CN110046363A - 一种混凝土结构内管道组精确预埋的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混凝土结构内管道组精确预埋的施工方法,包括如下步骤:在BIM软件中建立管道组的BIM三维模型；用BIM软件建立第一组钢支架连接体系的BIM三维模型；用BIM软件建立第二组钢支架连接体系的BIM三维模型；指导管道组及第一组钢支架连接体系的生产、制作、安装；指导第二组钢支架连接体系的生产、制作、安装；将管道组安装在第二组钢支架连接体系上；用BIM软件优化钢筋和模板；优化混凝土浇筑口和振捣位置，以达到混凝土振捣密实，在振捣作业过程中不影响管道组空间位置；养护拆模完成预埋。本发明通过优化步骤及运用BIM软件达到精确预埋的目的，实施本发明可以获得良好的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种混凝土结构内管道组精确预埋的施工方法。
背景技术
近年来我国建筑发展特别快，一方面我国建筑在规模上有大的提升，2016年全国竣工建筑面积达10.6万平方米，另一方面，我国建筑涌现出了大型、异形、复杂、特殊等丰富多彩的建筑形式。很多的建筑都涉及到管道预埋的问题，特别是大型、异形、复杂、特殊的建筑结构，更需要精确的预埋，方能实现建筑的功能。
传统的预埋方法会存在以下技术问题和缺陷：
1.管道的空间定位不准；
2.预埋的管道相互之间出现相对位移，造成错位的现象频发；
3.在施工时，因先进行钢筋绑扎，没有预留相应部件预埋位置，造成管道安装时已偏位；
4.在混凝土浇筑过程中，因没有明确的作业指导，造成预埋管道被振捣偏位，或者局部混凝土振捣不均匀。
随着建筑业的发展，精确预埋需求越来越强烈，因此急需有新的技术来实现突破。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种混凝土结构内管道组精确预埋的施工方法，包括以下步骤：
S1：在BIM软件中建立管道组的BIM三维模型，所述管道组包含多根管道，所述BIM三维模型能够反映管道与管道之间空间关系；
S2：根据管道组的BIM三维模型，用BIM软件建立第一组钢支架连接体系的BIM三维模型，所述第一组钢支架连接体系用于连接管道组内部，即连接管道与管道；
S3：根据管道组的BIM三维模型，用BIM软件建立第二组钢支架连接体系的BIM三维模型，所述第二组钢支架连接体系用于连接管道组外部，即连接管道组与混凝土结构；
S4：根据管道组和第一组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导管道组及第一组钢支架连接体系的生产、制作、安装，使管道组与第一组钢支架连接体系成为一个整体；
S5：根据第二组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导第二组钢支架连接体系的生产、制作、安装；
S6：将管道组整体安装在第二组钢支架连接体系上，并固定牢固；
S7：用BIM软件优化混凝土结构内钢筋设置、排布、位置、连接点，以及进行模板设计，以达到钢筋绑扎和模板支设时不影响管道组的空间位置；
S8：在混凝土结构施工过程中需要设置混凝土浇筑口和振捣位置，用BIM软件优化混凝土浇筑口和振捣位置，通过控制混凝土浇筑口和振捣的空间位置，在振捣过程中控制振捣时长、振捣角度、振捣深度、振捣幅度，以达到混凝土振捣密实，在振捣作业过程中不影响管道组空间位置。
S9：开始混凝土养护，混凝土养护龄期达到后并达到拆模要求后开始拆除模板，通过专业设备检测管道组预埋精度，达到预定精度后，整体施工完成。
其中，BIM为Building Information Modeling的缩写，中文名称为建筑信息模型。
其中，BIM软件为Revit软件。
其中，管道材质包括不锈钢管、铜管、铁管、PVC管、PPR管、铝塑复合管、HDPE管、PEX管等。
优选的，所述S1步骤包括如下步骤：
S11：根据设计图纸，深化设计管道组内各管道空间位置关系信息，并采集管道组空间位置关系信息；
S12：用BIM软件根据管道组内各管道空间位置关系信息建立BIM三维模型。
其中，所述管道空间位置关系信息为各管道的距离、坡度、安装角度等信息。
优选的，所述S2步骤包括如下步骤：
S21：根据管道组的BIM三维模型，设计多个连接管道组内部的钢支架连接体系；
