BIM技術在大型裝配式框架結構中的應用

霍如禮 陳永亮 夏凌云 趙 允 張學偉

(中國建筑第八工程局有限公司總承包公司，上海 201200)

BIM技術在大型裝配式框架結構中的應用

霍如禮 陳永亮 夏凌云 趙 允 張學偉

(中國建筑第八工程局有限公司總承包公司，上海 201200)

以國內首個大型多組合PC構件商業項目為例，從深化設計、技術管理、生產進度管理等方面，詳細介紹了BIM技術在裝配式框架結構中各個管理方向的應用要點和方法，為BIM和PC技術結合的項目提供參考和借鑒。

裝配式框架結構，BIM技術，項目管理

0 引言

隨著BIM技術在建設領域的廣泛應用，BIM技術已不再是行業的前沿性技術，作為一種新技術正在改變著傳統的項目管理模式，BIM技術的應用從理論推廣逐步發展至在實踐中論證其可行性，成為行業的發展趨勢，是建筑信息化發展的方向和目標。通過高精度的模型作為基礎，提取項目所需信息，模擬方案，在深化設計、技術、生產、物料等項目管理應用中，以可視化、精細化的特點輔助項目管理。

傳統的PC技術一般應用在住宅工程中，在大型框架結構中還很少見，框架結構與PC技術結合的工程特點是工期緊、場地布置復雜且預制構件容錯率低，BIM技術的應用尤為重要。

1 工程概況

上海顓橋萬達廣場項目位于上海市閔行區顓橋鎮都市路與顓興東路交叉口，交通便利。地下2層局部1層為現澆混凝土結構，地上1屋面層為預制構件+現澆混凝土結構。建筑高度24 m，項目占地面積46 246.12 m2，總建筑面積150 150.04 m2，其中地下46 960 m2，地上10 319.1 m2。該項目為國內預制雙T板技術首次應用在商業框架結構的應用，預制裝配率達30%。本工程采用裝配整體式混凝土框架結構，是國內首個大型多組合PC構件商業項目，主要預制構件包括：預制疊合板、預制疊合梁、預制樓梯、預制疊合雙T板。

2 BIM技術應用

2.1 模型建立

預制+現澆混凝土結構的BIM模型標準，應有以下幾種特點：

1)預制構件精度高：施工階段的模型精度標準是LOD400，以確保預制構件的外甩鋼筋、預留槽口及預埋套筒的尺寸大小與位置能夠達到還原現場實際施工的要求。

2)構件族庫標準化：統一構件命名和制作方式，統一模型創建最小單元，固化所有設計參數，統一管理構件分類(包括命名規范、信息格式、制作方式)，將設計、質檢等管理信息存儲于構件中，實現BIM模型的信息關聯，提高建模效率，形成可復制可推廣的模型建立標準。

3)現澆結構模型扣減：現澆構件在建模之前需先界定與預制構件的分界，避免工程量重復計算，其中重點是分析預制構件外甩鋼筋、預留鍵槽及上部疊合部分的輪廓和現澆部分的體積如何扣減，采取一種較簡便且工程量計算精確的方法進行現澆結構建模。

2.2 深化設計應用

BIM技術對于預制框架結構深化設計的應用主要體現在對預制構件深化的圖紙校核和碰撞檢查兩方面。

1)圖紙校核：根據設計院提供的預制構件深化圖紙及BIM工作站確定的建模標準進行構件族建立，預制構件族的模型精度直接影響圖紙校核的準確程度。施工階段模型精度應不低于LOD400，在梁柱核心區及屋面變坡處等關鍵節點加強建模精度，為碰撞檢查和復雜節點三維演示做好基礎；族庫建立完成后開始建立項目模型；建模過程主要檢查構件尺寸、類別是否合理并反推設計圖紙是否存在錯漏碰缺，同時校核預制構件族建立是否出錯；統計問題形成文件記錄并作為圖紙問題的原始文件。

2)碰撞檢查：建模完成后進行構件碰撞檢查，重點分析鋼筋與鋼筋之間和鋼筋與預制構件之間發生的碰撞；并生成碰撞檢查報告反饋設計審核，確保預制構件加工生產無誤，進而研究預制構件吊裝施工順序及方案。

3)構件吊裝順序：預制構件深化圖紙明確了預制構件(僅包括疊合梁)在梁柱節點處的吊裝順序，按照梁高度不同大梁先于小梁吊裝，高度相同時外甩鋼筋上翻(UP)后于普通梁吊裝的原則，研究其按此順序施工是否有沖突導致某個別構件無法吊裝的問題發生，從而修改吊裝順序，若修改后引起其余構件吊裝順序大面積的變化導致其他構件發生上述現象，建議此類構件修改為現澆構件。

