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        某裝配式租賃住宅BIM技術(shù)應用

        2022-12-27 08:03:28肖燕武
        廣東土木與建筑 2022年12期
        關(guān)鍵詞:預制構(gòu)件裝配式圖紙

        肖燕武,陳 敏,何 柱

        (1、廣州城市職業(yè)學院 廣州 510405;2、廣東省第四建筑工程有限公司 廣州 510100)

        1 工程概況

        本項目的PC構(gòu)件主要包括預制疊合板、預制飄窗、預制樓梯、預制梁,該項目預制構(gòu)件種類及數(shù)量較少,且每單體相互一致性高,預制構(gòu)件統(tǒng)計如表1所示。

        表1 預制構(gòu)件統(tǒng)計Tab.1 Statistical of Prefabricated Components

        本項目方案設(shè)計既遵循“少規(guī)格,多組合”的設(shè)計原則(見圖1),也滿足裝配式建筑的核心宗旨要求——“標準化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理”[1]。

        圖1 佛山某裝配式租賃住宅項目效果Fig.1 Effect of an Assembled Rental Housing Project in Foshan

        2 BIM技術(shù)在設(shè)計階段的應用

        2.1 工程方案論證

        本工程方案是以《裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程:廣東省標準DBJ 15-107—2016》、《裝配式混凝土建筑深化設(shè)計技術(shù)規(guī)程:廣東省標準DBJ/T 15-155—2019》和《裝配式建筑評價標準:廣東省標準DBJ/T 15-163—2019》的相關(guān)內(nèi)容作為仿真論證的依據(jù),采用BIM 技術(shù),將現(xiàn)場勘查資料與設(shè)計圖紙相結(jié)合,建立三維立體模型,將各構(gòu)件參數(shù)信息在模型中詳細標注出來。參照規(guī)范內(nèi)容檢查模型參數(shù)是否滿足要求,結(jié)合模型對一些不滿足要求的應用參數(shù)進行調(diào)整,提高工程方案的合規(guī)性,為后續(xù)施工工作的順利推進奠定了基礎(chǔ)。

        2.2 設(shè)計與施工的銜接

        工程方案可行性評估和參數(shù)調(diào)整工作完成后,根據(jù)建設(shè)單位提供的坐標參數(shù),建立工程場區(qū)控制網(wǎng),做好建筑物距離測量工作,將空間參數(shù)信息準確地傳遞給設(shè)計單位,設(shè)計單位再對設(shè)計方案進行細化處理,并將優(yōu)化調(diào)整后的參數(shù)反饋給施工單位,做好設(shè)計與施工之間的信息交互工作,進而提高設(shè)計方案的可靠性,提高施工方案內(nèi)容的可行性和合規(guī)性。

        3 BIM技術(shù)在生產(chǎn)階段的應用

        3.1 設(shè)計單位與預制構(gòu)件廠的數(shù)據(jù)交互

        預制構(gòu)件廠預制和制作精度控制要求高,設(shè)計單位運用BIM 技術(shù)提供的PC 構(gòu)件模型信息越詳細準確,越有利于預制構(gòu)件的工廠流水線加工生產(chǎn)的配套產(chǎn)業(yè)化,有利于PC 構(gòu)件的生產(chǎn)進度滿足施工進度要求,有利于提高預制構(gòu)件的合理倉儲量及運輸效率。BIM 技術(shù)實現(xiàn)了設(shè)計單位與預制構(gòu)件廠的信息共享,是預制構(gòu)件廠實現(xiàn)加工生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的重要信息化技術(shù)手段,能更好地為設(shè)計單位與構(gòu)件廠的溝通對接提供數(shù)據(jù)支持[2]。

        3.2 施工單位與預制構(gòu)件廠的協(xié)同工作

        預制構(gòu)件廠應按照施工單位提供的施工總進度計劃排出預制構(gòu)件加工生產(chǎn)專項計劃,預制廠里至少備有2 層的預制構(gòu)件存貨,以防有突發(fā)事情時不影響工地的安裝進程。