S22：根据钢支架连接体系的设计方案，经过综合比选，最终确定一个最优的设计方案作为第一组钢支架连接体系用于连接管道组内部的各个管道之间。
其中，所选最优设计方案的依据为，钢支架连接体系稳定性强，便于施工。
优选的，所述S3步骤包括如下步骤：
S31：根据管道组的BIM三维模型，设计多个连接管道组外部的钢支架连接体系；
S32：根据钢支架连接体系的设计方案，经过综合比选，最终确定一个最优的设计方案作为第二组钢支架连接体系用于连接管道组与混凝土结构之间。
其中，管道组与混凝土结构钢结构连接体系的前提是选择混凝土结构的连接点。
优选的，所述S4步骤包括如下步骤：
S41：按照管道组的BIM三维模型，指导管道的生产、制作；
S42：依据第一组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导第一组钢支架连接体系的生产、制作；
S43：根据管道组和第一组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导管道组整体安装连接，确保连接牢固，而且安装精度达到预定目标；
S44：支架体系连接完成后，通过检测设备检测安装精度，若达到预定安装精度，则进入步骤S5操作。
其中，管道的生产和制作，主要是指管道材质、长度、角度、连接方式确定后可以生产或者外部采购，然后按照长度要求进行切割。
其中，检测设备包括水准仪、垂准仪、经纬仪、全站仪等相关设备。
优选的，所述S5步骤包括如下步骤：
S51：根据第二组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导第二组钢支架连接体系的生产、制作；
S52：根据第二组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导第二组钢支架连接体系的现场安装；
S53：根据第二组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导第二组钢支架连接体系安装连接，确保连接牢固，而且安装精度达到预定目标；
S54：支架体系连接完成后，通过检测设备检测安装精度，若达到预定安装精度，则进入步骤S6操作。
优选的，所述S6步骤包括如下步骤：
S61：根据整体的BIM三维模型，指导管道组与第二组钢支架连接体系安装连接，确保连接牢固，而且安装精度达到预定目标；
S62：连接完成后，通过检测设备检测安装精度，若达到预定安装精度，则进入步骤S7操作。
优选的，所述S7步骤包括如下步骤：
S71：用BIM软件优化混凝土结构内钢筋设置、排布、位置、连接点；
S72：用BIM软件优化模板设计，控制模板支撑点、模板支撑顺序、模板精度、模板组拼、模板起拱预留；
S73：用BIM软件进行钢筋及模板的施工演示，是达到施工时不影响管道组的空间位置；
S74：按照要求进行钢筋绑扎和模板支撑的施工；
其中，钢筋的绑扎和模板的支撑除了在技术上有如上注意事项外，还需要在施工时需配备熟练的工程施工人员。
优选的，所述S8步骤包括如下步骤：
S81：根据整体的BIM三维模型，优化混凝土浇筑口；
S82：根据整体的BIM三维模型，优化混凝土振捣位置，并控制振捣参数，振捣参数包括振捣时长、振捣角度、振捣深度、振捣幅度。
其中，混凝土浇筑口是混凝土浇筑施工时的下料口，因为下料口设置在不同地方，可以会影响到混凝土的浇筑质量，同时也会对预埋管道组产生影响。
其中，所述振捣位置为混凝土浇筑时振捣棒在混凝土中的振捣位置，混凝土的密实度与其息息相关；振捣参数会影响预埋管道组的位置，因此在优化时需充分考虑。
优选的，所述S9步骤包括如下步骤：
S91：开始混凝土养护，直至混凝土达到养护龄期；
S92：混凝土强度达到一定强度后，拆除模板；
S93：模板拆除后，通过检测设备检测管道组预埋精度，若达到计划的预埋精度，则完成管道组预埋。
其中，混凝土浇捣后，之所以能逐渐凝结硬化，主要是因为水泥水化作用的结果，而水化作用则需要适当的温度和湿度条件，因此为了保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增长，必须对混凝土进行养护。
其中，混凝土拆模标准，既涉及到工程质量，也涉及到施工安全，提前拆除模板可以会导致工程质量事故或者工程安全事故。
其中，最终的检测设备检测非常关键，是工程预埋成功的一道重要关口。
