則應不低于1/2，連接構件和斜支撐。⑹吊裝預制柱就位后，根據要求予以灌漿。

4.4安裝支撐疊合梁、疊合板和鋼次梁

4.4.1支撐鋼次梁、疊合梁。選擇扣件式鋼管支撐架配合可調Ｕ形托作模板支撐體系作為梁底，支撐架縱橫間距、步距分別是1200mm，龍骨為φ48.3×3.6雙鋼管，具體詳情如圖4?所示。4.4.2疊合板支撐選擇輪扣式鋼管支撐架配合調Ｕ形托作模板支撐體系作為疊合板底，支撐架縱橫間距、步距分別是1200mm，雙方鋼管（40mm×40mm）作為龍骨，布置時可向桁架筋方向垂直，立桿間距和龍骨間距一致，具體詳情如圖4?所示。4.4.3疊合板拼縫處支撐。模板選擇覆膜多層板，其厚度選擇15mm，板縫寬度+100mm是多層板寬度，多層板下部40mm×40mm雙方鋼管看作龍骨，板縫下立桿縱距、步距分別是1200mm，縱向則是應用橫桿連接形成整體，如圖5所示。4.4.4吊裝鋼次梁、疊合梁和疊合板。⑴預制柱吊裝?疊合梁吊裝?梁柱核心區(qū)下部箍筋安裝?梁腰筋安裝?疊合梁及疊合板上鐵鋼筋安裝?梁柱核心區(qū)上部箍筋安裝。⑵結合疊合梁在構建深化圖中的吊裝次序實施吊裝，鋼次梁、疊合梁和疊合板的連接，可選擇D型卸扣配合鋼絲繩，其原則可遵照先低后高、先主梁后次梁形式進行。當起吊后，其和地面間距離達到50cm時停頓3~5s，對吊掛牢固與否進行檢查，當上吊高度與作業(yè)面間距離達到50cm時，可稍微停頓，保證安全后對就位進行調整，并增加吊裝帶2條，確保吊裝安全［9］。4.4.5連接鋼次梁、疊合梁和現澆梁。⑴連接預制鋼次梁和疊合梁加工生產預制疊合梁時對鋼次梁連接埋件預埋，當安裝好預制疊合梁后，把耳板焊接在埋件上，隨后利用互高強螺栓對鋼次梁安裝，如圖6所示。⑵連接現澆梁和鋼次梁在工廠生產加工時，焊接耳板于鋼次梁連接預埋件上，同時工廠還要進行探傷試驗，待確保無誤后現場安裝，于現澆梁施工時預埋，當混凝土處于一定強度后，應用高強螺栓在互鋼次梁上進行安裝，如圖7所示。⑶連接預制疊合板和鋼次梁安裝預制疊合板時板端應向鋼次梁上表面伸入10mm，鋼次梁兩側預制疊合板間是現澆板帶，鋼次梁的栓釘、疊合板甩筋錨入現澆板帶內，通過現澆板帶連接為整體。⑷連接現澆次梁和預制疊合梁生產加工預制疊合梁時，在相應側對鍵槽、粗糙面預留和連接套筒預埋。對現澆次梁施工時，利用預埋連接套筒對次梁鋼筋進行安裝，經對粗糙面和鍵槽的預留，能使預制疊合梁和混凝土次梁連接力增加。

4.5模板支

在結構模型上，根據BIM建模，對梁柱核心區(qū)現澆混凝土尺寸進行測量，并對模板尺寸計算［10］。結合模板在模型中形狀尺寸，選擇覆膜多層板，厚度取15mm，對定型柱接頭模板制作，40mm×80mm方木看作龍骨，φ48.3×3.6mm雙鋼管看作龍骨，利用扣件連接梁底支撐體和主龍骨為整體，在定型柱接頭模板上對拉螺栓孔位置預留，每側對拉螺栓2道，在鋼管背楞上固定，加固模板，如圖8所示。

5總結

裝配式建筑用于建筑工程領域中，其發(fā)展對建筑產業(yè)轉型升級能起到推動作用。在此次項目中，通過對整體式混凝土框架結構施工技術進行裝配，能將資源整合優(yōu)勢最大程度發(fā)揮出來，可把裝配式施工和生產、設計和其他協(xié)調問題有效解決，并利用BIM技術開展信息化管理，使整個施工質量得到保障，在評價方面更突出規(guī)范性及真實性，使整體建筑工程質量得到提高，這與當下建筑行業(yè)發(fā)展呈現的可持續(xù)性相符。

作者:謝雪明 單位:佛山市房建集團有限公司