許曉鵬

摘要：裝配式、BIM是當(dāng)下建筑行業(yè)的熱門話題，也是往后建筑業(yè)發(fā)展的一大趨勢(shì)。近幾年，裝配式與BIM發(fā)展迅速，大學(xué)生公寓多為標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)，尤其適合采用裝配式結(jié)構(gòu)。但設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)圖紙時(shí)，往往采用二維圖紙，更多的考慮構(gòu)件的受力計(jì)算與功能性可靠性，無法有效的考慮到施工時(shí)可能遇到的問題。采用BIM技術(shù)與裝配式結(jié)合，在施工中加以應(yīng)用，將有效解決這一問題。為今后住宅樓、學(xué)生公寓等裝配式建筑提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：學(xué)生公寓? 裝配式? BIM? 防水

一、工程概況

1.1 項(xiàng)目概況

中山大學(xué)·深圳建設(shè)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工總承包（I標(biāo)）位于深圳市光明區(qū)，共16棟單體，建筑面積約36萬㎡，分東、西兩個(gè)生活區(qū)，每個(gè)生活區(qū)包括4棟研究生宿舍，3棟本科生宿舍以及1棟食堂，地下1層，地上25層，建筑高度92.7m，學(xué)生宿舍樓均為裝配式建筑，預(yù)制率18%，裝配率58%。

1.2 實(shí)施體系的建立

（1）作為深圳市工務(wù)署重點(diǎn)項(xiàng)目，深圳中山大學(xué)項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模巨大，參建單位眾多，造價(jià)高，BIM實(shí)施要求嚴(yán)格。在項(xiàng)目策劃時(shí)，就需要建立完整的BIM體系，保證BIM實(shí)施的順利運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，項(xiàng)目從多方面出發(fā)，建立以公司層次為保障層，以項(xiàng)目層次為執(zhí)行層的BIM實(shí)施團(tuán)隊(duì)，建立BIM實(shí)施組織框架。

（2）本項(xiàng)目在頂層標(biāo)準(zhǔn)體系的指引下制定了行之有效的項(xiàng)目級(jí)BIM實(shí)施管理體系：制定《BIM實(shí)施方案》為項(xiàng)目BIM工作的開展提供保障，制定《BIM實(shí)施管理制度》，合理推進(jìn)項(xiàng)目BIM工作，制定《BIM施工模型標(biāo)準(zhǔn)》，提高模型質(zhì)量，保證有效傳遞，制定《BIM應(yīng)用實(shí)施細(xì)則》明確各應(yīng)用點(diǎn)的主要流程、信息交換以及職責(zé)分配，實(shí)現(xiàn)管理前置，將BIM工作落地應(yīng)用，解決現(xiàn)場具體問題。

二、裝配式BIM實(shí)施應(yīng)用

2.3 項(xiàng)目場地規(guī)化

本項(xiàng)目裝配率高，包含8棟研究生宿舍，6棟本科生宿舍，裝配式構(gòu)件數(shù)量預(yù)計(jì)3萬余塊，如何合理規(guī)劃場地，同時(shí)保證構(gòu)件順利進(jìn)場將影響項(xiàng)目整體的施工進(jìn)度。項(xiàng)目通過場布模型，合理化構(gòu)件堆場，視頻漫游、構(gòu)件支架深化、掛車進(jìn)行模擬、構(gòu)件信息化等手段，進(jìn)行了有效控制。

2.4 預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計(jì)

（1）機(jī)電管線深化

按照原設(shè)計(jì)圖紙，宿舍樓標(biāo)準(zhǔn)層陽臺(tái)及衛(wèi)生間隔墻均為裝配式構(gòu)件，給排水及噴淋管線多為左右或者上下翻彎，不利于施工人員操作，且易造成材料浪費(fèi)及水力損耗，不利于項(xiàng)目成本的節(jié)省。利用BIM進(jìn)行，綜合考慮施工操作難度，材料損耗等因素，有效減少管道翻彎，節(jié)省材料，也有利于安裝操作。

