CN112726919A - 一种基于bim的装配式整体框架结构叠合梁及叠合板设计及施工方法 - Google Patents

一种基于bim的装配式整体框架结构叠合梁及叠合板设计及施工方法 Download PDF

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Abstract

一种基于BIM的装配式整体框架结构叠合梁及叠合板设计及施工方法，其步骤在于：1)根据设计图纸，依据与施工现场1:1比例建立叠合板及叠合梁的的BIM三维模型；2)依据BIM三维模型结构及数据信息，确定支撑架搭设方式及所需支撑架构件规格数量，配套各构件；3)以BIM三维模型场景为依托，确定构件材料临时堆放位置及方式，以及吊装设备型号及吊装过程中的不同站位位置；4)依据BIM三维模型，对施工人员就施工中各构件位置关系、及施工工艺进行施工前培训；5)依据BIM三维模型，进行现场施工。本发明确保施工的顺利进行，缩短施工周期，提高施工质量。

Description

一种基于BIM的装配式整体框架结构叠合梁及叠合板设计及 施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，具体属于一种基于BIM的装配式整体框架结构叠合梁及叠合板设计及施工方法。
背景技术
近年来，装配式建筑日益受到建筑行业重视，被视为建筑业转型升级的重要标志。在装配式整体框架结构体系叠合梁及叠合板施工中，往往存在以下几类问题：
1、因梁底纵向受力钢筋在放置到柱钢筋中进行锚固时，因柱钢筋间距或梁钢筋间距不够导致实际施工中无法放置。
2、叠合梁两侧叠合板放置时因板底受力钢筋在叠合梁上部叠加碰撞或与梁箍筋碰撞而导致叠合板无法准确放置在固定位置。
3、叠合梁与叠合板放置完成后，梁板边缘存在间隙封堵困难或无法封堵，造成混凝土浇筑漏浆或无法顺利浇筑。
4、叠合梁采用封闭式组合箍筋，导致放置完成后梁上部负弯矩筋及面筋在叠合层中放置困难。
5、叠合板上部因线管密集，桁架筋与叠合板面间距过小，而导致单根线管从中穿束困难、重叠管线无法穿束等问题。
发明内容
本发明的目的提供一种基于BIM的装配式整体框架结构叠合梁及叠合板设计及施工方法，施工之前基于叠合梁、叠合板BIM模型进行设计，提前解决影响叠合梁、叠合板施工安装时存在的钢筋碰撞、管线敷设困难、梁板间隙漏浆、面筋穿束困难等实际问题。同时基于BIM技术在叠合梁、叠合板架体支撑优化、构件临时堆放位置、吊装方式与机械选型、吊装顺序等施工技术上提供技术支持，从而达到叠合梁、叠合板有序施工的目的。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是一种基于BIM的装配式整体框架结构叠合梁及叠合板设计及施工方法，其步骤在于：1)根据设计图纸中叠合梁、叠合板、柱、配筋各构件尺寸、结构位置关系信息搭建相应的叠合梁及叠合板结构关系的叠合梁叠合板三维模型；
2)依据叠合梁叠合板三维模型结构及数据信息，确定支撑架搭设方式及所需支撑架构件规格数量，配套各构件；
3)基于BIM技术进行施工现场的1:1搭建BIM三维模型，以BIM三维模型场景为依托，确定各构件材料临时堆放位置及方式，以及吊装设备型号及吊装过程中的不同站位位置；
4)依据BIM三维模型，对施工人员就施工中各构件位置关系、及施工工艺进行施工前培训；5)依据BIM三维模型，进行现场施工。
步骤1)中，对建立的叠合梁叠合板三维模型进行优化：叠合梁两侧叠合板底纵向受力筋、及柱两侧叠合梁底纵向受力钢筋进行对向错开，使其避开叠合梁箍筋及柱筋位置；叠合梁两端从梁端头至梁中心1/4的位置箍筋设置为组合式封闭箍筋，中间1/2位置处设计为组合式开口箍筋；优化线管走向及对预埋线盒定位；叠合梁两侧各埋设一组与紧固螺杆向配套的螺栓套筒。
在步骤1)后，根据优化后的BIM三维模型，进行柱钢筋的绑扎定位后再进行步骤2)实施。
步骤4)中，现场施工顺序为：搭设支撑架，吊装叠合梁与叠合板，进行叠合梁上部面筋及负弯矩钢筋在叠合层上部穿束，进行线管铺设，最后进行板面钢筋绑扎及混凝土浇筑及养护。
叠合梁与叠合板的吊装施工顺序为先吊装主梁、再吊装次框梁、最后吊装次梁，次梁吊装完成后吊装叠合板。