本发明带来的有益效果为：本发明通过在BIM软件中建立三维建模，可以给管道进行精确定位；通过在管道组内部设立支架体系，可以控制部件群组内部不发生相对位移，而且管道组作为一个整体；通过优化施工顺序，先进行预埋管道组，再进行钢筋模板的优化，可以使预埋部件的空间得到保证，不会因为要满足钢筋和模板的施工而造成预埋部件的偏位；优化混凝土浇筑口和控制振捣规范作业，可以确保预埋部件能够最终达到预设误差范围之内。本发明为建筑施工预埋提供了一种高效、便捷、准确的施工方法，该发明具有良好的社会效益和经济效益。
附图说明
图1是本发明一种混凝土结构内管道组精确预埋的施工方法流程示意图；
具体实施方式
以下结合具体附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明提供一种混凝土结构内管道组精确预埋的施工方法，包括以下步骤：
S1：在BIM软件中建立管道组的BIM三维模型，所述管道组包含多根管道，所述BIM三维模型能够反映管道与管道之间空间关系；
S11：根据设计图纸，深化设计管道组内各管道距离、坡度、安装角度等关系信息，并采集管道组空间位置关系信息，管道材质为不锈钢钢管；
S12：用Revit软件根据管道组内各管道空间位置关系信息建立三维模型。
S2：根据管道组的BIM三维模型，用BIM软件建立第一组钢支架连接体系的BIM三维模型，所述第一组钢支架连接体系用于连接管道组内部，即连接管道与管道；
S21：根据管道组的三维模型，设计多个连接管道组内部的钢支架连接体系；
S22：根据钢支架连接体系的设计方案，经过综合比选，选择连接稳定性强，便于施工的方案作为第一组钢支架连接体系，用于连接管道组内部的各个管道之间。
S3：根据管道组的BIM三维模型，用BIM软件建立第二组钢支架连接体系的BIM三维模型，所述第二组钢支架连接体系用于连接管道组外部，即连接管道组与混凝土结构；
S31：根据管道组的三维模型，根据管道组与混凝土结构钢结构连接体系连接点，设计多个连接管道组外部的钢支架连接体系；
S32：根据钢支架连接体系的设计方案，经过综合比选，最终确定一个最优的设计方案作为第二组钢支架连接体系用于连接管道组与混凝土结构之间。
S4：根据管道组和第一组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导管道组及第一组钢支架连接体系的生产、制作、安装，使管道组与第一组钢支架连接体系成为一个整体；
S41：按照管道组的BIM三维模型，指导管道的生产、制作,生产制作参数为管道材质、长度、角度、连接方式；
S42：依据第一组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导第一组钢支架连接体系的生产、制作，第一组钢支架连接体系由7号角钢组成；
S43：根据管道组和第一组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导管道组整体安装连接，确保连接牢固，而且安装精度达到预定目标；
S44：支架体系连接完成后，通过全站仪检测安装精度，若达到预定安装精度±2mm，则进入步骤S5操作。
S5：根据第二组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导第二组钢支架连接体系的生产、制作、安装；
S51：根据第二组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导第二组钢支架连接体系的生产、制作，生产制作参数为管道材质、长度、角度、连接方式，第二组钢支架连接体系包括7号角钢和号膨胀螺栓；
S52：根据第二组钢支架连接体系的BIM三维模型，在现场用全站仪和激光投线仪指导第二组钢支架连接体系的定位，用激光投线仪和水平尺控制第二组钢支架连接体系安装；
S53：根据第二组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导第二组钢支架连接体系安装连接，确保连接牢固，而且安装精度达到预定目标；
S54：支架体系连接完成后，通过全站仪检测安装精度，若达到预定安装精度±2mm，则进入步骤S6操作。
S6：将管道组整体安装在第二组钢支架连接体系上，并固定牢固；
S61：根据整体的BIM三维模型，指导管道组与第二组钢支架连接体系安装连接，确保连接牢固，而且安装精度达到预定目标；