2.3 技術管理應用

BIM技術在裝配整體式混凝土框架結構中的技術管理應用的重點是和技術方案的結合。模擬施工方案并對不合理處進行優化。

1)運用BIM技術對預制構件吊裝技術方案進行三維動畫模擬，直觀清晰的展示方案的每道工序，實現技術方案的動態化管理。

2)在預制構件吊裝施工前，組織項目管理人員對吊裝方案(動畫)進行審核，并提出修改意見，確保吊裝作業高效合理的進行。

3)為驗證方案準確性，實時將方案模擬與現場實際操作進行對比，從而實時優化施工方案模擬。

2.4 生產進度管理應用

BIM技術在裝配整體式混凝土框架結構中生產、進度管理主要應用在三個方面：

1)預制構件明細表核對：本工程各層預制構件量在1 300塊～1 600塊左右，為確保預制構件數量準確無誤，采用BIM構件明細表、構件生產廠家數量清單及設計圖紙清單三者結合對比的方式確保構件數量準確。

2)場地平面布置：預制框架結構工程需要面積較大的構件堆放場地，構件在場地內的堆放標準也有嚴格要求，在現有塔吊不能滿足施工進度要求時還需增加移動吊車輔助吊裝作業。而現場的施工道路及現澆結構的穿插作業導致現場的平面布置發生沖突。應用BIM技術模擬現場的實際施工，動態分析現場平面管理，將每個施工周期內場地的不同變化展示出來，把每一個工況詳細表現出來，便于組織施工現場平面管理。

3)車輛進出場動態模擬：場地平面布置完成，研究在每個施工周期內動態的場地布置情況下，現場施工可滿足不同車輛(包括構件運輸車、罐車、鋼筋車輛、汽車吊、泵車)同時運行的最大車輛數，避免發生道路擁堵情況。合理安排生產進度，規劃運輸車輛進場路線。

2.5 安全、質量管理應用

BIM技術關于安全、質量的管理應用體現在協同管理方面，BIM工作站通過建立項目BIM構件族庫(包括預制構件、安全標準化防護等)，隨時上傳更新構件族庫，在現場驗收、巡查時利用移動端設備查看構件及模型，實現BIM的協同管理。

1)質量協同管理：現場驗收時利用移動端平臺查看構件的規格尺寸大小、預留預埋，校核現場實際構件與模型是否一致，并掃描產品二維碼進行核對，確保產品合格并使用正確。

2)安全協同管理：通過安全標準化模型建立修改并確定措施方案，確定各安全防護的材料規格尺寸和穿插的前后工序，確保預制吊裝在安全措施合格的標準下進行施工。

2.6 成本、物料管理應用

精細化管理是行業的大趨勢和一致追求的目標，BIM技術在本項目成本、物料的精細化管理應用是通過在施工中將模型按施工段進行劃分，并根據施工段提取工程量，輔助生產申報材料計劃，通過與實際進場量對比分析，實現物料精細化管理。

3 結語

BIM技術在大型裝配式框架結構項目應用可借鑒的經驗不多，且本項目的預制構件類別較多，BIM技術如何與PC技術相結合是重要的研究對象。本項目通過自建模型至施工完成全階段系統的研究，制定了建模標準、深化設計工作計劃，進行了技術、質量、安全、生產、物料等全方面的應用點分析。過程中合理的分配任務，要求BIM前置于施工、復雜節點可視化，從BIM技術的角度較為順利的完成了輔助項目管理的任務，也為BIM與PC技術相結合的深化設計、施工和項目管理提供了良好的借鑒。

[1] 閆 浩,鄧思華,李晨光,等.BIM技術在裝配式混凝土框架結構中的研究與應用[J].建筑技術與應用，2016(4)：33-34.

[2] 樊裕偉,馮 超.BIM技術在預制裝配式混凝土框架結構中的應用[J].建筑，2016(2):12-13.

[3] 周文波,蔣 劍,熊 成.BIM技術在預制裝配式住宅中的應用研究[J].施工技術，2012,41(22):72-74.

ApplicationofBIMtechnologyinlarge-scaleassembly-styleframeworkstructure

HuoRuliChenYongliangXiaLingyunZhaoYunZhangXuewei

(GeneralContractingCorporation,ChinaBuilding8thEngineeringBureauCo.,Ltd,Shanghai201200,China)

Taking the large-scale multi-combination PC component commercial project as an example, starting from aspects of the depth design, technic management and producing schedule management, the paper specifically introduces application points and methods of BIM technology in assembly-style framework structure, which has provided some guidance and reference for BIM and PC technology combination project.

assembly-style framework structure, BIM technology, project management

TU712.1

：A

1009-6825(2017)24-0242-02

2017-06-17

霍如禮(1989- )，男，助理工程師