淺談基于BIM技術的加氣混凝土墻體施工方法

文/張波 瑞森新建筑有限公司 山東濟南 250109

1、特點

1.1 一鍵排磚，快速生成物料需求計劃表，指導材料計劃提報及現場施工。

1.2 現場集中加工，定點精準投放，減少垂直運輸及作業區粉塵，實現無塵化施工。

1.3 現場工人根據BIM 出圖照圖砌筑，管理人員實時檢查、手機錄入及推送，實現協同管理。

1.4 三維可視化交底更加直觀明了，大幅度提升了工人的施工效率，縮短了施工工期。

2、工藝原理

基于BIM 技術的加氣混凝土墻體施工工法是利用BIM 技術可出圖特性，結合現場復核且精確的BIM 模型，通過輸入設計/施工規范參數，快速完成砌體排版圖。然后將現場砌塊集中加工并定點精準投放至各施工樓層，減少材料損耗及垂直運輸。工人照圖施工，管理人員借助BIM5D 平臺采用手機端錄入質量問題，實現管理留痕和實時共享，通過及時推送，督促責任人員及時整改，有效保證了施工質量及進度等。

3、適用范圍

適用于多層、高層框架（框剪）結構建筑物圍護墻、填充墻。處于浸水、高溫、化學侵蝕環境和直接接觸土壤的部位不得使用。

4、工藝流程及操作特點

4.1 工藝流程（圖1）

4.2 操作特點

4.2.1 現場復核

現場復核主要包括兩方面內容：一、主體結構墻柱的尺寸復核；二、構造柱預留位置復核。主體結構墻柱的實際施工質量對墻體實際凈長度有一定影響，排磚工作開始之前需要復核填充墻體的實際長度，首先要對結構墻柱的尺寸復核，然后測量構造柱的預留是否按照施工方案規定預留的位置設定，及時統計偏差。

圖1

4.2.2 模型調整與導出

根據現場復核結果，復核檢查三維模型中墻、梁、柱、板等基本構件尺寸及標高是否與現場相符，模型調整無誤后導出.E5D 格式文件備用。此外，對構造柱復核結果留存備用，土建與機電安裝專業需要協調好現場預留洞的大小及位置。

4.2.3 BIM 技術排版

將.E5D 格式文件導入BIM5D 中，在模型視圖中選擇自動排磚功能，選擇某片墻體精細排布，對基本參數按照規范標準及項目砌體施工方案要求設置，包括砌塊尺寸、材料，塞縫材料、尺寸參數，灰縫厚度及調整范圍，搭接、錯縫長度，導墻材料、高度、灰縫厚度、砌塊搭接長度等。設置二次構件（構造柱、過梁、窗臺、壓頂、圈梁等）基本位置、尺寸等參數，設置預留洞口（圓形、方形）位置、尺寸等參數，基本構件及參數設置完成后，點擊自動排磚，對墻體砌筑進行排版。

4.2.4 排版圖審核

在墻體砌筑排版過程中，項目部技術管理人員共同協作，相互校核與把關。做好自審工作的同時協同砌筑分包負責人及其施工經驗較豐富的砌筑工人，交流探討電腦軟件排布與實際砌筑結合應用的難易程度，確保排版圖的可操作、可實施的便捷性。

4.2.5 排版圖導出及打印

經過模型參數調整，將排版圖導出CAD 格式可做進一步優化完善，同時與分包對接排磚成果，確認無誤且可操作。同時軟件自動核算損耗率，打印排版圖及砌體需用量表，備用交底。

4.2.6 技術交底

技術交底分為兩種形式：一、集中所有砌筑施工人員會議室集中交底，包括砌筑施工技術方案書面交底及三維排版模型交底，通過三維模型模擬規范標準要求的驗收質量標準，實現三維可視化技術交底。二、現場砌筑時，針對即將砌筑的某片墻體，對照打印的排版圖，對施工人員進行技術排版交底，并發放排版圖，按圖對照砌筑，有效的指導現場施工。