（2）PC孔洞預(yù)留

根據(jù)優(yōu)化的管線排布，PC構(gòu)件上的預(yù)留孔洞位置也可以基本確定。按照管線綜合提供的管道位置，出具預(yù)留預(yù)埋圖紙，深化PC預(yù)留洞口，提供生產(chǎn)廠家進(jìn)行生產(chǎn)預(yù)埋，減少錯(cuò)漏，同時(shí)定位精準(zhǔn)。

（3）預(yù)制吊裝模擬及碰撞檢查

裝配式構(gòu)件吊裝施工，是整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施的重點(diǎn)。進(jìn)行吊裝模擬，可有效的優(yōu)化施工吊裝順序，輔助施工技術(shù)交底，增強(qiáng)交底的可視化。同時(shí)，也能夠有效的對(duì)吊裝過程中產(chǎn)生的碰撞進(jìn)行了解，對(duì)預(yù)制構(gòu)件的搭接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化。

（4）碰撞檢測(cè)后的優(yōu)化

a.預(yù)制空調(diào)板一次成型技術(shù)

PCQ5原設(shè)計(jì)為一塊豎板，在豎板上安裝支架，用于放置空調(diào)室外機(jī)，該技術(shù)落后，支架存在掉落的安全隱患，固優(yōu)化為混凝土結(jié)構(gòu)板，常規(guī)做法為二次植筋（或預(yù)留鋼筋），搭設(shè)支撐架、支模、綁扎飄板鋼筋，澆筑混凝土，空調(diào)板成型質(zhì)量難以保證。為了保證空調(diào)板的一次成型質(zhì)量，避免空調(diào)飄板二次現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工，研發(fā)形成“十字”板，十字空調(diào)板在構(gòu)件廠一次成型。提高吊裝效率。

b.預(yù)制構(gòu)件預(yù)留套筒連接技術(shù)

PCQ4a、PCQ4b、PCQ5與構(gòu)造柱2后澆混凝土連接，后澆混凝土連接處三個(gè)方向鋼筋相互交叉打架，在模擬吊裝過程中，發(fā)現(xiàn)先吊裝的PC構(gòu)件的鋼筋會(huì)擋住后吊裝PC構(gòu)件的鋼筋，預(yù)制構(gòu)件無法順利吊裝。為解決這一難題，取消PCQ5在PCQ4標(biāo)高位置區(qū)域的連接鋼筋，改為預(yù)埋套筒，以保證PCQ5順利吊裝，安裝就位后再將車絲鋼筋擰入套筒內(nèi)。

c.預(yù)制構(gòu)件合并技術(shù)

陽臺(tái)欄板PCQ4a與PCQ4b鋼筋連通，兩塊預(yù)制構(gòu)件合并為一塊預(yù)制構(gòu)件，有效解決兩塊預(yù)制構(gòu)件預(yù)留鋼筋相互沖突問題，標(biāo)準(zhǔn)層構(gòu)件吊裝次數(shù)減少一半，節(jié)約工期。為保證合并后構(gòu)件吊裝發(fā)生扭曲，用2根100*48*5槽鋼固定，保證構(gòu)件吊裝安全，并提高吊裝效率。

2.5 施工措施方案的輔助實(shí)施

（1）塔吊及施工電梯的附墻優(yōu)化

塔吊及施工電梯，作為建筑施工最常用的大型設(shè)備，對(duì)于整體施工的進(jìn)度起到至關(guān)重要的作用。由于本項(xiàng)目宿舍樓的標(biāo)準(zhǔn)層均為PC外墻，屬非受力結(jié)構(gòu)且需保護(hù)PC外墻結(jié)構(gòu)的完整性，防止因開洞造成的漏水問題，因此塔吊及施工電梯不能直接附在PC外墻上面，更不宜在墻上穿洞。利用BIM模型模擬塔吊、施工電梯選點(diǎn)及附墻方案，調(diào)整附墻臂的張開角度，從而提前解決了塔吊、施工電梯定位困難及PC構(gòu)件與附墻點(diǎn)沖撞問題

