戴偉光

廣東中寶建設(shè)工程有限公司 廣東 中山 528400

BIM技術(shù)作為一種新型的技術(shù)，已經(jīng)被深度應(yīng)用在了建筑行業(yè)工程施工中，其通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對(duì)工程整體生命過(guò)程進(jìn)行可視化、虛擬化的處理，以此進(jìn)行協(xié)同、動(dòng)態(tài)化管理。比如，在施工階段可以根據(jù)具體的施工工藝和需求在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)施工圖紙和設(shè)計(jì)文件建立模型，并通過(guò)信息輸入、信息完善，有效構(gòu)建工程模型，通過(guò)模型對(duì)工程信息進(jìn)行共享，關(guān)于開(kāi)展施工管理工作。

1 鋁模概述

1.1 采用鋁模的目的

鋁模板也叫做鋁合金模板，其是一種由鋁合金材料制作而成的建筑模板，該模板安裝、拆卸簡(jiǎn)單，周轉(zhuǎn)次數(shù)高，混凝土施工外觀形象好、質(zhì)量高，可以有效滿(mǎn)足清水混凝土施工要求，且其平整度、垂直度符合混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量規(guī)范要求，是一種可推廣的節(jié)能產(chǎn)品。在具體的鋁模板加工件中，一般需要通過(guò)過(guò)氧化處理、粉末噴涂等，該工藝可以有效階級(jí)鋁模應(yīng)用時(shí)因?yàn)楦邷匮趸霈F(xiàn)的氣孔、脫皮等質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)此采用鋁模施工可以有效提高工程質(zhì)量。另外，鋁模的每一次生產(chǎn)、應(yīng)用都可以為建筑行業(yè)帶來(lái)較大的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值，推動(dòng)建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，對(duì)此鋁模的生產(chǎn)需要根據(jù)國(guó)家具體要求進(jìn)行，以此幫助建筑工程企業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色、節(jié)能生產(chǎn)目標(biāo)[1]。

1.2 鋁模應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)

其相比較于其他膠合模板，具體以下優(yōu)勢(shì)：環(huán)保、節(jié)能效果好；模板可以重復(fù)利用，成型效果好；模板尺寸、規(guī)格誤差?。灰子诠芾砗痛娣?；施工產(chǎn)生的廢棄物少。缺點(diǎn)：無(wú)法進(jìn)行多次修改，操作不靈活；鋁膜精度高，編號(hào)固定，如果需要調(diào)整，則需要更高鋁膜板尺寸，直接影響工期；鋁膜具劑的油漆質(zhì)量屬于水模塊，其表面光滑，滲透性低，在模塊制作完成后需要風(fēng)干的時(shí)間長(zhǎng)，不利于鋼筋施工。

1.3 傳統(tǒng)施工方法的問(wèn)題

傳統(tǒng)的鋁模配模平面圖只通過(guò)簡(jiǎn)單的編號(hào)尺寸無(wú)法把握結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接關(guān)系，分析過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，施工人員不易把握鋁模的安裝要求，且因?yàn)闄C(jī)電洞口和斜梁的存在，平面圖無(wú)法精準(zhǔn)的反應(yīng)位置關(guān)系。此外，鋁模模板圖和裝配圖和施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況不符，施工中容易出現(xiàn)切割鋁模不規(guī)范的問(wèn)題，最終導(dǎo)致鋁模施工成本高、工期長(zhǎng)、效益低等問(wèn)題。

1.4 施工工藝流程

放墻柱定位線(xiàn)；標(biāo)高抄平；墻柱模板安裝和加固；梁模板和樓模板安裝；垂直度和平整度檢查；銷(xiāo)釘嵌入；頂板鋼筋綁扎；混凝土澆筑。

1.5 鋁膜結(jié)構(gòu)構(gòu)成

鋁膜是現(xiàn)代建筑施工常用的構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)主要包括模板系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、緊固系統(tǒng)、附件系統(tǒng)，其中模板系統(tǒng)主要由墻、結(jié)構(gòu)梁、柱等組織構(gòu)件組成，支撐系統(tǒng)主要由豎向水平支撐緊固系統(tǒng)組成，可以進(jìn)行背楞安裝、螺栓對(duì)拉，附件系統(tǒng)主要有銷(xiāo)釘、螺栓、斜向支撐等零件組成。

