淺談基于BIM技術(shù)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(jì)南 250109

1、特點(diǎn)

1.1 一鍵排磚，快速生成物料需求計(jì)劃表，指導(dǎo)材料計(jì)劃提報(bào)及現(xiàn)場(chǎng)施工。

1.2 現(xiàn)場(chǎng)集中加工，定點(diǎn)精準(zhǔn)投放，減少垂直運(yùn)輸及作業(yè)區(qū)粉塵，實(shí)現(xiàn)無塵化施工。

1.3 現(xiàn)場(chǎng)工人根據(jù)BIM 出圖照?qǐng)D砌筑，管理人員實(shí)時(shí)檢查、手機(jī)錄入及推送，實(shí)現(xiàn)協(xié)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(shù)的加氣混凝土墻體施工工法是利用BIM 技術(shù)可出圖特性，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核且精確的BIM 模型，通過輸入設(shè)計(jì)/施工規(guī)范參數(shù)，快速完成砌體排版圖。然后將現(xiàn)場(chǎng)砌塊集中加工并定點(diǎn)精準(zhǔn)投放至各施工樓層，減少材料損耗及垂直運(yùn)輸。工人照?qǐng)D施工，管理人員借助BIM5D 平臺(tái)采用手機(jī)端錄入質(zhì)量問題，實(shí)現(xiàn)管理留痕和實(shí)時(shí)共享，通過及時(shí)推送，督促責(zé)任人員及時(shí)整改，有效保證了施工質(zhì)量及進(jìn)度等。

3、適用范圍

適用于多層、高層框架（框剪）結(jié)構(gòu)建筑物圍護(hù)墻、填充墻。處于浸水、高溫、化學(xué)侵蝕環(huán)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(diǎn)

4.1 工藝流程（圖1）

4.2 操作特點(diǎn)

4.2.1 現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核

現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核主要包括兩方面內(nèi)容：一、主體結(jié)構(gòu)墻柱的尺寸復(fù)核；二、構(gòu)造柱預(yù)留位置復(fù)核。主體結(jié)構(gòu)墻柱的實(shí)際施工質(zhì)量對(duì)墻體實(shí)際凈長度有一定影響，排磚工作開始之前需要復(fù)核填充墻體的實(shí)際長度，首先要對(duì)結(jié)構(gòu)墻柱的尺寸復(fù)核，然后測(cè)量構(gòu)造柱的預(yù)留是否按照施工方案規(guī)定預(yù)留的位置設(shè)定，及時(shí)統(tǒng)計(jì)偏差。

圖1

4.2.2 模型調(diào)整與導(dǎo)出

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核結(jié)果，復(fù)核檢查三維模型中墻、梁、柱、板等基本構(gòu)件尺寸及標(biāo)高是否與現(xiàn)場(chǎng)相符，模型調(diào)整無誤后導(dǎo)出.E5D 格式文件備用。此外，對(duì)構(gòu)造柱復(fù)核結(jié)果留存?zhèn)溆?，土建與機(jī)電安裝專業(yè)需要協(xié)調(diào)好現(xiàn)場(chǎng)預(yù)留洞的大小及位置。

4.2.3 BIM 技術(shù)排版

將.E5D 格式文件導(dǎo)入BIM5D 中，在模型視圖中選擇自動(dòng)排磚功能，選擇某片墻體精細(xì)排布，對(duì)基本參數(shù)按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及項(xiàng)目砌體施工方案要求設(shè)置，包括砌塊尺寸、材料，塞縫材料、尺寸參數(shù)，灰縫厚度及調(diào)整范圍，搭接、錯(cuò)縫長度，導(dǎo)墻材料、高度、灰縫厚度、砌塊搭接長度等。設(shè)置二次構(gòu)件（構(gòu)造柱、過梁、窗臺(tái)、壓頂、圈梁等）基本位置、尺寸等參數(shù)，設(shè)置預(yù)留洞口（圓形、方形）位置、尺寸等參數(shù)，基本構(gòu)件及參數(shù)設(shè)置完成后，點(diǎn)擊自動(dòng)排磚，對(duì)墻體砌筑進(jìn)行排版。

4.2.4 排版圖審核

在墻體砌筑排版過程中，項(xiàng)目部技術(shù)管理人員共同協(xié)作，相互校核與把關(guān)。做好自審工作的同時(shí)協(xié)同砌筑分包負(fù)責(zé)人及其施工經(jīng)驗(yàn)較豐富的砌筑工人，交流探討電腦軟件排布與實(shí)際砌筑結(jié)合應(yīng)用的難易程度，確保排版圖的可操作、可實(shí)施的便捷性。

4.2.5 排版圖導(dǎo)出及打印

經(jīng)過模型參數(shù)調(diào)整，將排版圖導(dǎo)出CAD 格式可做進(jìn)一步優(yōu)化完善，同時(shí)與分包對(duì)接排磚成果，確認(rèn)無誤且可操作。同時(shí)軟件自動(dòng)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(shù)交底

技術(shù)交底分為兩種形式：一、集中所有砌筑施工人員會(huì)議室集中交底，包括砌筑施工技術(shù)方案書面交底及三維排版模型交底，通過三維模型模擬規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)三維可視化技術(shù)交底。二、現(xiàn)場(chǎng)砌筑時(shí)，針對(duì)即將砌筑的某片墻體，對(duì)照打印的排版圖，對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)排版交底，并發(fā)放排版圖，按圖對(duì)照砌筑，有效的指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。

4.2.7 施工準(zhǔn)備

4.2.7.1 對(duì)基層不平的現(xiàn)象可采取剔鑿或補(bǔ)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(jié)筋焊接好，并保證位置準(zhǔn)確、數(shù)量、長度、型號(hào)滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