S62：连接完成后，通过全站仪检测安装精度，若达到预定安装精度±2mm，则进入步骤S7操作。
S7：用BIM软件优化混凝土结构内钢筋设置、排布、位置、连接点，以及进行模板设计，以达到钢筋绑扎和模板支设时不影响管道组的空间位置；
S71：用BIM软件优化混凝土结构内钢筋设置、排布、位置、连接点；
S72：用BIM软件优化模板设计，控制模板支撑点、模板支撑顺序、模板精度、模板组拼、模板起拱预留±2mm；
S73：用BIM软件进行钢筋及模板的施工演示，是达到施工时不影响管道组的空间位置；
S74：按照要求进行钢筋绑扎和模板支撑的施工，钢筋绑扎时需注意对管道组的保护；
S8：在混凝土结构施工过程中需要设置混凝土浇筑口和振捣位置，用BIM软件优化混凝土浇筑口和振捣位置，通过控制混凝土浇筑口和振捣的空间位置，在振捣过程中控制振捣时长、振捣角度、振捣深度、振捣幅度，以达到混凝土振捣密实，在振捣作业过程中不影响管道组空间位置。
S81：根据整体的BIM三维模型，优化混凝土浇筑口；
S82：根据整体的BIM三维模型，优化混凝土振捣位置，并控制振捣参数，振捣参数包括振捣时长、振捣角度、振捣深度、振捣幅度，所述振捣位置为混凝土浇筑时振捣棒在混凝土中的振捣位置，混凝土的密实度与其息息相关；振捣参数会影响预埋管道组的位置，因此在优化时需充分考虑。
S9：开始混凝土养护，混凝土养护龄期达到后并达到拆模要求后开始拆除模板，通过专业设备检测管道组预埋精度，达到预定精度后，整体施工完成。
S91：开始混凝土养护，直至混凝土达到养护龄期；
S92：混凝土强度达到一定强度后，拆除模板；
S93：模板拆除后，通过检测设备检测管道组预埋精度，若达到计划的预埋精度，则完成管道组预埋。
本发明通过在BIM软件中建立三维建模，可以给管道进行精确定位；通过在管道组内部设立支架体系，可以控制部件群组内部不发生相对位移，而且管道组作为一个整体；通过优化施工顺序，先进行预埋管道组，再进行钢筋模板的优化，可以使预埋部件的空间得到保证，不会因为要满足钢筋和模板的施工而造成预埋部件的偏位；优化混凝土浇筑口和控制振捣规范作业，可以确保预埋部件能够最终达到预设误差范围之内。本发明为建筑施工预埋提供了一种高效、便捷、准确的施工方法，该发明具有良好的社会效益和经济效益。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种混凝土结构内管道组精确预埋的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：在BIM软件中建立管道组的BIM三维模型，所述管道组包含多根管道，所述BIM三维模型能够反映管道与管道之间空间关系；
S2：根据管道组的BIM三维模型，用BIM软件建立第一组钢支架连接体系的BIM三维模型，所述第一组钢支架连接体系用于连接管道组内部，即连接管道与管道；
S3：根据管道组的BIM三维模型，用BIM软件建立第二组钢支架连接体系的BIM三维模型，所述第二组钢支架连接体系用于连接管道组外部，即连接管道组与混凝土结构；
S4：根据管道组和第一组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导管道组及第一组钢支架连接体系的生产、制作、安装，使管道组与第一组钢支架连接体系成为一个整体；
S5：根据第二组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导第二组钢支架连接体系的生产、制作、安装；
S6：将管道组整体安装在第二组钢支架连接体系上，并固定牢固；
S7：用BIM软件优化混凝土结构内钢筋设置、排布、位置、连接点，以及进行模板设计，以达到钢筋绑扎和模板支设时不影响管道组的空间位置；
S8：在混凝土结构施工过程中需要设置混凝土浇筑口和振捣位置，用BIM软件优化混凝土浇筑口和振捣位置，通过控制混凝土浇筑口和振捣的空间位置，在振捣过程中控制振捣时长、振捣角度、振捣深度、振捣幅度，以达到混凝土振捣密实，在振捣作业过程中不影响管道组空间位置；
S9：开始混凝土养护，混凝土养护龄期达到后并达到拆模要求后开始拆除模板，通过专业设备检测管道组预埋精度，达到预定精度后，整体施工完成。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土结构内管道组精确预埋的施工方法,其特征在于：所述S1步骤包括如下步骤：