        根據(jù)施工現(xiàn)場的吊裝計劃,施工單位應當提前3 d將構(gòu)件進場計劃表發(fā)給構(gòu)件廠,標明構(gòu)件名稱、類型、數(shù)量、使用部位和到場時間。在裝貨和運輸前,根據(jù)發(fā)貨清單核對預制構(gòu)件的數(shù)量、規(guī)格、型號是否正確。利用信息跟蹤技術(shù),從構(gòu)件出廠、運輸及到場安裝對每批次每個構(gòu)件實施全過程跟蹤,并根據(jù)現(xiàn)場施工進度做好構(gòu)件進場計劃,盡量做到零堆放或最少堆放,一方面減少二次轉(zhuǎn)運成本,另一方面能減少現(xiàn)場場地占用面積,以更好體現(xiàn)現(xiàn)場文明施工管理。

        PBL教學前后,護生評判性思維能力總分差異具有顯著性(t=-11.549,P<0.05),說明從整體上來看,實施PBL教學后護生評判性思維能力有了明顯提高。

        3.3 預制構(gòu)件生產(chǎn)的質(zhì)量控制要點

        ⑴預制構(gòu)件生產(chǎn)之前應根據(jù)預制構(gòu)件深化設(shè)計圖紙制定相應的預制構(gòu)件生產(chǎn)方案,對相應的技術(shù)要求及及質(zhì)量標準進行交底。

        ⑵預制構(gòu)件模具的設(shè)計應滿足預制構(gòu)件的外觀尺寸、質(zhì)量及相關(guān)預留孔洞及預埋件的定位,制作好的模具應滿足承載力、剛度及穩(wěn)定性要求。

        ⑶預制構(gòu)件的外觀尺寸、外觀質(zhì)量應滿足設(shè)計及規(guī)范要求。預制構(gòu)件生產(chǎn)過程中的隱蔽驗收記錄、生產(chǎn)用材料的質(zhì)量證明文件、生產(chǎn)過程中的質(zhì)量驗收記錄均應有詳細的記錄及相關(guān)資料,作為預制構(gòu)件為合格產(chǎn)品的證明依據(jù)。

        ⑷預制構(gòu)件起模后及時對構(gòu)件邊角采用木條或?qū)S米o角條包裹保護,防止構(gòu)件在起吊運輸過程中碰撞造成邊角損壞。

        ⑸預制構(gòu)件出廠時應隨貨提供產(chǎn)品的合格證或質(zhì)保書,應在預制構(gòu)件顯眼部位標明生產(chǎn)單位、構(gòu)件型號、項目名稱、生產(chǎn)日期和質(zhì)量合格標志。

        4 BIM技術(shù)在施工階段的應用

        4.1 快速完善施工詳圖設(shè)計和節(jié)點設(shè)計

        設(shè)計模型,相對二維設(shè)計已有較多優(yōu)化但仍未結(jié)合施工進行深化,應用“管線綜合布置技術(shù)”可以使各專業(yè)的施工單位和人員提前審圖并熟悉圖紙。通過這一過程,使施工人員了解設(shè)計意圖,掌握管道內(nèi)的傳輸介質(zhì)及特點,弄清管道的材質(zhì)、直徑和截面大小,強電線纜與線槽(架、管)的規(guī)格、型號、弱電系統(tǒng)的敷設(shè)要求,明確各樓層凈高,管線安裝敷設(shè)的位置和有吊頂時能夠使用的寬度及高度、管道井的平面位置及尺寸,特別要注意風管截面尺寸、位置、保溫管道間距要求、無壓管道坡度、強弱電橋架的間距等,具體如圖2所示。

