蘭夢(mèng)茹 陳育瓊

(1.北京住總集團(tuán)工程總承包二部，北京 100022)

(2.北京市勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，北京 100038)

1 工程概況

項(xiàng)目工程簡(jiǎn)介：本工程為多層住宅小區(qū)，地下車(chē)庫(kù)2層，局部有夾層，住宅樓6、7、9層，配套商業(yè)、配電室等配套用房1～2層。

本工程地下部分為現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，地上首層及以上為裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)。預(yù)制部件為：標(biāo)準(zhǔn)層預(yù)制內(nèi)墻、預(yù)制夾心外墻、預(yù)制樓板、預(yù)制樓梯、預(yù)制陽(yáng)臺(tái)、預(yù)制空調(diào)板、預(yù)制外墻掛板。預(yù)制剪力墻分布如表1所示。

表1 預(yù)制剪力墻分布

施工重難點(diǎn)：

（1）工程體量大，臨時(shí)設(shè)施用地緊張。本項(xiàng)目為多層建筑小區(qū)，工期比較緊張，大部分樓需要陸續(xù)同時(shí)開(kāi)工，平行施工，施工場(chǎng)地非常緊張。

（2）住宅樓裝配式產(chǎn)業(yè)化施工難度大。本工程住宅樓標(biāo)準(zhǔn)層預(yù)制內(nèi)墻、預(yù)制夾心外墻、預(yù)制樓板、預(yù)制樓梯、預(yù)制陽(yáng)臺(tái)、預(yù)制空調(diào)板、預(yù)制外墻掛板混凝土構(gòu)件采用工業(yè)化裝配式結(jié)構(gòu)，由于構(gòu)件數(shù)量多、質(zhì)量大，構(gòu)件的深化、加工、運(yùn)輸及吊裝等環(huán)節(jié)不確定因素較多，總體協(xié)調(diào)及部署難度較大。

2 預(yù)制墻體構(gòu)件深化

2.1 模型拆分

本項(xiàng)目在施工階段策劃前期，通過(guò)運(yùn)用BIM技術(shù)，采用三維建模軟件建立土建模型，并對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行模型拆分。在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工部署時(shí)，通過(guò)塔吊布置方案，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制構(gòu)件墻體的重量進(jìn)行分析。

2.2 工程量統(tǒng)計(jì)

根據(jù)所拆分的預(yù)制構(gòu)件模型，對(duì)預(yù)制剪力墻構(gòu)件的混凝土工程量及單體預(yù)制率進(jìn)行精確計(jì)算，并根據(jù)BIM三維模型對(duì)預(yù)制構(gòu)件節(jié)點(diǎn)的搭接進(jìn)行討論，最終確定出搭接方案。

將建立好的三維模型，導(dǎo)入到BIM 5D軟件中，根據(jù)劃分好的流水段，精確地提取出各個(gè)流水段的混凝土工程量，為工程人員下料統(tǒng)計(jì)，以及后期工程的決算提供準(zhǔn)確的依據(jù)，同時(shí)也減少了每個(gè)流水段材料二次搬運(yùn)或浪費(fèi)。流水段梁下剪力墻混凝土工程量模型如圖1所示。

圖1 流水段梁下剪力墻混凝土工程量模型

2.3 鋼筋深化

（1）在預(yù)制構(gòu)件深化時(shí)，對(duì)建筑節(jié)點(diǎn)構(gòu)造部分的鋼筋進(jìn)行深化，包括鋼筋形狀、長(zhǎng)度、型號(hào)等詳細(xì)信息，及各構(gòu)件的預(yù)埋件、吊點(diǎn)等模塊位置參數(shù)信息。

（2）在三維軟件中，通過(guò)直觀地查看三維模型，對(duì)施工轉(zhuǎn)換層的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行深化，在模型中精準(zhǔn)地定位出轉(zhuǎn)換層插筋位置，并將確定后插筋位置的三維模型轉(zhuǎn)換成二維圖紙，有助于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工人的施工。

（3）采用三維云翻樣軟件，建立預(yù)制構(gòu)件鋼筋的三維模型，對(duì)預(yù)制構(gòu)件的鋼筋、保護(hù)層、搭接長(zhǎng)度等問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)，并導(dǎo)出鋼筋翻樣問(wèn)題匯總單。針對(duì)發(fā)現(xiàn)的鋼筋問(wèn)題，對(duì)Revit原始模型中的鋼筋幾何參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，直至滿(mǎn)足規(guī)范要求，達(dá)到機(jī)械可直接加工并生產(chǎn)的效果。

2.4 構(gòu)件出圖

對(duì)預(yù)制剪力墻模型進(jìn)行深化后，嘗試?yán)萌S軟件進(jìn)行BIM深化設(shè)計(jì)出圖，打通BIM預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計(jì)流程，并指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員施工。

