班德富 胡清 陶珍珍 鄭曉慧 彭媛
【摘 要】綠色施工作為近年來國家大力倡導(dǎo)的理念,對整體建筑行業(yè)的資源節(jié)約、環(huán)保和再利用提出了更高的要求。文章介紹了一種基于BIM的施工現(xiàn)場拼裝式預(yù)制混凝土臨時道路施工技術(shù),通過結(jié)合BIM技術(shù)實現(xiàn)施工臨時道路的精確預(yù)制拼裝,施工簡便快捷,實現(xiàn)多次周轉(zhuǎn)使用,減少了建筑垃圾產(chǎn)生量,貫徹了綠色施工的管理理念。
【關(guān)鍵詞】拼裝式預(yù)制混凝土臨時道路;BIM技術(shù);綠色施工;周轉(zhuǎn)使用
【中圖分類號】U416.216 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688(2018)09-0131-03
0 前言
近幾年,施工現(xiàn)場辦公及生活用房基本實現(xiàn)了標準化,可多次周轉(zhuǎn)使用,而臨時道路還在采用現(xiàn)澆混凝土路面,這樣就造成了極大的資源浪費,也產(chǎn)生了大量的垃圾,而建筑垃圾排放量又是綠色施工的重要控制環(huán)節(jié),據(jù)已經(jīng)實施“綠色施工示范工程”項目的測算,臨建垃圾產(chǎn)生量平均占建筑垃圾總量的26%,而臨時道路垃圾產(chǎn)生量所占比重達到了9.3%。為了減少資源浪費,通過在多個項目的實踐與總結(jié),本文提出了一種基于BIM的施工現(xiàn)場拼裝式預(yù)制混凝土臨時道路施工技術(shù),結(jié)合BIM輔助技術(shù)實現(xiàn)了施工現(xiàn)場混凝土臨時道路的預(yù)制安裝,可多次周轉(zhuǎn)使用,有效地控制了建筑垃圾產(chǎn)生量,同時降低成本,也加快了臨建施工進度。
1 技術(shù)原理
采用BIM技術(shù)預(yù)先實現(xiàn)道路三維模型,把各項下料參數(shù)通過計算機導(dǎo)出來。預(yù)制結(jié)構(gòu)支撐件為角鋼,在板塊上預(yù)留PVC管道排水口。收集現(xiàn)場剩余的鋼筋廢料和模板廢料。在鋼筋廢料池挑選直徑14mm及以下的鋼筋,做裝配式結(jié)構(gòu)單元時,將長度不夠的鋼筋進行綁扎搭接。根據(jù)需要的道路板的規(guī)格數(shù)量,采購L40角鋼,下料制作道路板的邊角封邊。將臨時道路路基平整,鋪設(shè)砂墊層,壓實,在路面擺放角鋼,鋪設(shè)鋼筋。
2 施工工藝
2.1 工藝流程
場區(qū)道路規(guī)劃→BIM技術(shù)進行裝配式結(jié)構(gòu)單元建?!坊幚怼ㄎ环啪€→構(gòu)件制作加工→模板、角鋼拼裝→鋪設(shè)塑料布→鋼筋綁扎→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護→孔洞灌砂。
2.2 操作要點
2.2.1 場區(qū)道路規(guī)劃
項目部進場施工前,項目部BIM小組首先對項目施工場區(qū)進行了實地考察,對比施工組織設(shè)計中的現(xiàn)場平面布置圖,由于場區(qū)擬建建筑物占地較大,可用場地狹小,只能在擬建建筑物四周設(shè)置一圈環(huán)形場區(qū)道路。
2.2.2 利用BIM技術(shù)進行裝配式結(jié)構(gòu)單元建模
