CN114790793A - 一种装配式建筑预制pc板线管一体化施工工法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配式建筑预制PC板线管一体化施工工法,包括建筑预制PC板线管和装配式建筑预制PC板线管一体化施工工法，所述建筑预制PC板线管，由PC板、线管和线盒构成，所述PC板上设有铝模，所述铝模通过螺丝固定于PC板上，所述铝模上设有线路连接口，所述PC板侧端设有固定座，所述固定座通过螺丝固定于PC板的侧端板体上，所述PC板的中间板体上设有钢筋和钢筋架，所述钢筋架位于钢筋上且钢筋和钢筋架之间呈交叉式排列分布，本发明的施工工法将现场复杂的工作前置在工厂解决，也极大地降低了人工成本，减少劳动强度，提升现场进度，降本增效，取得了极大的经济和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及PC板装配式建筑技术领域，具体为一种装配式建筑预制PC板线管及其一体化施工工法。
背景技术
随着我国建筑业水平的飞速发展，装配式建筑作为近代建造方式的变革代表之一，其建造方式所带来的简化施工流程、节能环保、高性价比等特点使其逐步成为建造行业的主流方式，得到越来越多的关注和深入研究，发展日益成熟并快速推广，获得国家的大力支持，当前社会背景下装配式建筑占比越来越高，对应的装配式建筑技术不成熟所暴露的问题也越来越多。
针对PC板上现浇层布设机电线管，利用传统施工方式会出现很多问题，在传统装配式建筑PC板施工中，机电线管预埋入现浇层，部分复杂区域会出现板面超高、保护层不够等现象，因线管重叠位置绑扎不易，常规作业方式很难按标准完成施工，因此现场施工过程中工人可能会出现很多违规操作，为此，本发明提供一种装配式建筑预制PC板线管及其一体化施工工法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装配式建筑预制PC板线管及其一体化施工工法，以解决上述背景技术中提出的1.装配式叠合板现浇层中机电管线密集埋设导致的现浇层混凝土不易振捣密实、局部板厚超高及板面钢筋保护层厚度不足的问题；2.场预埋不精准、容易产生质量通病、返工修补等问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种装配式建筑预制PC板线管及其一体化施工工法，包括建筑预制PC板线管和装配式建筑预制PC板线管一体化施工工法，所述建筑预制PC板线管，由PC板、线管和线盒构成，所述PC板上设有钢模，所述钢模通过螺丝固定于PC板上，所述钢模上设有线路连接口，所述PC板侧端设有固定座，所述固定座通过螺丝固定于PC板的侧端板体上，所述PC板的中间板体上设有钢筋和钢筋架，所述钢筋架位于钢筋上且钢筋和钢筋架之间呈交叉式排列分布，所述钢筋和钢筋架均贯穿铝模且通过金属丝绑扎固定，所述线盒均匀的分布于PC板的板体上且与钢筋架通过金属丝绑扎固定，所述线管分布于线盒之间，所述线管通过法兰密封固定。
装配式建筑预制PC板线管一体化施工工法具体流程如下：
S1，PC板线管一体化施工:将装配式叠合板现浇层中机电管线密集埋设；
S2，发现问题：在机电管线密集埋设过程中，找出影响施工的问题,影响施工的问题包括管线施工预埋困难问题、PC板厚度问题、照明线管预埋困难问题和线盒定位浇筑偏移问题；
S3，分析问题、制定方案：针对影响施工的问题，制定相关的解决方案；
S4，深化设计：对一个标准层的楼层进行整体管线碰撞优化(应用软件来实现)；
S5，二次深化设计：对预制的管线进行排布，确定施工管线的数量，保证精度和用量；
S6，出图：将整合后的不同规格PC板构件的详图，交付至装配式厂商进行生产；
S7，构件加工生产：装配式厂商根据详图和三模模型，进行模具制作以及PC板的生产；
