BIM模架技術(shù)在雙創(chuàng)服務(wù)基地工程中的應(yīng)用

張衛(wèi)兵

(山西西山金信建筑有限公司，山西 太原 030200)

1 緒 論

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展以及高技術(shù)的滲入，當(dāng)今在建筑行業(yè)內(nèi)部采用的二維設(shè)計(jì)模式所表現(xiàn)出來(lái)的不足逐步顯現(xiàn)出來(lái)，為了對(duì)于此類問(wèn)題得到很好的解決，歐特克第一次提出采用BIM技術(shù)，并且將此技術(shù)廣泛應(yīng)用到各個(gè)建筑工程領(lǐng)域當(dāng)中。對(duì)于模架在我國(guó)工業(yè)發(fā)展時(shí)間不長(zhǎng)，對(duì)于模架的設(shè)計(jì)以及開(kāi)發(fā)缺少相關(guān)的依據(jù)；其次是圖紙的設(shè)計(jì)不夠完善，當(dāng)前對(duì)于二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方面還存在很多難以辨識(shí)的符號(hào)以及數(shù)字，對(duì)標(biāo)數(shù)據(jù)不夠科學(xué)；再次就是相對(duì)于工程量的計(jì)算非常繁雜，采用BIM技術(shù)之后，設(shè)計(jì)工作量變少；最后就是團(tuán)隊(duì)之間的相互協(xié)作能力不夠，針對(duì)于同一款工程含有各個(gè)不一樣的專項(xiàng)配模設(shè)計(jì)，工作各個(gè)關(guān)聯(lián)部門(mén)沒(méi)有及時(shí)溝通，相對(duì)于復(fù)雜點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)位置，可能會(huì)出現(xiàn)多次設(shè)計(jì)的可能性，進(jìn)而影響整個(gè)項(xiàng)目的施工效率。本文查閱相關(guān)文獻(xiàn)以及對(duì)于BIM技術(shù)的掌握程度，結(jié)合具體項(xiàng)目，將其放在模架設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

2 工程概況

XX焦煤雙創(chuàng)服務(wù)基地項(xiàng)目，開(kāi)工日期2015年6月6日；竣工日期：2016年9月9日。本工程位于太原市濱河西路西側(cè)，九院沙河南側(cè)。本工程為超高辦公綜合樓及其附屬裙房，總建筑面積為173387.00m2，地上總建筑面積為132337.06m2，地下總建筑面積為40683.66m2，其中A，B棟建筑總高度為137.85m，C棟建筑總高度為31.7m。A，B棟塔樓結(jié)構(gòu)形式為框架+雙筒體結(jié)構(gòu)，建筑主體地下二層，地上二十八層，塔樓建筑面積為57732.10m2，地下二層層高為3.85m，地下一層層高為6.33m，一層層高為5.25m，二層～五層層高為5.20m，六～二十七層層高均為3.95m，二十八層層高為4.20m。C棟輔樓結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑主體地下二層，地上六層，總高31.7m。地下二層層高為3.85m；地下一層車庫(kù)部分層高為3.8m，裙樓部分層高為6.3m；地上一層至五層層高5.2m，三、四層局部層高10．4m，六層層高5.95m。

地基與基礎(chǔ)工程：地基處理采用樁底后灌注沖(鉆)孔灌注樁，基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)。主體結(jié)構(gòu)工程：鋼筋主要采用HRB400(HRB400E)級(jí)鋼筋，混凝土采用高強(qiáng)商品混凝土，鋼結(jié)構(gòu)采用Q345B級(jí)，鋼筋連接采用直螺紋套筒連接，填充砌體采用加氣混凝土砌塊、煤矸石磚、M5砂漿砌筑。門(mén)窗工程：斷熱鋁合金Low-e中空玻璃窗和玻璃幕墻，所有有鋁合金門(mén)窗采用70系列。

施工難點(diǎn)、建筑節(jié)能、新技術(shù)推廣應(yīng)用情況：XX焦煤雙創(chuàng)服務(wù)基地作為地標(biāo)性建筑，其造型獨(dú)特、裝修高雅，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、超限構(gòu)件多，標(biāo)高層次錯(cuò)落，預(yù)留孔洞及預(yù)埋件工作量大，精度要求高。

3 BIM模架技術(shù)在雙創(chuàng)服務(wù)基地項(xiàng)目工程中的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用流程

搜集資料-準(zhǔn)備軟件和硬件-建立模型-識(shí)別高大模板-設(shè)定參數(shù)-設(shè)計(jì)和布置模架-對(duì)模架進(jìn)行安全計(jì)算-調(diào)整模架系統(tǒng)參數(shù)-產(chǎn)生計(jì)算書(shū)以及施工方案-產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)具體圖-安排專家作論證-進(jìn)行技術(shù)方面的確定-進(jìn)行模架施工-復(fù)核現(xiàn)場(chǎng)并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行驗(yàn)收。