在叠合板吊装结束后，在叠合板下面与叠合梁接触相交处采用L型模板进行封堵叠合板与叠合梁间间隙；采用单侧螺杆与螺栓套筒连接紧固L型模板。
在L型模板与叠合梁接触面一侧贴附有海绵条。
在叠合梁与叠合板吊装结束后，将叠合梁上部面筋及负弯矩钢筋在叠合层上部穿束时，避开柱钢筋。
所述的叠合梁底部纵向受力钢筋从梁端支座伸出伸入柱钢筋中进行锚固。
叠合梁吊装放置完成后才能吊装叠合板，分布于叠合梁两端的叠合板底部纵向受力钢筋伸入梁叠合层进行锚固。
本发明涉及及施工方法，确保了柱钢筋与梁钢筋间的合理间距；采用L型模板及海绵条，封堵了叠合板与叠合梁间间隙，解决了浇筑时漏浆或无法浇筑等施工问题；通过合理的布局及三维模型优化，及在施工前对施工人员的结构位置关系的施工培训、保证了施工的顺利进行，缩短了施工周期，提高了施工质量。
附图说明
图1，为叠合梁、叠合板、配筋、柱俯视结构示意图。
图2，为叠合梁、叠合板侧视结构示意图图。
图3，为叠合梁、叠合板支撑架体搭设结构示意图。
图4，为装配式整体框架结构体系叠合梁、叠合板结构示意图。
图5，为叠合梁、叠合板间隙封堵结构示意图。
具体实施方式
针对上述技术问题，现举较佳实施例进行具体说明，参看图1至图5，其中：
一种基于BIM的装配式整体框架结构叠合梁及叠合板设计及施工方法，具体步骤如下：首先依据叠合梁、叠合板原有CAD设计图中叠合梁、叠合板构件尺寸、位置、配筋等信息搭建相应叠合梁、叠合板、配筋、柱之间结构关系的BIM三维模型。
对BIM三维模型中的结构位置关系等进行优化，优化内容为叠合梁1两侧叠合板2底纵向受力筋3进行对向错开，伸入叠合梁叠合层锚固，同时避让叠合梁箍筋4。叠合板2底纵向受力筋3进行对向错开时，相互不重叠，避免叠合梁两侧底部受力钢筋影响叠合板放置平整度。
柱5两侧叠合梁1底纵向受力钢筋6进行对向错开，伸入柱钢筋中进行锚固，并考虑避开柱筋7位置，避免碰撞。分布于柱两端的叠合梁底部受力钢筋从梁端伸出，应按照两端对向叠合梁钢筋错位的原则进行间距排布设计。
叠合梁1两端从梁端头至梁中心1/4的位置箍筋设置为组合式封闭箍筋8，其余中间1/2位置设计为组合式开口箍筋9。叠合板2面考虑线管10最短最优走向，以避免线管交叉、重叠为第一原则进行预埋盒11定位，线盒11定位避开桁架筋12。叠合梁两侧各埋设一组螺栓套筒13，套筒尺寸与紧固螺杆14相配套。
柱为现浇钢筋混凝土柱。设计部分完成后，进行柱钢筋7的绑扎定位，从BIM模型中提取每一根柱每一根钢筋7的间距信息，在现场做好定位标记，采用柱箍筋进行柱钢筋的定位准确。在柱主筋绑扎时避开梁两端的对向钢筋进行定位绑扎，避免梁在吊装时因梁柱钢筋间距不够产生碰撞而无法顺利吊装。
从模型中提取叠合梁1、叠合板2相对高程，确定支撑架15的搭设高度。从模型中提取叠合梁1、叠合板2构件体积和钢筋信息，自主计算构件重量，确定搭设方式。依据搭设高度及搭设方式搭建支撑架体15模型，提取架体钢管16、木枋17、模板18等构件数量、长度等信息，用于材料配套采购。
基于BIM技术进行施工现场的1:1建模，以三维模型场景为依托，依据吊装组织顺序、构件重量、吊装高度、场地实际环境等信息确定构件临时堆放位置及方式，以及吊装机械型号及吊装过程中的不同站位位置。
吊装前按照所设计叠合梁柱钢筋避让三维模型，对工人进行三维技术交底，让操作工人明白叠合梁底伸出的每一根纵向受力钢筋6所在位置及所避让的是哪一根柱筋7及与另一侧叠合梁的哪一根纵向受力钢筋6错开，实际吊装过程中在现场指导。
叠合梁与叠合板的吊装施工顺序为先吊装主梁19、再吊装次框梁20、最后吊装次梁21、次梁吊装完成后吊装叠合板22。
叠合梁1及叠合板吊装完成后，在叠合板下面与叠合梁接触相交处采用L型模板23进行封堵叠合板与叠合梁间间隙；采用单侧螺杆24与螺栓套筒13连接紧固L型模板23。为了更好的封堵叠合板与叠合梁间的间隙，在L型模板与叠合梁接触面一侧贴附有海绵条。
叠合梁、叠合板放置完成后，将叠合梁上部面筋及负弯矩钢筋26在叠合层上部穿束、避开柱钢筋7并安放在预定位置。之后进行线管10在叠合板面的敷设，敷设前组织操作工人进行基于BIM的线管走向的三维技术交底。明确管线的起点、终点、以及拐弯点，并绘制管线走向示意图，实际敷设时进行现场跟踪指导。上述所有工序完成后进行后续的板面钢筋绑扎及混凝土浇筑，养护等工序。