建模前首先確定道路的寬度,臨時道路的寬度可以根據(jù)場地道路形式和消防的需要來選擇,本項目環(huán)形道路設(shè)計寬度為4 m。其次進行裝配板的尺寸選擇。裝配板的尺寸選擇需要綜合考慮道路寬度、承載能力、原材料的規(guī)格尺寸及美觀。參考裝配式道路相關(guān)文獻資料及施工經(jīng)驗,選擇板厚為150 mm。單個裝配板的尺寸太小不美觀,過大時單個板太重,造成二次周轉(zhuǎn)的運輸和拼裝困難。根據(jù)道路尺寸,選配好各種裝配板的尺寸,在CAD上拼裝演示其組合效果。經(jīng)比較,選擇裝配式板的尺寸為1.5 m×1.0 m×0.15 m和1.0 m×1.0 m×0.15 m兩個規(guī)格,拼裝時進行錯縫拼裝。最后采用Revit軟件對N個裝配式結(jié)構(gòu)單元進行建模。BIM技術(shù)實現(xiàn)裝配式結(jié)構(gòu)板塊的整體3D效果如圖1所示。
2.2.3 路基處理
根據(jù)施工平面布置圖和施工現(xiàn)場的規(guī)劃,確定好道路的位置。將路基平整壓實,然后再鋪設(shè)3~5 cm的中粗砂墊層。
2.2.4 定位放線
先確定好道路邊線,拉好直線,延著邊線支模。模板高度為300 mm左右。道路兩邊線確定好后,挑選板厚寬度的模板,即150 mm寬的模板,在模板切割后的碎料中有較多此寬度的模板,可以充分利用。
2.2.5 構(gòu)件制作加工
角鋼、PVC預(yù)埋管切割加工。
(1)角鋼制作:根據(jù)臨時道路板的長寬尺寸,將6 m長的L40角鋼切割成1.5 m和1.0 m長,每根6 m長角鋼切割后不剩廢料。每1 m長的道路需要1.5 m角鋼4根,1.0 m角鋼8根,各規(guī)格的總數(shù)量根據(jù)道路長度計算得出。
切割好后在地面進行拼接,拼接面要平整,量對角線,保證拼接角為直角,拼接后及進行焊接。
角鋼按照1.5 m、1.0 m寬和1.0 m、1.0 m寬拼裝焊接完后,為了使角鋼與混凝土牢固,避免二次拆裝運輸中把角鋼碰撞脫落,在角鋼的內(nèi)側(cè)焊接鋼筋,1.5 m長邊焊接2個,1 m的短邊焊接1個,每個裝配板共6個。鋼筋長300 mm、直徑10 mm的鋼筋在角鋼內(nèi)側(cè)焊接,鋼筋向下成一定角度,末端與裝配板的下層鋼筋綁扎(如圖2所示)。
(2)PVC預(yù)埋管制作。根據(jù)板厚,將直徑為100 mm的PVC管切割成150 mm長,并在中間位置對穿2個孔,用來穿吊裝裝配板時的拉鉤鋼筋。
2.2.6 模板、角鋼拼裝
將150 mm寬模板拼接成角鋼的現(xiàn)狀,在模板上邊往下4 cm處釘釘子,釘子釘樁模板,兩邊各漏一半,每邊釘2個釘子,然后將L40角鋼框放在拼裝的模板內(nèi),擱置于釘子上面,L40角鋼的上表面剛好與模板表面平齊。
2.2.7 鋪設(shè)塑料布
為了避免澆筑混凝土?xí)r,混凝土漿滲漏到砂墊層內(nèi),與砂墊層凝結(jié)到一起,需要在拼裝好的框架內(nèi)鋪設(shè)塑料布,可使后面澆筑的混凝土與砂墊層隔開。充分利用現(xiàn)場使用完的水泥袋子做隔離層,節(jié)材又環(huán)保。
2.2.8 鋼筋綁扎
裝配道路板塊的鋼筋用雙層雙向Φ12@150。充分利用現(xiàn)場的鋼筋廢料,鋼筋規(guī)格可以利用稍大直徑的,以不超過16 mm為宜。鋼筋保護層為3 cm,鋼筋接長采用綁扎搭接方式。底層鋼筋鋪設(shè)完后,埋設(shè)PVC預(yù)埋管。預(yù)埋管放在鋼筋網(wǎng)的間隙中,PVC管中心到裝配板邊距離為250 mm。管孔中插入拉鉤鋼筋,然后綁扎面層鋼筋。
2.2.9 鋪設(shè)PVC預(yù)埋管
為了方便工程竣工后,道路板塊吊裝周轉(zhuǎn),專門在道路板塊上設(shè)計了2個孔洞。在底層鋼筋鋪設(shè)完后,進行Φ100 mm PVC管的埋設(shè)。預(yù)埋管放在鋼筋網(wǎng)的間隙中,PVC管中心到裝配板邊距離為250 mm。管孔中插入拉鉤鋼筋,然后綁扎面層鋼筋。