3.2 模型建立

使用BIM的基礎(chǔ)和載體就是創(chuàng)建模架使用部位的建筑結(jié)構(gòu)信息模型，目前市場(chǎng)上有很多創(chuàng)建模型的軟件：比如：魯班軟件、品茗軟件、廣聯(lián)達(dá)軟件、Revit軟件。創(chuàng)立模型目的是為了更快地達(dá)到建立模型的要求，可以使用CAD圖紙，通過(guò)魯班模架軟件，使用CAD轉(zhuǎn)換，快速識(shí)別原生AutoCAD圖像。該軟件可以基于結(jié)構(gòu)模型模擬設(shè)計(jì)模型，安全檢查的計(jì)算，對(duì)模板進(jìn)行配合模型材料的選擇，對(duì)各種材料需要量進(jìn)行計(jì)算，對(duì)材料的改進(jìn)等，根據(jù)項(xiàng)目的外架，滿堂架等安排了框架建筑計(jì)劃，布置模板和模型。

3.3 高大模板識(shí)別

從傳統(tǒng)來(lái)分析，相對(duì)于高大模板的識(shí)別過(guò)程中，就需要人工進(jìn)行核算，根據(jù)《危險(xiǎn)性較大工程安全專項(xiàng)施工方案編制及專家論證審查辦法》(建質(zhì)[2004] 213號(hào))文件的定義為: 對(duì)于模板的定義就是項(xiàng)目中的水平混凝土構(gòu)件模板所支撐起來(lái)高度超過(guò)8m的混凝土固件，或者跨度超過(guò)18m，并且測(cè)定施工總額度荷載大于15kN/m2，或者集中線性大于20kN/m的負(fù)載模板所支撐的荷載量。可是通過(guò)建立的BIM軟件能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于所建的模型進(jìn)行智能識(shí)別，盡量避免漏掉識(shí)別的風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 BIM模架中的模板放樣

3.4.1 模板放樣的需求

本工程規(guī)模大。總建筑面積為173387m2，土建、安裝分部分項(xiàng)工程體廣量多。因此，高支模難度較大。同時(shí)，框架大梁施工，部份框架大梁截面800m×2000m以上，自重大，施工對(duì)支模架體要求高。根據(jù)項(xiàng)目前期測(cè)算，僅模板使用面積約160萬(wàn)m2，約合人民幣超過(guò)1820萬(wàn)元。這就要求模板除了安全要有保障，還要經(jīng)濟(jì)合理。

3.4.2 模板放樣的效果

BIM技術(shù)的出圖功能、能夠模擬的功能、可以計(jì)算的功能、可視化為深化設(shè)計(jì)模板提供了最新的方法和手段。在項(xiàng)目的早期階段，使用兩個(gè)相同的單元進(jìn)行比較：A棟使用傳統(tǒng)的施工技術(shù)，設(shè)備設(shè)計(jì)和裝備現(xiàn)場(chǎng)由木工團(tuán)隊(duì)進(jìn)行。B棟使用BIM模板匹配材料選擇功能，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)層模板進(jìn)行專門(mén)精確的材料樣板制造，并進(jìn)行集中加工。依據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況分析：?jiǎn)螌咏ㄖ０宓闹饕佑|面積為1560m2，采用木工組來(lái)實(shí)現(xiàn)施工需要的整個(gè)板塊為1960m2；假設(shè)采用BIM軟件來(lái)設(shè)計(jì)僅僅需要1580m2，相對(duì)于傳統(tǒng)的施工方案節(jié)約了15%。假設(shè)按整個(gè)項(xiàng)目所需要的模板面積為2160萬(wàn)m2，采用BIM來(lái)設(shè)計(jì)，就可以節(jié)約了324萬(wàn)m2，為項(xiàng)目節(jié)約了將近1000萬(wàn)元。采用模板智能放樣軟件實(shí)現(xiàn)了智能模板拼合方案，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)下料方案的加工圖，可以實(shí)現(xiàn)集中定尺加工。相對(duì)于施工來(lái)分析，工人可以根據(jù)墻柱、梁板的模板來(lái)實(shí)現(xiàn)拼接圖實(shí)現(xiàn)澆筑，達(dá)到提高施工效益的目的。

4 結(jié) 語(yǔ)

在BIM設(shè)計(jì)過(guò)程中，BIM可以促進(jìn)信息的交換和各種專業(yè)功能的轉(zhuǎn)移，使設(shè)計(jì)過(guò)程更加順暢，設(shè)計(jì)變更變得更加容易和快捷。3D模型和一般信息貫穿整個(gè)項(xiàng)目周期，便于設(shè)計(jì)，操作，維護(hù)等。而且，有效地減少了錯(cuò)誤和變化。更重要的是，對(duì)于BIM模架軟件，軟件可以獲得類似于鋼筋的精確放養(yǎng)，這可以提供現(xiàn)場(chǎng)材料要求。雖然在這方面的實(shí)施存在一些困難，但在不久的將來(lái)，這將成為建模管理的新工具。