4.2.7.3 彈出軸線、砌體邊線、構(gòu)造柱位置線、門窗洞口位置線、預(yù)留洞口位置線，質(zhì)檢、技術(shù)人員必須聯(lián)合預(yù)檢驗(yàn)線合格后方可開始施工。

4.2.8 集中加工

在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置專用砌塊加工場(chǎng)區(qū)，按照墻體的砌體需用量表所列需用砌塊尺寸采用切割機(jī)加工，分類編號(hào)堆放整齊。集中加工相比分散加工，既保證了現(xiàn)場(chǎng)安全文明施工，又便于廢料廢渣的集中清理，作業(yè)區(qū)可做到無塵化施工。

4.2.9 定點(diǎn)精準(zhǔn)投放

根據(jù)生成的物料需求計(jì)劃表，將某片墻體砌筑所需材料直接運(yùn)送至相應(yīng)部位，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)投料，減少二次搬運(yùn)，降低損耗。

4.2.10 墻體砌筑

操作工人按照項(xiàng)目部技術(shù)交底要求及排版圖對(duì)照砌筑。

4.2.11 現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核

將BIM5D 排版圖與現(xiàn)場(chǎng)砌筑情況對(duì)比，復(fù)核分析，是否按排版圖施工，如有偏差及時(shí)處理。

4.2.12 質(zhì)量檢查

現(xiàn)場(chǎng)檢查砌筑質(zhì)量，質(zhì)檢員發(fā)現(xiàn)砌筑質(zhì)量問題，通過BIM5D 平臺(tái)手機(jī)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(fù)責(zé)人，落實(shí)責(zé)任人員及時(shí)整改，整改后拍照回復(fù)，完成閉合管理。平臺(tái)自動(dòng)生成質(zhì)量問題分布圖及問題匯總，方便查閱及總結(jié)。

4.2.13 清理驗(yàn)收

將施工場(chǎng)所的衛(wèi)生清理干凈，報(bào)甲方、監(jiān)理驗(yàn)收。

5、材料與設(shè)備

5.1 填充墻所用砌塊除應(yīng)達(dá)到《蒸壓加氣砼砌塊》(GB/T11968-2006)的質(zhì)量要求外，還應(yīng)符合下表5.1 的規(guī)定。

5.2 砌筑砂漿應(yīng)選用專用砌筑砂漿，砂漿的強(qiáng)度等級(jí)不得低于M5.0 或Ma5.0，同時(shí)滿足《蒸壓加氣混凝土用砌筑砂漿與抹面砂漿》JC890-2001 的規(guī)定。

5.3 施工主要機(jī)具：

切割機(jī)、施工電梯、鏤槽工具、灰鏟、托板、靠尺、卷尺、抹子、推車等。

6、質(zhì)量控制

6.1 標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范

《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50203-2011）

《蒸壓加氣混凝土建筑應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T17-2008）

《砌體結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》（GB50924-2014）

6.2 質(zhì)量要求

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

6.2.2 蒸壓加氣混凝土砌塊應(yīng)在砌筑當(dāng)天對(duì)砌塊砌筑面噴水濕潤。

6.2.3 填充墻與承重主體結(jié)構(gòu)的空隙部位施工，應(yīng)在填充墻砌筑14 天后進(jìn)行。

6.2.4 填充墻砌體應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)可靠連接，每隔兩皮砌塊且高度不超過500mm 設(shè)置3O6拉結(jié)筋(墻厚大于240mm 時(shí)設(shè)置3O6 拉結(jié)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(yīng)超過15mm。

6.2.6 砌筑填充墻時(shí)應(yīng)錯(cuò)縫搭砌，蒸壓加氣混凝土砌塊搭砌長度不應(yīng)小于砌塊長度的1/3；豎向通縫不應(yīng)大于2 皮。

6.2.7 根據(jù)BIM5D 排版圖現(xiàn)場(chǎng)檢查塊體下料長度，長度允許誤差宜≤5mm。

6.2.8 砌筑時(shí)嚴(yán)格按照BIM5D 排版圖交底，進(jìn)行三維視圖交底，并將排版圖分發(fā)至操作人員手中。

6.2.9 砌筑完成后，質(zhì)檢人員進(jìn)行復(fù)核，發(fā)現(xiàn)問題通過BIM5D 手機(jī)端錄入問題，及時(shí)推送督促整改。

7、效益分析

7.1 運(yùn)用BIM 技術(shù)自動(dòng)排磚功能，出圖效率比CAD 圖紙?zhí)岣?～5 倍，管理人員投入減少20%。

7.2 根據(jù)BIM 排版圖核算工程材料用量，對(duì)班組實(shí)行限額領(lǐng)料制度，材料集中加工，定點(diǎn)投放，減少了5%的材料垂直運(yùn)輸費(fèi)用，損耗率可控制在2%以內(nèi)，達(dá)到山東省綠色施工科技示范工程的要求。

7.3 工人照?qǐng)D施工，提升工程質(zhì)量，減少返工率50%，節(jié)省了工人工資。

7.4 采用BIM 排版、集中加工，節(jié)省了工人現(xiàn)場(chǎng)切割砌塊時(shí)間，縮短了施工工期，整個(gè)墻體砌筑工作可節(jié)省10%的工期。

7.5 通過BIM5D 平臺(tái)質(zhì)量問題錄入及推送，增加了管理人員之間的協(xié)同管理，提高了管理人員的管理效率。

7.6 施工作業(yè)區(qū)可達(dá)到無塵化施工效果，減少了對(duì)環(huán)境的污染。