2.2.10 混凝土澆筑
(1)混凝土的強度為C30商品混凝土。水泥:選用硅酸鹽水泥;粗骨料:選用級配好的碎石,粒徑不宜大于25 mm;細骨料:選用中粗砂,其含泥量≤2%。
(2)混凝土澆筑前對模板、鋼筋和預(yù)埋件進行檢查。將模內(nèi)雜物和鋼筋上的污垢清理干凈。采用預(yù)拌混凝土澆筑,并按規(guī)定留制同條件試塊。
(3)混凝土澆筑時,采用平板振搗器進行振搗,澆筑順一個方向,確?;炷撩軐嵭?。
(4)混凝土澆筑完成后,及時進行修整、抹平,并按照要求對道路板上部拉毛,紋理方向與汽車行駛方向垂直,保證板與車輪的摩擦力。
2.2.11 養(yǎng)護、拆模
(1)在混凝土澆筑后的12 h內(nèi)對混凝土加以覆蓋和澆水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不少于7 d。
(2)當混凝土澆筑達到24 h后進行模板拆除。模板拆除只拆道路兩邊的梁板,裝配板間的隔板不用拆除。拆模后發(fā)現(xiàn)有凸凹不平、開裂、接縫痕跡、輪廓線條不順等問題要進行修整處理。
(3)臨時道路板達到混凝土強度設(shè)計要求,方可投入使用。裝配式臨時道路完成圖如圖3所示。
3 質(zhì)量控制
3.1 質(zhì)量保證措施
3.1.1 路基質(zhì)量保證措施
裝配式臨時道路路基應(yīng)密實,其地基彈性模量達到≥40 MPa。在壓實路面上再鋪設(shè)3~5 cm的中粗砂墊層,表面平整,其含泥量不超過5%。
3.1.2 構(gòu)件制作加工質(zhì)量控制措施
(1)角鋼的切割長度要一致,長度偏差控制在3 mm。角鋼焊接前在平整的地面上拼裝好,拼裝的直角誤差控制在5°。角度誤差控制采用鋼尺拉對角線或者用直角靠尺測量。拼裝無誤后進行焊接。焊接的焊縫應(yīng)平直,表面平滑,每個直角處焊接2個焊縫面。
(2)拉鉤孔φ100PVC預(yù)埋管切割。PVC管切割成長度為18 cm,比裝配板厚高出3 cm,切割端面與管中心線垂直。切割好預(yù)埋管后,在預(yù)埋管的一端量出5 cm鉆孔,孔徑為20 mm。
3.2 模板、角鋼拼裝
先拼裝好模板,在模板上邊緣向下量出4 cm線,在線上釘鐵釘,鐵釘打進一半,在模板的兩側(cè)留出各一半的長度。1.5 m長的裝配板邊等間距釘2顆鐵釘,在1 m長邊釘1顆釘子。然后將角鋼框放入模板框內(nèi),擱置在鐵釘上,角鋼上表面與模板面平齊。
4 結(jié)語
綠色施工作為近些年來國家大力倡導(dǎo)的理念,對整體建筑行業(yè)的資源節(jié)約、環(huán)保和再利用提出了更高的要求。通過在多個項目的探索與研發(fā)應(yīng)用,本文提出了基于BIM的施工現(xiàn)場拼裝式預(yù)制混凝土臨時道路施工技術(shù),通過結(jié)合BIM技術(shù)實現(xiàn)施工臨時道路的精確預(yù)制拼裝,施工簡便快捷,實現(xiàn)多次周轉(zhuǎn)使用,減少了建筑垃圾產(chǎn)生量,貫徹了綠色施工的管理理念。同時,有效地縮短了臨建道路施工工期及臨建道路投入使用的時間,大大提高了工作效率。
參 考 文 獻
[1]JGJ 146—2013,建設(shè)工程施工現(xiàn)場環(huán)境與衛(wèi)生標準[S].
[2]JGJ 59—2011,建筑施工安全檢查標準[S].
[3]WJGF 02-2017-30,基于BIM技術(shù)輔助裝配式場區(qū)道路施工工法[S].
[4]王佩云,肖緒文.建筑施工手冊[M].第5版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012.
[責(zé)任編輯:陳澤琦]