3 預(yù)制墻體構(gòu)件碼放

3.1 構(gòu)件儲(chǔ)備

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際進(jìn)度與施工產(chǎn)業(yè)化住宅經(jīng)驗(yàn)，預(yù)制構(gòu)件廠目前無(wú)法做到預(yù)制構(gòu)件“隨要隨到”的供貨效率，故在施工現(xiàn)場(chǎng)務(wù)必預(yù)留充足的構(gòu)件堆放場(chǎng)地，保證有當(dāng)前施工層級(jí)下一層預(yù)制構(gòu)件的儲(chǔ)備。

預(yù)制構(gòu)件的堆場(chǎng)主要考慮，施工流水段的劃分、塔吊覆蓋范圍、構(gòu)件存放架體形式等方面因素[2]。下面以1#標(biāo)準(zhǔn)層為例，制定出墻體構(gòu)件的堆放策劃方案。

通過(guò)BIM建模，可計(jì)算出1#樓標(biāo)準(zhǔn)層預(yù)制構(gòu)件墻體的面積為115.28m2，則可計(jì)算出兩層預(yù)制墻體構(gòu)件所需占地面積為230.56m2。

3.2 碼放措施

預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)存放時(shí)，應(yīng)按吊裝順序和型號(hào)分區(qū)配套堆放[3]。堆垛盡量布置在塔機(jī)工作35m范圍內(nèi)，堆垛之間宜設(shè)寬度為1.2m的通道。

預(yù)制墻體的碼放措施選用構(gòu)件生產(chǎn)廠家提供的槽鋼桁架，根據(jù)每個(gè)流水段預(yù)制構(gòu)件安裝順序的先后順序，決定預(yù)制墻體的碼放位置，以提高吊裝、安裝的效率。碼放架尺寸務(wù)必考慮預(yù)制構(gòu)件預(yù)留的鋼筋長(zhǎng)度。

預(yù)制墻板采用垂直放置的方法，用槽鋼制作出滿(mǎn)足剛度要求的支架，墻板擱支點(diǎn)應(yīng)設(shè)在墻板底部?jī)啥颂?，現(xiàn)場(chǎng)堆放場(chǎng)地須平整、堅(jiān)實(shí)。擱置點(diǎn)采用柔性材料，堆放好以后要采取臨時(shí)固定，場(chǎng)地做好臨時(shí)圍擋措施。因人為碰撞或塔吊機(jī)械碰撞傾倒，堆場(chǎng)內(nèi)預(yù)制構(gòu)件會(huì)形成多米諾骨牌式倒塌，故本堆場(chǎng)按吊裝順序交錯(cuò)有序堆放，預(yù)制墻體之間留出一定間隔[4]。

4 預(yù)制墻體構(gòu)件起吊

4.1 起吊工具

預(yù)制構(gòu)件吊裝機(jī)械主要采用塔吊，型號(hào)要根據(jù)每個(gè)構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算，塔吊臂長(zhǎng)及位置滿(mǎn)足卸車(chē)、構(gòu)件安裝的需要，吊點(diǎn)須采用預(yù)制構(gòu)件預(yù)埋專(zhuān)用吊釘?shù)男问健?/p>

考慮到預(yù)制板吊裝受力問(wèn)題，采用鋼扁擔(dān)作為起吊工具，這樣能保證吊點(diǎn)的垂直。鋼扁擔(dān)采用吊點(diǎn)可調(diào)的形式，使其通用性更強(qiáng)[5]。

鋼扁擔(dān)主梁采用工字鋼，鋼絲繩采用直徑為17.5mm（6×37鋼絲，繩芯1）的鋼絲。

具體材料需求量見(jiàn)表2～表7所示。

表2 吊裝扁擔(dān)

表3 鋼絲繩

表4 卡環(huán)

表5 吊鉤

表6 萬(wàn)向吊環(huán)

表7 Pcf吊裝帶

4.2 塔吊選型及數(shù)量

4.2.1 塔吊型號(hào)

該塔吊型號(hào)為XGT7022-12S型塔式起重機(jī)，為平頭平臂變幅自頂升塔式起重機(jī)，自由高度下有效吊高60.2m（1+17，吊鉤高度），最大臂長(zhǎng)70m時(shí)臂端額定載荷2.2t（2繩），工作臂長(zhǎng)45m時(shí)，臂端額定吊載5.8t（2繩），完全滿(mǎn)足施工需要。

4.2.2 塔吊數(shù)量

依據(jù)本項(xiàng)目單個(gè)棟號(hào)的單個(gè)流水段預(yù)制墻體數(shù)量、預(yù)制板構(gòu)件數(shù)量，塔吊按70吊次/天計(jì)算，可滿(mǎn)足半天（35吊次）完成單個(gè)流水段的吊裝工作。