2 應(yīng)用作用

鋁膜也叫做鋁合金模板，在近幾年，該模板在建設(shè)工程中應(yīng)用較為普遍，其因?yàn)槭┕ば士?，質(zhì)量高，性能好，安全系數(shù)高、環(huán)保性強(qiáng)，可以有效降低人工費(fèi)用和材料費(fèi)用。采用鋁合金模板也可以進(jìn)行回爐鍛造，是一種有價(jià)值的循環(huán)利用材料，在早期人們一般采用CAD軟件來(lái)設(shè)計(jì)、優(yōu)化、改進(jìn)鋁合金模板配圖。該軟件功能不全，無(wú)法對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，只能通過(guò)單一的平面展示出來(lái)，無(wú)法通過(guò)工廠進(jìn)行預(yù)制加工，其具有以下的應(yīng)用作用：第一，因?yàn)镃AD軟件本身的缺陷，因此需要采用BIM進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，通過(guò)三維立體化、參數(shù)化模型來(lái)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，根據(jù)模型中的結(jié)構(gòu)位置對(duì)各個(gè)模板構(gòu)件進(jìn)行編號(hào)。確保在設(shè)計(jì)完成后人們可以根據(jù)編號(hào)判斷是否為標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，并明確工程量清單，并生成加工料表，井模型編號(hào)導(dǎo)圖到加工圖中，便于工廠根據(jù)具體需求進(jìn)行預(yù)制加工，以此縮短工期。第二，在以往的設(shè)計(jì)中也可以應(yīng)用其它輔助設(shè)計(jì)軟件，但是這些軟件也有自身的缺點(diǎn)，無(wú)法根據(jù)各施工階段具體情況建立不同的模型，但是一些軟件可以應(yīng)用在施工過(guò)程中，并結(jié)合BIM技術(shù)來(lái)完善施工措施，以此深化設(shè)計(jì)。第三，利用3Dma實(shí)現(xiàn)鋁膜的建模，該技術(shù)有一定的缺點(diǎn)，構(gòu)建的模型一般只能觀看，無(wú)法實(shí)現(xiàn)參數(shù)的優(yōu)化，因此不具備各種實(shí)用價(jià)值，對(duì)此需要采用BIM技術(shù)創(chuàng)建參數(shù)庫(kù)進(jìn)行優(yōu)化。

3 BIM技術(shù)在鋁模深化中的深度應(yīng)用

3.1 工程概述

該工程屬于高層建筑，主要是框架剪力墻結(jié)構(gòu)，有商業(yè)裙樓和住宅公寓樓組成，包括5個(gè)結(jié)構(gòu)變截面，總建筑面積為60000平方米，該項(xiàng)目集住宅、商業(yè)、地下車(chē)庫(kù)、人防一體化的現(xiàn)代綜合公共高層建筑。項(xiàng)目規(guī)劃面積小、周邊空間主要是交通要道，地下空間大，后澆帶裙樓多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工期短、工程量大、質(zhì)量要求高，為了更好的了解該項(xiàng)目規(guī)劃重難點(diǎn)環(huán)節(jié)，早期一般通過(guò)二維圖紙進(jìn)行展示，考慮到工程圖、設(shè)計(jì)圖和實(shí)際誤差大，建筑方對(duì)工程預(yù)期效果存在疑惑，對(duì)此需要利用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)建筑模型圖，以此全方位、可視化的把握整個(gè)建筑工程效果。利用BIM設(shè)計(jì)軟件可以將工程構(gòu)建參數(shù)融入數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)，并對(duì)結(jié)構(gòu)模型鋁膜參數(shù)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，以此建立墻、梁、板、樓梯鋁膜三維模型，該模型可以對(duì)整個(gè)工程情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)化演示，并對(duì)工程預(yù)期效果進(jìn)行直觀展示，可以將傳統(tǒng)的平面工程圖變?yōu)榱Ⅲw三維模型圖，將一些細(xì)節(jié)工藝進(jìn)行虛擬和現(xiàn)實(shí)結(jié)合，有效解決傳統(tǒng)工程預(yù)期難題[2]。