S11：根据设计图纸，深化设计管道组内各管道空间位置关系信息，并采集管道组空间位置关系信息；
S12：用BIM软件根据管道组内各管道空间位置关系信息建立BIM三维模型。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土结构内管道组精确预埋的施工方法,其特征在于：所述S2步骤包括如下步骤：
S21：根据管道组的BIM三维模型，设计多个连接管道组内部的钢支架连接体系；
S22：根据钢支架连接体系的设计方案，经过综合比选，最终确定一个最优的设计方案作为第一组钢支架连接体系用于连接管道组内部的各个管道之间。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土结构内管道组精确预埋的施工方法,其特征在于：所述S3步骤包括如下步骤：
S31：根据管道组的BIM三维模型，设计多个连接管道组外部的钢支架连接体系；
S32：根据钢支架连接体系的设计方案，经过综合比选，最终确定一个最优的设计方案作为第二组钢支架连接体系用于连接管道组与混凝土结构之间。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土结构内管道组精确预埋的施工方法,其特征在于：所述S4步骤包括如下步骤：
S41：按照管道组的BIM三维模型，指导管道的生产、制作；
S42：依据第一组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导第一组钢支架连接体系的生产、制作；
S43：根据管道组和第一组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导管道组整体安装连接，确保连接牢固，而且安装精度达到预定目标；
S44：支架体系连接完成后，通过检测设备检测安装精度，若达到预定安装精度，则进入步骤S5操作。
6.根据权利要求1所述的一种混凝土结构内管道组精确预埋的施工方法,其特征在于：
所述S5步骤包括如下步骤：
S51：根据第二组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导第二组钢支架连接体系的生产、制作；
S52：根据第二组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导第二组钢支架连接体系的现场安装；
S53：根据第二组钢支架连接体系的BIM三维模型，指导第二组钢支架连接体系安装连接，确保连接牢固，而且安装精度达到预定目标；
S54：支架体系连接完成后，通过检测设备检测安装精度，若达到预定安装精度，则进入步骤S6操作。
7.根据权利要求1所述的一种混凝土结构内管道组精确预埋的施工方法,其特征在于：所述S6步骤包括如下步骤：
S61：根据整体的BIM三维模型，指导管道组与第二组钢支架连接体系安装连接，确保连接牢固，而且安装精度达到预定目标；
S62：连接完成后，通过检测设备检测安装精度，若达到预定安装精度，则进入步骤S7操作。
8.根据权利要求1所述的一种混凝土结构内管道组精确预埋的施工方法,其特征在于：所述S7步骤包括如下步骤：
S71：用BIM软件优化混凝土结构内钢筋设置、排布、位置、连接点；
S72：用BIM软件优化模板设计，控制模板支撑点、模板支撑顺序、模板精度、模板组拼、模板起拱预留；
S73：用BIM软件进行钢筋及模板的施工演示，是达到施工时不影响管道组的空间位置；
S74：按照要求进行钢筋绑扎和模板支撑的施工。
9.根据权利要求1所述的一种混凝土结构内管道组精确预埋的施工方法,其特征在于：所述S8步骤包括如下步骤：
S81：根据整体的BIM三维模型，优化混凝土浇筑口；
S82：根据整体的BIM三维模型，优化混凝土振捣位置，并控制振捣参数，振捣参数包括振捣时长、振捣角度、振捣深度、振捣幅度。
10.根据权利要求1所述的一种混凝土结构内管道组精确预埋的施工方法,其特征在于：所述S9步骤包括如下步骤：
S91：开始混凝土养护，直至混凝土达到养护龄期；
S92：混凝土强度达到一定强度后，拆除模板；
S93：模板拆除后，通过检测设备检测管道组预埋精度，若达到计划的预埋精度，则完成管道组预埋。
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