4.2.7 施工準備

4.2.7.1 對基層不平的現象可采取剔鑿或補抹砂漿的措施，樓板表面的浮漿必須鑿除清理。

4.2.7.2 砌筑前將框架柱上的拉結筋焊接好，并保證位置準確、數量、長度、型號滿足規范及設計要求。

4.2.7.3 彈出軸線、砌體邊線、構造柱位置線、門窗洞口位置線、預留洞口位置線，質檢、技術人員必須聯合預檢驗線合格后方可開始施工。

4.2.8 集中加工

在施工現場設置專用砌塊加工場區，按照墻體的砌體需用量表所列需用砌塊尺寸采用切割機加工，分類編號堆放整齊。集中加工相比分散加工，既保證了現場安全文明施工，又便于廢料廢渣的集中清理，作業區可做到無塵化施工。

4.2.9 定點精準投放

根據生成的物料需求計劃表，將某片墻體砌筑所需材料直接運送至相應部位，實現精準投料，減少二次搬運，降低損耗。

4.2.10 墻體砌筑

操作工人按照項目部技術交底要求及排版圖對照砌筑。

4.2.11 現場復核

將BIM5D 排版圖與現場砌筑情況對比，復核分析，是否按排版圖施工，如有偏差及時處理。

4.2.12 質量檢查

現場檢查砌筑質量，質檢員發現砌筑質量問題，通過BIM5D 平臺手機端拍照，問題描述錄入上傳，通過定位問題位置，直接推送給分包負責人，落實責任人員及時整改，整改后拍照回復，完成閉合管理。平臺自動生成質量問題分布圖及問題匯總，方便查閱及總結。

4.2.13 清理驗收

將施工場所的衛生清理干凈，報甲方、監理驗收。

5、材料與設備

5.1 填充墻所用砌塊除應達到《蒸壓加氣砼砌塊》(GB/T11968-2006)的質量要求外，還應符合下表5.1 的規定。

5.2 砌筑砂漿應選用專用砌筑砂漿，砂漿的強度等級不得低于M5.0 或Ma5.0，同時滿足《蒸壓加氣混凝土用砌筑砂漿與抹面砂漿》JC890-2001 的規定。

5.3 施工主要機具：

切割機、施工電梯、鏤槽工具、灰鏟、托板、靠尺、卷尺、抹子、推車等。

6、質量控制

6.1 標準、規范

《砌體結構工程施工質量驗收規范》（GB50203-2011）

《蒸壓加氣混凝土建筑應用技術規程》（JGJ/T17-2008）

《砌體結構工程施工規范》（GB50924-2014）

6.2 質量要求

6.2.1 蒸壓加氣混凝土砌塊的產品齡期不應小于28d，含水率宜小于30%。

6.2.2 蒸壓加氣混凝土砌塊應在砌筑當天對砌塊砌筑面噴水濕潤。

6.2.3 填充墻與承重主體結構的空隙部位施工，應在填充墻砌筑14 天后進行。

6.2.4 填充墻砌體應與主體結構可靠連接，每隔兩皮砌塊且高度不超過500mm 設置3O6拉結筋(墻厚大于240mm 時設置3O6 拉結筋)。

6.2.5 蒸壓加氣混凝土砌塊砌體水平灰縫厚度及豎向灰縫寬度不應超過15mm。

6.2.6 砌筑填充墻時應錯縫搭砌，蒸壓加氣混凝土砌塊搭砌長度不應小于砌塊長度的1/3；豎向通縫不應大于2 皮。

6.2.7 根據BIM5D 排版圖現場檢查塊體下料長度，長度允許誤差宜≤5mm。

6.2.8 砌筑時嚴格按照BIM5D 排版圖交底，進行三維視圖交底，并將排版圖分發至操作人員手中。

6.2.9 砌筑完成后，質檢人員進行復核，發現問題通過BIM5D 手機端錄入問題，及時推送督促整改。

7、效益分析

7.1 運用BIM 技術自動排磚功能，出圖效率比CAD 圖紙提高3～5 倍，管理人員投入減少20%。

7.2 根據BIM 排版圖核算工程材料用量，對班組實行限額領料制度，材料集中加工，定點投放，減少了5%的材料垂直運輸費用，損耗率可控制在2%以內，達到山東省綠色施工科技示范工程的要求。

7.3 工人照圖施工，提升工程質量，減少返工率50%，節省了工人工資。

7.4 采用BIM 排版、集中加工，節省了工人現場切割砌塊時間，縮短了施工工期，整個墻體砌筑工作可節省10%的工期。

7.5 通過BIM5D 平臺質量問題錄入及推送，增加了管理人員之間的協同管理，提高了管理人員的管理效率。

7.6 施工作業區可達到無塵化施工效果，減少了對環境的污染。