3.2 具體深化過(guò)程

第一，建立模型，通過(guò)模型分析和解決圖紙問(wèn)題，設(shè)計(jì)方根據(jù)模型圖對(duì)圖紙進(jìn)行優(yōu)化；第二，設(shè)計(jì)方根據(jù)優(yōu)化后的圖紙對(duì)模型圖進(jìn)行二次優(yōu)化，施工單位根據(jù)模型圖明確鋁膜應(yīng)用圖部位，對(duì)鋁膜圖紙進(jìn)行優(yōu)化，并將優(yōu)化后的圖紙綜合設(shè)計(jì)方和建設(shè)單位要求進(jìn)行最終方案確定；第三，鋁膜生產(chǎn)方根據(jù)施工單位優(yōu)化后的鋁膜圖紙和模型，通過(guò)機(jī)械制造工藝圖紙?jiān)俅蝺?yōu)化，最終在施工技術(shù)部門(mén)簽字后最終確定；第四，施工單位根據(jù)鋁膜生產(chǎn)方提供的模型圖進(jìn)行預(yù)拼裝，將虛擬化的模型和實(shí)際進(jìn)行匹配；第五，利用BIM技術(shù)做好鋁膜技術(shù)交底和工藝交底，有效指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)鋁膜實(shí)際施工；第六，把握以下BIM技術(shù)鋁膜深化施工中的技術(shù)控制要點(diǎn)：凹凸面造型窗、室內(nèi)門(mén)窗口尺寸和結(jié)構(gòu)梁板下掛板尺寸；混凝土砌體構(gòu)造柱優(yōu)化；各構(gòu)件水平和垂直接觸面混凝土墻面免抹灰和砌體結(jié)構(gòu)抹灰融合；優(yōu)化后的混凝土結(jié)構(gòu)之間的縫隙處理；梁柱體加腋技術(shù)優(yōu)化。

4 后期抹灰和成品交房的技術(shù)處理

為了更好的滿(mǎn)足新建商品住宅設(shè)計(jì)要求、建筑規(guī)范要求，需要加強(qiáng)鋁膜深化設(shè)計(jì)，并在鋁膜深化過(guò)程中著重設(shè)計(jì)抹灰、墻體厚度、壓槽等環(huán)節(jié)問(wèn)題，具體方法如下所示：第一，在壓槽時(shí)，對(duì)于構(gòu)造柱和砌塊墻體連接處，需要確保墻面平整，以此滿(mǎn)足后期抹灰處理要求，一般需要根據(jù)構(gòu)造柱和墻體平面兩側(cè)原有凹陷度進(jìn)行距離和尺寸調(diào)整，并采用新的砌塊進(jìn)行施工。并對(duì)后期混凝土不需要抹灰的砌塊進(jìn)行壓網(wǎng)抹灰，確保墻體厚度和寬度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求，確保砌塊墻體和其他混凝土結(jié)構(gòu)平整度和垂直度符合要求。第二，在鋁膜深化時(shí)，對(duì)于內(nèi)墻混凝土構(gòu)件和砌體連接處位置，為了確保墻面抹灰符合設(shè)計(jì)要求，需要確保不同材料構(gòu)件連接處、混凝土構(gòu)件兩側(cè)留槽深度、寬度等達(dá)到工藝標(biāo)準(zhǔn)。且在采用留槽技術(shù)時(shí)需要確保后期抹灰質(zhì)量達(dá)標(biāo)[3]。

4.1 門(mén)垛、窗口技術(shù)處理

對(duì)于門(mén)垛處門(mén)和框架柱之間的砌體墻，在進(jìn)行鋁膜深化設(shè)計(jì)時(shí)需要將其處理為混凝土構(gòu)造柱；對(duì)于窗口處外墻混凝土結(jié)構(gòu)門(mén)窗的各洞口在設(shè)計(jì)時(shí)先需要在抹灰階段進(jìn)行二次處理，后再安裝窗。在鋁膜深化時(shí)，確保外墻整澆混凝土墻體窗口完成一次性澆筑，一般需要根據(jù)外墻窗口本身結(jié)構(gòu)的鋁膜設(shè)計(jì)尺寸要求預(yù)留窗口，根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在成型組裝完成后一次性澆筑，以此提高窗口的防水效果，有效避免后期工藝施工中的滲透和維修問(wèn)題。此外，通過(guò)鋁膜深化設(shè)計(jì)可以有效保證門(mén)窗制作的質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)程度，降低抹灰成本，提高施工效率。

4.2 外墻和門(mén)窗設(shè)計(jì)

