砌體結構墻體中強、弱電免剔鑿施工技術應用

顏軍 何旭升

1.湖南省建設工程質量安全監(jiān)督管理總站 湖南 長沙 410114

2.湖南順天建設集團有限公司 湖南 長沙 410001

1 引言

室內強、弱電豎向線管大多埋設在砌體處，而針對線管二次預埋，傳統(tǒng)施工大多采用“先砌筑后開槽”的施工工藝。即墻體砌筑完成后進行開洞、開槽、剔鑿、配管、封堵、掛網抹灰的施工方法，在現(xiàn)場實際施工時往往存在隨意開洞、開槽等不規(guī)范操作情況。這種施工方法不僅工序多、施工質量難以控制，存在墻面開裂等質量隱患，影響砌體結構穩(wěn)定性[1]，同時產生揚塵和建筑垃圾，對施工工人和環(huán)境保護產生較大危害，并且造成人工及材料的浪費。剔鑿施工管線預埋效果如圖1、圖2所示。

圖1 燒結頁巖多孔磚墻體剔鑿施工效果

圖2 加氣混凝土砌塊墻體剔鑿施工效果

為了減少二次預埋開槽產生的建筑垃圾和材料浪費、積極響應國家綠色施工號召，急需改進傳統(tǒng)施工方法。目前已有一些墻體免開槽施工方法的探索，也有一些采用基于BIM的二次結構排磚技術、建筑固廢回收制造U型砌塊技術和U型砌塊裝配式施工技術[2]的免剔鑿施工方法。本文通過現(xiàn)場實際應用，根據不同的砌體類型，總結了另一種基于BIM二次結構排磚的砌體結構墻體中強、弱電線管免剔鑿施工技術。

2 基于BIM的二次結構排磚技術

2.1 技術重難點

為了實現(xiàn)免剔鑿，砌體排磚十分重要。在砌體排磚中需綜合考慮一次預埋出線位置、二次預埋接口位置以及砌體的尺寸等因素影響，否則容易造成出線位置與接口位置不匹配、砌體排布不合理造成材料浪費等問題。

應用BIM技術將線管模型與二次結構砌體排磚模型結合，微調線管位置及排磚獲得合理的布置模型是本技術的重難點。

2.2 關鍵技術

應用 BIM 技術對需預埋的線管及所砌筑墻體進行建模，將兩者模型進行結合然后進行微調，獲得合理的排磚及線管的布置模型。

根據布置模型生成對應砌體排布圖，導出三維布置圖用于交底便于施工作業(yè)人員直觀了解墻體組砌方式、材料規(guī)格、尺寸和完成效果。根據生成的布置圖，技術人員可清楚的得到非標砌塊及線槽預制塊的尺寸、數(shù)量，根據所需要的尺寸、數(shù)量結合進度安排進行現(xiàn)場預制、加工。

通過以上方式可減少材料浪費，節(jié)約施工成本，提高施工質量，縮短施工時間。

2.3 操作要點

1、圖紙梳理

（1）過建筑、結構圖紙梳理，確定磚墻的位置、尺寸和預留洞口的尺寸；確定磚墻的種類及常見磚塊的尺寸規(guī)格。常用砌塊尺寸如表1所示。

表1 常用砌塊尺寸表（單位：mm）

（2）通過強弱電圖紙確定箱體和線盒的尺寸、標高、位置和線管的走向，區(qū)分一次預埋部分和二次預埋部分，確定一次預埋從樓板、梁的出線位置，作為二次預埋接口的依據。常用箱體、線盒尺寸如表2所示。

表2 常用箱體、線盒尺寸表（單位：mm）

2、排磚、線管模型建立

（1）根據圖紙梳理繪制土建模型，對磚墻進行排磚深化，建立排磚模型，土建及排磚模型如圖3所示。排磚需結合砌塊的品種、規(guī)格進行，盡可能采用主規(guī)格的砌塊，排列時需考慮灰縫厚度，砌塊排列下皮應錯縫搭砌，搭砌長度一般為砌塊的1/2，不得小于砌塊高的1/3。

圖3 土建模型及排磚

（2）根據圖紙梳理的尺寸、點位及走向，建立一次預埋、二次預埋模型，預埋模型如圖4所示。

圖4 一、二次預埋模型

3、模型合并調整

（1）合并二次預埋模型與排磚模型（合并后模型如圖5所示），通過局部調整排磚和微調點位、線管位置的方式，將點位和線管位置與磚塊的模數(shù)相吻合（如圖6所示），盡量布置在磚的中部或者端部，減少預制塊的種類強弱電箱長邊超過300mm，可以前期預留洞口，后期采用混凝土澆筑。