Claims (10)

1.一种基于BIM的装配式整体框架结构叠合梁及叠合板设计及施工方法，其步骤在于：
1)根据设计图纸中叠合梁、叠合板、柱、配筋各构件尺寸、结构位置关系信息搭建相应的叠合梁及叠合板结构关系的叠合梁叠合板三维模型；
2)依据叠合梁叠合板三维模型结构及数据信息，确定支撑架搭设方式及所需支撑架构件规格数量，配套各构件；
3)基于BIM技术进行施工现场的1:1搭建BIM三维模型，以BIM三维模型场景为依托，确定各构件材料临时堆放位置及方式，以及吊装设备型号及吊装过程中的不同站位位置；
4)依据BIM三维模型，对施工人员就施工中各构件位置关系、及施工工艺进行施工前培训；5)依据BIM三维模型，进行现场施工。
2.根据权利要求1所述的基于BIM的装配式整体框架结构叠合梁及叠合板设计及施工方法，其特征在于步骤1)中，对建立的叠合梁叠合板三维模型进行优化：叠合梁两侧叠合板底纵向受力筋、及两侧叠合梁底纵向受力钢筋分别进行对向错开，使其避开叠合梁箍筋及柱筋位置；叠合梁两端从梁端头至梁中心1/4的位置箍筋设置为组合式封闭箍筋，中间1/2位置处设计为组合式开口箍筋；优化线管走向及对预埋线盒定位；叠合梁两侧各埋设一组与紧固螺杆向配套的螺栓套筒。
3.根据权利要求2所述的基于BIM的装配式整体框架结构叠合梁及叠合板设计及施工方法，其特征在于在步骤1)后，根据优化后的叠合梁叠合板三维模型，进行柱钢筋的绑扎定位后再进行步骤2)实施。
4.根据权利要求3述的基于BIM的装配式整体框架结构叠合梁及叠合板设计及施工方法，其特征在于步骤4)中，现场施工顺序为：搭设支撑架，吊装叠合梁与叠合板，进行叠合梁上部面筋及负弯矩钢筋在叠合层上部穿束，进行线管铺设，最后进行板面钢筋绑扎及混凝土浇筑及养护。
5.根据权利要求4述的基于BIM的装配式整体框架结构叠合梁及叠合板设计及施工方法，其特征在于叠合梁与叠合板的吊装施工顺序为先吊装主梁、再吊装次框梁、最后吊装次梁，次梁吊装完成后吊装叠合板。
6.根据权利要求5所述的基于BIM的装配式整体框架结构叠合梁及叠合板设计及施工方法，其特征在于在叠合板吊装结束后，在叠合板下面与叠合梁接触相交处采用L型模板进行封堵叠合板与叠合梁间间隙；采用单侧螺杆与螺栓套筒连接紧固L型模板。
7.根据权利要求6所述的基于BIM的装配式整体框架结构叠合梁及叠合板设计及施工方法，其特征在于在L型模板与叠合梁接触面一侧贴附有海绵条。
8.根据权利要求4所述的基于BIM的装配式整体框架结构叠合梁及叠合板设计及施工方法，其特征在于在叠合梁与叠合板吊装结束后，将叠合梁上部面筋及负弯矩钢筋在叠合层上部穿束时，避开柱钢筋。
9.根据权利要求4所述的一种基于BIM的装配式整体框架结构叠合梁及叠合板设计及施工方法，其特征在于所述的叠合梁底部纵向受力钢筋从梁端支座伸出伸入柱钢筋中进行锚固。
10.根据权利要求5所述的基于BIM的装配式整体框架结构叠合梁及叠合板设计及施工方法，其特征在于叠合梁吊装放置完成后才能吊装叠合板，分布于叠合梁两端的叠合板底部纵向受力钢筋伸入梁叠合层进行锚固。
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