在外墻和門(mén)窗施工中傳統(tǒng)的工藝主要是砌體結(jié)構(gòu)，利用BIM技術(shù)后可以?xún)?yōu)化化混凝土澆筑結(jié)構(gòu)，為了有效解決傳統(tǒng)砌墻工藝工期長(zhǎng)的問(wèn)題，提高窗戶(hù)的安全防護(hù)效果，避免窗戶(hù)和墻體縫隙或者各窗洞口發(fā)生雨水滲透問(wèn)題，需要利用BIM技術(shù)進(jìn)行對(duì)工程圖進(jìn)行深化處理。一般情況下，可以在窗戶(hù)口處設(shè)置一個(gè)企口，通過(guò)一次性澆筑確保企口結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、密閉性良好，且通過(guò)外反水坡度設(shè)計(jì)，有效解決雨水滲透問(wèn)題。此外，通過(guò)BIM技術(shù)深化處理可以實(shí)現(xiàn)門(mén)窗一次性澆筑，有效解決傳統(tǒng)砌體沉降問(wèn)題，也避免斜向裂紋出現(xiàn)，在傳統(tǒng)的門(mén)窗砌體銜接施工中，尤其是鋁膜板施工，需要科學(xué)利用BIM技術(shù)，對(duì)梁部高度進(jìn)行智能化處理，以此提高施工精準(zhǔn)度。

4.3 鋁膜深化設(shè)計(jì)的安全管理

原有的工程圖紙中電梯井門(mén)洞入口是砌塊墻體，且電梯廠家提供的安裝圖紙中對(duì)電梯門(mén)口兩側(cè)的截面構(gòu)造柱截面面積提出了明確的要求，對(duì)此在鋁膜深化設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮電梯入口兩側(cè)是否需要增加構(gòu)造柱，是否需要和混凝土砌體同步施工?？紤]到墻體屬于剪力墻結(jié)構(gòu)，墻體兩側(cè)和構(gòu)造柱之間的距離較小，難以安裝鋁膜、砌筑的問(wèn)題，需要利用BIM技術(shù)對(duì)電梯入口進(jìn)行安全防護(hù)設(shè)置。并通過(guò)二次拆卸和砌筑抹灰、留置壓槽砌體抹灰等，有效解決電梯入口的安全問(wèn)題[4]。

4.4 衛(wèi)生間上反坎和下掛板混凝土計(jì)算的深化處理

在施工中如果門(mén)洞過(guò)梁標(biāo)高和梁底標(biāo)高存在誤差，則需要在梁體下冊(cè)安裝掛板，在普通鋁膜圖紙深化時(shí)，技術(shù)人員需要先根據(jù)圖紙對(duì)門(mén)窗洞口和梁體間的距離進(jìn)行計(jì)算，該過(guò)程復(fù)雜，對(duì)此可以利用BIM技術(shù)通過(guò)可視化模型圖來(lái)計(jì)算距離，以此判斷是否需要梁下掛板，便于計(jì)算出梁下掛板的高度。對(duì)于設(shè)備管井門(mén)而言，在鋁膜深化設(shè)計(jì)時(shí)，可以將門(mén)下砌體和混凝土結(jié)構(gòu)同時(shí)澆筑，對(duì)于衛(wèi)生間上反坎也可以通過(guò)此方法進(jìn)行深化處理。

5 BIM技術(shù)在鋁模深化中的深度應(yīng)用創(chuàng)新

5.1 模型流程優(yōu)化

想要有效降低施工人員對(duì)鋁膜應(yīng)用的分析和學(xué)習(xí)成本，工程單位可以組織成立專(zhuān)門(mén)的BIM小組，帶領(lǐng)施工小組對(duì)鋁膜板CAD深化圖進(jìn)行分析，并依靠BIM模型的3D建模功能對(duì)深化圖進(jìn)一步優(yōu)化處理。首先，利用BIM軟件制定鋁膜標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)模型圖，并對(duì)鋁膜BIM模型拼接進(jìn)行優(yōu)化，以此完善項(xiàng)目BIM數(shù)據(jù)庫(kù)。其次，利用BIM軟件根據(jù)CAD圖紙進(jìn)行BIM拼接，對(duì)群眾平面圖紙無(wú)法反應(yīng)鋁膜安裝位置的情況，結(jié)構(gòu)洞口和梁位置、鋁膜位置等進(jìn)行優(yōu)化處理，提高模板施工的高效性，避免出現(xiàn)二次返工。最后，利用BIM軟件分析和統(tǒng)計(jì)功能對(duì)標(biāo)準(zhǔn)層鋁膜板數(shù)量進(jìn)行確定，并根據(jù)物資材料數(shù)量進(jìn)行對(duì)比，解決數(shù)量不一致的問(wèn)題[5]。