        圖2 管線綜合布置技術(shù)Fig.2 General Layout Technology of Pipelines

        4.2 控制各專業(yè)或各分包的施工工序

        管線綜合布置技術(shù)是在未施工前根據(jù)施工圖紙進行圖紙“預裝配”,通過“預裝配”的過程,把各個專業(yè)未來施工中的交匯問題全部暴露出來并提前解決,為將來工程施工組織與管理打下良好基礎(chǔ)[3-4]。施工中可以合理安排、調(diào)整各專業(yè)或各分包的施工工序,有利于穿插施工,加快施工進度。例如原方案管線布置圖以考慮水管檢修條件為主要因素,把水管放在下層,因現(xiàn)場水電施工先于暖通施工進場,調(diào)整水管在上層,并預留上層檢修空間。優(yōu)化調(diào)整前后的管線布置如圖3所示。

        圖3 管線調(diào)整前后布置Fig.3 Layout before and after Pipeline Adjustmen

        4.3 機電管線綜合應用

        業(yè)主對凈空高度提出了具體要求,經(jīng)過施工單位采用BIM 及相關(guān)技術(shù)進行凈空優(yōu)化后,調(diào)整了相關(guān)管道的做法,使凈空高度有了很大的提升,從優(yōu)化前的2.4 m 到優(yōu)化后的2.7 m,本質(zhì)上有了很大提高。對比優(yōu)化前后剖面圖(見圖4),可以直觀發(fā)現(xiàn)對新風管及排煙管的布置進行了優(yōu)化,從而達到提高凈高的目的,避免了施工階段的返工和變更。

        圖4 管線綜合優(yōu)化前后效果Fig.4 Effect before and after Pipeline Comprehensive Optimization

        4.4 先核算、計算、合理選用綜合支吊架

        在未施工前先根據(jù)施工圖紙,在計算機上應用BIM 管線綜合技術(shù)進行模擬拼裝,將機電安裝工程中存在的各種專業(yè)管線安裝沖突問題直觀地反映出來,通過合理優(yōu)化后,使用一個綜合支吊架就能解決沖突問題,既優(yōu)化了各專業(yè)之間的施工工序,又控制了施工成本。

        4.5 BIM 指導現(xiàn)場施工并協(xié)同整理施工數(shù)據(jù)

        通過將各部位模板做法建立Revit 模型,直接進行可視化交底[5-7],避免模板安裝過程中錯漏缺失,使現(xiàn)場模板做法規(guī)范、統(tǒng)一。同時可以利用廣聯(lián)達模架設(shè)計軟件,對項目內(nèi)、外架進行整體建模設(shè)計(見圖5),緊密結(jié)合項目實際優(yōu)化架體設(shè)計、綜合管控大綜周轉(zhuǎn)材料使用量。

        圖5 梁模板支架BIM模型側(cè)面與剖面Fig.5 Beam Formwork Support of BIM Model Side View and Section View

        4.6 BIM 輔助施工方案深化設(shè)計

        運用BIM 技術(shù)理解設(shè)計意圖并根據(jù)現(xiàn)場條件進行施工方案深化調(diào)整,為后續(xù)施工做好準備,提前釋放施工風險。在滿足功能和規(guī)范要求的前提下,運用BIM 技術(shù)對各專業(yè)施工方案進行深化設(shè)計[8],排除和減少因設(shè)計人員疏忽而造成的各類損失,使得機電安裝不僅能夠達到預期的設(shè)計效果,還能獲得較好的經(jīng)濟效益。詳細繪制機電設(shè)備各管線安裝位置,利于指導現(xiàn)場作業(yè)精確施工,如圖6所示。

        圖6 BIM輔助施工方案深化Fig.6 BIM Auxiliary Construction Plan Deepening

        4.7 班組作業(yè)協(xié)同管理

        班組作業(yè)協(xié)同管理流程:幫組理解設(shè)計意圖?各班組協(xié)同作業(yè)?生成現(xiàn)場圖紙?指導現(xiàn)場施工作業(yè),按圖施工。