（2）鋁模拼裝優(yōu)化

近些年各大房企都在大力推廣鋁合金模板體系，鋁合金模板強(qiáng)度高、精度高，施工高效，周轉(zhuǎn)次數(shù)可達(dá)300次，成型后混凝土表面質(zhì)量平整光滑，可達(dá)到免抹灰效果，符合綠色建筑施工核心理念。在本項(xiàng)目中，學(xué)生生活區(qū)三層以上的標(biāo)準(zhǔn)層均采用鋁模施工工藝，通過創(chuàng)建鋁模三維標(biāo)準(zhǔn)化模型，建立標(biāo)準(zhǔn)化族庫，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)深化、安裝流程的可視化模擬，輔助施工方案的編制及技術(shù)交底，助力現(xiàn)場

施工，大大加快了鋁模預(yù)拼裝的速度。

2.6 基于BIM的進(jìn)度與成本管控

（1）4D進(jìn)度模擬

4D技術(shù)將進(jìn)度相關(guān)的時(shí)間信息（如Project文件）和動(dòng)態(tài)3D模型鏈接產(chǎn)生4D的施工進(jìn)度模擬，即是用計(jì)算機(jī)軟件建立3D模型并借助各種可視化的設(shè)備對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行虛擬描述，附加時(shí)間維度，通過WBS 關(guān)聯(lián)施工進(jìn)度計(jì)劃，將施工過程的每一個(gè)工作以可視化形象的建筑構(gòu)件虛擬建造過程來顯示.在本項(xiàng)目的開展過程中，利用BIM技術(shù)和施工進(jìn)度相結(jié)合，把控關(guān)鍵的施工節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行虛擬建造，提前預(yù)制問題、解決問題，避免造成窩工等問題，影響施工進(jìn)度。

（2）工程量提取及材料控制

近年來，很多學(xué)者開始著力從信息化特別是BIM的角度探討工程造價(jià)管理問題。已有研究表明：BIM有助于改善當(dāng)前造價(jià)數(shù)據(jù)不精確和滯后性等問題，根據(jù) BIM 的技術(shù)特征和功能屬性，能夠?qū)崿F(xiàn)基于BIM的全過程、精細(xì)化的工程造價(jià)管理。本項(xiàng)目根據(jù)優(yōu)化后的BIM模型，形成項(xiàng)目的基本工程量信息。基于專業(yè)的造價(jià)軟件查詢工、料、機(jī)的市場價(jià)格，編制項(xiàng)目概預(yù)算文件，為價(jià)值工程分析和限額設(shè)計(jì)提供相關(guān)數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)材料的最優(yōu)使用和成本的有效控制。

2.7 二維碼實(shí)施應(yīng)用

（1）二維碼施工指導(dǎo)

單純進(jìn)行施工方案技術(shù)交底，三維可視化技術(shù)交底，無法一次性將BIM施工模型及方案等應(yīng)用于施工現(xiàn)場。BIM技術(shù)的實(shí)施落地，還需加強(qiáng)與現(xiàn)場的結(jié)合。利于當(dāng)時(shí)發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)科技，將模型與平臺(tái)關(guān)聯(lián)，平臺(tái)連接借助二維碼，可實(shí)時(shí)查看模型指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

（2）720全景二維碼的應(yīng)用

中山大學(xué)作為百年名校，建設(shè)過程公眾關(guān)注度極高，而施工現(xiàn)場不能隨時(shí)滿足各方參觀人員進(jìn)場參觀的需求。項(xiàng)目通過720云平臺(tái)制作，通過二維碼及鏈接即可讓學(xué)生、老師等社會(huì)各界人士足不出戶，在手機(jī)、PC端提前感受中山大學(xué)深圳校區(qū)建筑魅力，了解中大深圳校區(qū)建筑規(guī)劃、建筑布局及設(shè)計(jì)風(fēng)格。

三、結(jié)語

本文以中山大學(xué)·深圳建設(shè)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工總承包（I標(biāo)）為實(shí)例，探討了現(xiàn)代裝配式大學(xué)生公寓BIM的應(yīng)用，包含了裝配式BIM體系的搭建、預(yù)制構(gòu)件的深化、場地布置的優(yōu)化、施工大型設(shè)備的優(yōu)化等，有效的解決了裝配式建筑在實(shí)施過程中可能存在的問題。有效的節(jié)省工期與成本，值得以后類似工程的借鑒和推廣。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋文博. BIM 技術(shù)在建筑施工項(xiàng)目中的應(yīng)用研究 吉林建筑大學(xué)，2018.

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