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                        建筑裝配式結構生產中BIM技術的運用

                        時間:2019-07-26 14:49作者:曼切
                        本文導讀:這是一篇關于建筑裝配式結構生產中BIM技術的運用的文章,裝配式結構是建筑結構工業化生產的發展方向, BIM技術作為先進的信息技術可以指導裝配式在取得質量、進度、成本、安全、環境保護等方面實現更好管理效果的基礎上健康發展。

                          摘    要: BIM技術在近十幾年得到充分快速發展, 裝配式結構也是建筑結構發展的大趨勢, 并成為了施工技術研究的熱門。隨之有很多建設項目結合兩者優點, 充分發揮裝配式結構工期短、現場管理方便等優點, 運用BIM技術進行管理的模式效果顯著。本文結合兩者優勢, 探討了BIM對裝配式結構設計及現場管理的幾點促進作用。

                          關鍵詞: BIM技術; 裝配式結構;

                          1、 裝配式結構發展與應用

                          裝配式結構是指柱梁板墻樓梯等結構構件在預制加工廠按照結構施工圖紙進行深度加工, 之后運送到施工現場進行吊裝, 并在構造節點現澆混凝土連接, 形成統一的整體混凝土結構的施工方式。預制裝配式結構相比現行現澆混凝土結構的優勢在于可形成批量化工業生產鏈, 使用功能可實現性強, 大幅度縮短工期, 降低建造成本, 保證施工現場環境質量, 降低安全事故, 形成的建筑垃圾回收率高, 特有建筑物還具有可移動性等優點, 但是缺點在于抗震節點連接的施工工藝有待提高, 如何保證結構自身的安全性適用性和耐久性, 是施工技術方面的一大研究難點。

                          裝配式結構起源于二戰后的歐美國家, 戰后大批房屋被破壞, 亟需快速修復與新建, 裝配式結構因此應運而生。丹麥、法國、美國等國家先后實行了住宅產業化, 并研究頒布了相關技術標準規范。我國在60年代引入預制結構但是隨著商品混凝土出現, 現澆結構得到大規模發展, 在這之后50年間預制結構發展出現停擺。進入新世紀后, 環境保護壓力、住宅需求量大等原因預制裝配式重新被重視, 我國于2014年頒布了裝配式混凝土結構技術規程。

                          2、 BIM技術現場管理應用

                          BIM技術目前已經成熟應用于大型復雜現澆混凝土結構的現場施工管理, 目前在現場管理中主要應用在如下幾方面:

                          2.1、翻模, 將初步設計圖紙在BIM建模軟件中新建模型, 檢查建筑與結構施工圖紙與水電暖等各專業的信息有沒有錯誤, 各專業設計人員在模型平臺上及時溝通處理, 實現協同設計。

                          2.2、 深化圖審查, 形成深化圖紙, 結合模型一齊經業主審批通過后用于施工設計文件主要內容之一。

                          2.3、 管道碰撞檢查, 建模過程中會發現各專業管道有無交叉碰撞, 管道敷設之前排除問題, 以免返工形成的浪費。

                        建筑裝配式結構生產中BIM技術的運用

                          2.4、工程驗收, 結合計算機手機平板等端口的BIM三維模型和各專業初步設計圖紙及其生成的深化圖紙, 在各信息都確切無誤的基礎上, 進行分部分項工程的質量驗收, 保證工程質量特別是隱藏工程的施工質量。

                          3、 BIM與裝配式結構協同設計

                          裝配式結構由于其特有批量化生產模式和較簡單的施工吊裝方式, 跟現澆混凝土結構比應更重視BIM在設計階段的應用管理。BIM與裝配式結構應實現協同設計, 如圖1所示。

                          圖1 BIM與裝配式結構協同設計流程圖
                        圖1 BIM與裝配式結構協同設計流程圖

                          4、 BIM技術在裝配式的應用

                          4.1、 設計階段

                          (1) 結構荷載驗算:進行節點設計受力分析, revit建模軟件自身缺少受力分析功能, 但是設置有統一接口, 可在不同受力分析軟件PKPM、MIDAS等之間進行模型導入和導出, 實現預制構件荷載受力分析, 解決現澆混凝土節點的抗震性設計難點和裝配式結構整體性安全性難題。 (2) 參數化設計:建立柱梁板墻模數化、標準化、系列化的預制構件。參數化設計族, 減少新建模型的重復性工作。 (3) 洞口與預埋件的定位與尺寸:結合各專業設計信息進行管道碰撞事先控制調整, 精確預留洞口的尺寸與定位。 (4) 模型可以直接生成構件節點詳圖, 提高設計效率和準確率。

                          4.2 、工廠預制階段

                          根據預制件加工圖和加工模型進行綁扎鋼筋, 敷設管道, 預留線盒、開關洞口, 預留套管, 注漿等工作。留存相關BIM模型, 待之后質量核驗文件。將實體構件的檢查結果和模型數據進行比對分析。

                          4.3、 現場裝配施工階段

                          (1) 二維碼物聯網技術, 形成RFID芯片, 對現場構件安裝實現有序化安裝, 避免安裝錯誤帶來的構件破損, 有利于預制件的成品保護。 (2) 預裝配模擬, 在BIM平臺下進行預吊裝演練, 防止實際操作中臨時出現的問題, 進行事前施工質量控制。 (3) BIM模型下的5D施工現場管理, 在BIM平臺下接入進度與成本信息, 在滿足工期要求和成本控制的情況下, 進行現場施工管理。

                          4.4、 運營及回收階段

                          在實際運營中, 如果出現使用等功能問題, 如屋面漏水, 保溫問題, 管道泄露問題, 信息管道等障礙, 可以在BIM模型中發現隱藏漏洞, 有針對的解決問題。BIM模型可作為后評價檔案留存;厥针A段, 預制構件可以整塊拆除, 可用于臨時建筑再利用, 重復使用率高, 移動簡單, 回收方便。

                          5、 結語

                          裝配式結構是建筑結構工業化生產的發展方向, BIM技術作為先進的信息技術可以指導裝配式在取得質量、進度、成本、安全、環境保護等方面實現更好管理效果的基礎上健康發展。通過集成裝配式產業鏈信息, 構建合理的BIM平臺, 建立以BIM技術為支撐的裝配式結構施工信息集成系統, 可促進裝配式結構更好的發展。

                          參考文獻

                          [1]李玉巖, 王永洪, 武良.基于BIM技術的預制裝配式結構應用研究[J].工程建設, 2018, 50 (10) :45-49.
                          [2]梁程光, 戚振強, 李玄正.基于BIM的運維管理研究與應用綜述[J].智能城市, 2018, 4 (18) :128-129.
                          [3]裴俊華, 柴海華.BIM技術應用下建筑部品裝配式信息化研究[J].中國建材科技, 2019 (5) .

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