4.3 構(gòu)件起吊

吊裝時(shí)應(yīng)確保各種吊具已可靠連接，保證構(gòu)件能水平起吊，避免磕碰構(gòu)件邊角和受力不均衡[6]。

構(gòu)件起吊前應(yīng)進(jìn)行試吊，試吊正常后，開(kāi)始進(jìn)行吊裝。構(gòu)件起吊平穩(wěn)后再勻速轉(zhuǎn)動(dòng)吊臂，由吊裝人員用鉤子接住纜風(fēng)繩后，將構(gòu)件調(diào)整到安裝位置的上方，待構(gòu)件穩(wěn)定后，緩緩降到安裝的位置[7]。

5 預(yù)制墻體構(gòu)件安裝

5.1 墻體預(yù)留豎向鋼筋定位、調(diào)直措施

墻體預(yù)留豎向鋼筋定位、調(diào)直措施的選擇，直接影響預(yù)制構(gòu)件安裝的速度與質(zhì)量。首選使用定位鋼板，每塊預(yù)制墻體配套使用一塊定位鋼板，與預(yù)制墻體編號(hào)一致。定位鋼板預(yù)留圓孔，為減輕定位鋼板重量與振搗棒的插入。

5.2 預(yù)制墻體標(biāo)高、水平位置、垂直度調(diào)整措施

標(biāo)高調(diào)整使用預(yù)埋螺栓的方式，方便施工，精度更高。墻體安裝前使用水準(zhǔn)儀進(jìn)行抄平，保證墻體構(gòu)件的標(biāo)高準(zhǔn)確。

水平位置、垂直度調(diào)整使用斜撐，事先策劃好斜撐兩端預(yù)埋件的位置。要考慮到相鄰縱橫墻的預(yù)埋位置的錯(cuò)開(kāi)，避免現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際產(chǎn)生重疊。將預(yù)埋件位置圖紙發(fā)送至預(yù)制構(gòu)件廠，進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)，在疊合板、預(yù)制墻體混凝土澆筑前預(yù)埋準(zhǔn)確。

5.3 鋼筋灌漿套筒分倉(cāng)

根據(jù)灌漿設(shè)備型號(hào)進(jìn)行選擇。本工程灌漿設(shè)備只滿(mǎn)足灌漿2m左右，為保證套筒灌漿密實(shí)、飽滿(mǎn)，當(dāng)墻體長(zhǎng)度＞2m時(shí)，要進(jìn)行座漿料分倉(cāng)圖紙的深化設(shè)計(jì)。

5.4 現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)鋼筋綁扎

鋼筋接頭位置不錯(cuò)開(kāi)，100%處于同一斷面位置，使用人工掰彎豎向主筋后，將箍筋套入，可使箍筋正常綁扎或箍筋使用單支開(kāi)口箍筋，搭接焊接，可使箍筋迅速完成綁扎施工。本工程擬采用單只開(kāi)口箍筋綁扎方法，現(xiàn)階段正在征求設(shè)計(jì)單位的同意。

5.5 BIM可視化方案

可視化技術(shù)交底避免了復(fù)雜節(jié)點(diǎn)處施工工藝繁雜易出現(xiàn)施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的發(fā)生，確保施工的質(zhì)量。利用BIM技術(shù)可視化的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)剪力墻的吊裝工藝進(jìn)行三維技術(shù)交底，規(guī)范了施工人員的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，保證了施工質(zhì)量，確保施工計(jì)劃的有序執(zhí)行，有效的指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。

利用BIM施工模擬，將實(shí)體模型與實(shí)際工程進(jìn)度進(jìn)行關(guān)聯(lián)，通過(guò)模擬建造過(guò)程從中發(fā)現(xiàn)施工進(jìn)度安排不合理的地方，進(jìn)行優(yōu)化，施工組織在保證質(zhì)量與安全的前提下，縮短項(xiàng)目工期，優(yōu)化施工工人進(jìn)場(chǎng)人數(shù)，為物資進(jìn)場(chǎng)時(shí)間的合理安排提供依據(jù)[8]。

6 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目通過(guò)施工前期的策劃，體現(xiàn)了施工策劃在整個(gè)施工過(guò)程中所具有的重大意義。利用BIM技術(shù)的可視化、可出圖等特性有效地保障了策劃方案的可靠性和落地性，通過(guò)BIM技術(shù)直觀的進(jìn)行構(gòu)件拆分、圖紙優(yōu)化、鋼筋優(yōu)化、構(gòu)件堆放部署以及三維可視化交底，為裝配式剪力墻的順利施工打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，并大幅提高裝配式建筑的剪力墻施工質(zhì)量。