        ⑴班組作業(yè)協(xié)同,是從流程、工藝到工作面提前配合,避免現(xiàn)場拆改風險,加快施工進度。

        ⑵通過BIM 技術(shù)優(yōu)化圖紙,調(diào)整管線走向布局來調(diào)整增加凈空高度,出深化施工圖,現(xiàn)場可按BIM深化圖紙施工,所見即所得,減少返工率,提升工程質(zhì)量。具體如圖7所示。

        圖7 BIM技術(shù)輔助作業(yè)協(xié)同F(xiàn)ig.7 BIM Technology Assists Job Collaboration

        4.8 BIM 在綠色安全文明施工管理中的應用

        項目部利用BIM 技術(shù)對場地總平面布置、電梯井臨邊防護、工具式防護棚、安全臨邊防護設(shè)施、樣板層、CI等進行參數(shù)化合理布置[9-10],以達到安全措施有效、美觀、降耗等效果并滿足綠色施工要求(見圖8)。

        圖8 BIM技術(shù)在辦公場地平面布置中的應用Fig.8 The Application of BIM Technology in the Layout of Office Space

        5 項目工作流程梳理

        該項目裝配式總建筑面積為55 226.5 m2,在BIM技術(shù)應用過程中,首先需要熟悉和了解項目的全過程,從開始到結(jié)束,按照“原材料質(zhì)量管理?鋼筋制安?混凝土預制構(gòu)件生產(chǎn)?預制件運輸與存放?現(xiàn)場吊裝施工?養(yǎng)護?質(zhì)量驗收”的工作流程將項目按施工先后順序進行分解,提前擬定各個控制環(huán)節(jié)的管理難點,運用BIM 技術(shù)模擬各類預防措施和應急措施,在出現(xiàn)問題后能夠及時采取相應措施解決該問題,保證整個工程項目施工管理環(huán)境的穩(wěn)定。

        6 現(xiàn)場施工作業(yè)監(jiān)督

        除了上述應用要點外,BIM 技術(shù)在現(xiàn)場作業(yè)監(jiān)督環(huán)節(jié)中,借助大數(shù)據(jù)技術(shù)對現(xiàn)場作業(yè)監(jiān)督相關(guān)工作的信息進行分類、整理,借助BIM 技術(shù)對每個預制構(gòu)件進行編號,配套發(fā)放疊合板布置圖及預制飄窗布置圖,確保每塊板吊裝位置與編號圖匹配。構(gòu)件進場后根據(jù)吊裝先后順序確定碼放順序,便于疊合板按順序吊裝,有利于縮短工期,避免返工。

        7 結(jié)語

        ⑴BIM 技術(shù)在該裝配式項目中的應用,不僅提高了裝配式建筑協(xié)同設(shè)計效率,也大大降低了設(shè)計誤差;設(shè)計單位與預制構(gòu)件長的數(shù)據(jù)交互應用,在一定程度上促進了預制構(gòu)件生產(chǎn)流程的優(yōu)化。

        ⑵本項目采用機電管線綜合布置技術(shù),解決了施工前設(shè)計圖紙與管線碰撞的問題,有利于順利組織施工,不僅能有效縮短專業(yè)工種之間的協(xié)調(diào)時間,有效提高機電安裝施工質(zhì)量,既能滿足建設(shè)單位的要求又能滿足設(shè)計和規(guī)范要求,不僅縮短了施工工期,而且降低了安裝工程的經(jīng)濟成本。

        ⑶本項目在施工管理中運用BIM 技術(shù),通過對模板施工方案的三維模擬、鋼筋節(jié)點的三維優(yōu)化、工具式防護棚的標準化布置、施工場地的三維布置進行了優(yōu)化,解決了部分在施工過程中存在的一些難題,提高了施工效率,提高了施工質(zhì)量,縮短了施工工期,降低了施工成本,對同類工程具有很好的借鑒意義。

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