圖5 合并模型

圖6 根據砌塊模數(shù)局部調整

（2）線管調整后的具體數(shù)值必須反饋至一次預埋模型，進行同步調整，修改后出具一次預埋具體點位圖。

3 線槽預留施工技術

3.1 技術重難點

目前建筑工程中常用砌體材料以燒結頁巖多孔磚和加氣混凝土砌塊為主。根據不同的材料特性，需采用不同的方式進行線槽預留。針對燒結頁巖多孔磚墻采用預制線槽砌塊的方式進行預留，針對加氣混凝土砌塊采用排布非標砌塊的方式預留。非標砌塊的加工以及線槽預制塊的制作尺寸精度是本技術的重難點。

3.2 關鍵技術

為保證非標砌塊尺度精度，根據現(xiàn)場需要直接從工廠定制。線槽預制塊根據圖紙尺寸定制模板，以保證預制塊的尺寸精度及質量滿足施工要求。

3.3 操作要點

1、頁巖燒結多孔磚墻體線槽預留方法

考慮頁巖燒結多孔磚切割后切面不平整，余料難以再次利用，因此采用預制線槽砌塊的方式進行預留，操作步驟如下：

（1）根據常見線管數(shù)量、規(guī)格和線盒的尺寸，確定預制塊槽口寬度。管線與槽口對應關系如表3所示。

表3 線管與槽口對應關系表

（2）通過二次預模型與排磚模型調整，對應線管與槽口的關系表，繪制預制塊尺寸圖，各墻體中預制塊尺寸圖繪制完成后，進行型號、數(shù)量匯總。根據預制塊尺寸定制模板，在現(xiàn)場進行預制，預制塊砂漿可利用施工過程的余料，以節(jié)約成本和材料。示例預制塊尺寸如圖7所示。

圖7 預制塊尺寸圖

2、蒸壓加氣混凝土砌塊墻體線槽預留方法

加氣混凝土砌塊切容易切割，切面平整，余料可再次利用，因此采用切割加工砌塊的方式進行預留，操作步驟如下：

（1）結合常見加氣混凝土砌塊尺寸（常見尺寸為600×180×200mm）以及線管數(shù)量、規(guī)格和線盒的尺寸確定線槽寬度，結合現(xiàn)場應用可統(tǒng)一采用150mm寬度。

（2）根據所需預留線槽寬度切割加工加氣混凝土砌塊，采用600×80×200mm規(guī)格的砌塊進行切割加工，結合所需線槽寬度，可采用長度模數(shù)為150mm、300mm、450mm。常見加氣混凝土砌塊深度為200mm，而通常線槽深度只需100mm以內，因此在預留線槽位置采用600×80×200mm規(guī)格砌塊。其中不需要留槽一側為整磚600×80×200，需要留槽一側采用切割加工后的砌塊，通過采用不同尺寸砌塊的排列組合，形成寬度150mm，深度100mm的現(xiàn)場。加氣混凝土砌塊排磚及線槽模型如圖8所示。

圖8 加氣混凝土砌塊排布示意圖

3、現(xiàn)場施工

（1）預埋施工前必須先由項目土建工程師和水電工程師完成圖紙梳理、墻面預埋模型和排磚模型建立、兩模型結合調整、繪制預制塊尺寸圖紙和加氣塊尺寸圖紙的工作。

（2）現(xiàn)場一次預埋必須嚴格按照修改后的一次預埋具體點位圖施工。

（3）現(xiàn)場墻體砌筑應嚴格按照調整后的排磚圖紙和預制塊尺寸圖施工。需加強管理，防止因項目管理不到位，墻體砌筑作業(yè)人員隨意排布、切割砌塊[3]造成材料浪費。

（4）在二次預埋中，當線管安裝固定后，應采取強度等級不少于M10的水泥砂漿抹面保護，保護層厚度不應小于15mm。

4 應用效果

應用砌體結構墻體中強、弱電免剔鑿施工技術，通過BIM排磚技術應用及非標砌塊及線槽預制塊的使用，免去傳統(tǒng)施工時墻體開洞、開槽工序，節(jié)約施工時間、更有效保障施工質量的同時節(jié)省了材料，更利于節(jié)能環(huán)保，免剔鑿施工管線預埋效果如圖9、圖10所示。

圖9 燒結頁巖多孔磚墻體免剔鑿施工效果

圖10 加氣混凝土砌塊墻體免剔鑿施工效果