5.2 可視化技術(shù)交底

利用BIM軟件可以構(gòu)建三維可視化模型，通過(guò)模型可視化效果，確保施工人員和技術(shù)人員之間可以有效進(jìn)行工藝、技術(shù)交底工作，具體如下所示：第一，對(duì)工程標(biāo)準(zhǔn)層和基礎(chǔ)層等施工工藝進(jìn)行動(dòng)畫(huà)交底，一般可以利用3Dmax軟件來(lái)制作相關(guān)動(dòng)畫(huà)，以此完成交底；第二，利用BIM軟件對(duì)關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)和細(xì)節(jié)、工序等進(jìn)行交底；班組長(zhǎng)和施工人員做好標(biāo)準(zhǔn)層鋁膜拼模圖、刨面圖交底，以此指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。

5.3 圖紙優(yōu)化

在采用BIM技術(shù)前，鋁膜板優(yōu)化設(shè)計(jì)一般通過(guò)鋁制作商和模板制作商通過(guò)CAD圖紙來(lái)進(jìn)行優(yōu)化的，這種鋁薄膜制作商優(yōu)化后的鋁合金模型設(shè)計(jì)存在尺寸、場(chǎng)地距離等問(wèn)題，該問(wèn)題可以在應(yīng)用BIM技術(shù)后，通過(guò)BIM三維可視化模型進(jìn)行解決。BIM技術(shù)可以創(chuàng)建出三維實(shí)體模型，可以對(duì)其中的重難點(diǎn)、脆弱點(diǎn)等情況進(jìn)行詳細(xì)而清晰的展示，便于各部門(mén)技術(shù)人員、施工人員可以在施工前充分交流，以此優(yōu)化工程圖。此外，利用BIM預(yù)裝配技術(shù)可以提高模板的裝配精度，提高優(yōu)化深度，避免因?yàn)閮?yōu)化不到位導(dǎo)致返工拆卸的問(wèn)題，以此縮短模板制作周期，節(jié)省成本。此外，利用BIM技術(shù)可以提高現(xiàn)場(chǎng)工作人員對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用能力和對(duì)鋁膜工藝的熟練應(yīng)用能力，且利用BIM模型圖可以對(duì)模板整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行三維動(dòng)畫(huà)演示，通過(guò)技術(shù)和工藝對(duì)比可以幫助施工人員深入分析現(xiàn)場(chǎng)施工難點(diǎn)，最終提高施工效率和施工質(zhì)量[6]。

5.4 后期發(fā)展

對(duì)于我國(guó)建筑行業(yè)現(xiàn)階段的模板應(yīng)用來(lái)看，我國(guó)已經(jīng)淘汰了傳統(tǒng)材質(zhì)的模板，代替了鋁合金模板，使用鋁合金模板后可以有效提高施工效率和質(zhì)量，確保工程施工安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。鋁合金模板相比較于傳統(tǒng)的縱向結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可以有效避免移位問(wèn)題，可以進(jìn)行模塊化裝卸，可以縮短工期，將其應(yīng)用在大型商業(yè)地產(chǎn)項(xiàng)目中，可以有效提高裝卸效率，解決工期緊的問(wèn)題，尤其是當(dāng)前注重的工程成本控制問(wèn)題，也是未來(lái)建筑行業(yè)的一大優(yōu)勢(shì)。

6 結(jié)束語(yǔ)

總之，在建筑工程中利用BIM技術(shù)可以根據(jù)項(xiàng)目工程實(shí)際、預(yù)期目標(biāo)建立施工標(biāo)準(zhǔn)層模型，并利用BIM軟件和應(yīng)用平臺(tái)，綜合分析項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工需求、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等，以此對(duì)鋁膜圖紙進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，有效解決傳統(tǒng)鋁膜應(yīng)用實(shí)際問(wèn)題。且在具體利用BIM技術(shù)深化鋁膜板圖紙時(shí)、施工時(shí)，需要根據(jù)建設(shè)方要求，加強(qiáng)和設(shè)計(jì)部門(mén)的溝通，及時(shí)把握工程變化情況，及時(shí)更改BIM鋁膜模型參數(shù)，并根據(jù)深化后的模型進(jìn)行預(yù)拼裝模擬，確保預(yù)期效果合格后才可以投入生產(chǎn)、施工中。