S8，模板、管线拼装：PC板生产完成后，按照已定构件参数优化进行钢模拼装以及机电管线的安装，对PC板整体预埋进行施工的预测试；
S9，策划构件、吊装、定位：根据建筑施工现场，对PC板的数量、起吊设备以及定位设备的选择和安装进行具体规划；
S10，现场安装施工：借助相关的施工设备进行PC板、铝模的拼装以及机电管线的浇筑埋设；
S11，验收：由投资主管部门会同施工单位及工程质量监督等部门，进行全面检验。
作为本发明的一种优选实施方式，根据上述S3步骤中,分析问题、制定方案涉及的技术包括BIM技术、revit建模、Extensions钢筋建模和HiBIM机电建模,建模是建立于BIM技术上进行操作，建模的具体步骤如下：
Ⅰ.根据结构图纸使用revit软件进行建模，对构件材质不做要求，主要完成装配式构件以及现浇部分构件与整体结构间的关系，完成整体三维模型，同时对场地布置，现场临建及临时道路设施进行建模；
Ⅱ.使用Extensions插件对结构模型进行建模，完成标准层内装配式构件及现浇部分构件钢筋建模，更直观体现出施工过程中钢筋作业情况，更利于分析线管预埋问题，模型精度要求达到间距以及锚固部分定位精准，仅次于算量精细程度；
Ⅲ.机电模型使用revit软件建模和品茗HiBIM插件辅助建模，机电模型包含给排水、强弱电、通风系统等管道、管线设备模型，模型精度达到基本构件尺寸满足最低能量损耗分析即可满足本工法模型应用要求。
作为本发明的一种优选实施方式，根据上述S4步骤中，深化设计中对模型、线管以及线盒的深化具体如下：
a.联合设计院对PC板构件进行重新整合设计；
b.联合构件工厂拟定相应构件生产规划；
c.根据PC板构件进行拆分，拆分出单个构件结构以及机电建模；
d.测试线盒与钢筋碰撞关系；
作为本发明的一种优选实施方式，根据上述S5步骤中，二次深化设计主要由联合设计院、构件工厂对拆分后的预制PC板模型进行深化，二次优化主要针对板内钢筋与线管间的碰撞关系，对预制PC 板进行分类，每栋标准层包含4-6种不同形状规格的PC板，每种规格的PC生成包含钢筋、线管、线盒等信息的构件详图，可直接用于构件工厂生产的CAD图纸，对于二次深化设计的具体流程如下：
Ⅰ.使用revit和品茗HiBIM软件进行标准层管线进行排布以及线盒定位的优化；
Ⅱ.将照明线管机电图纸完成建模的标准层机电模型链接到结构模型中，对线盒定位，线管预埋深度，过弯，交叉等节点进行整合后优化；
Ⅲ.与铝模厂家进行预拼装，二次深化结构，根据上述Ⅰ-Ⅱ步骤，完成装配式构件深化后，按照已定构件参数优化铝模拼装，铝模深化主要针对二次结构部分，对凸窗、企口、水滴、过梁等细节部位进行优化，考虑一次浇筑成型，紧接ALC隔墙板施工，不再进行二次结构施工，完成主体结构和装修施工。
作为本发明的一种优选实施方式，根据上述S10步骤，现场安装施工的具体流程如下：
a1.爬架攀升；
b1.脚手架安装；
c1.铝模安装；
d1.PC板吊装；
e1.钢筋绑扎；
f1.剩余部分预埋线管拼接；
g1.混凝土浇筑。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明的施工工法将部分管线设置于预制板中，在工厂加工制作，通过BIM技术完成管线分割优化、定位及安装模拟，实现PC板线管一体化施工，有效解决了装配式叠合板现浇层中机电管线密集埋设导致的现浇层混凝土不易振捣密实、局部板厚超高及板面钢筋保护层厚度不足的问题。
2.本发明的施工工法采用BIM技术通过revit建模和 Extensions、HiBIM插件完成标准层结构模型及照明线管模型，根据设计图纸对结构和机电整合模型后模型进行分割，划分出标准层PC 板构件生成照明线管深化构件图，再次应用BIM技术对线管定位与板内钢筋碰撞进行优化，形成二次深化设计构件详图，与装配式厂商进行交底，将原本现场PC板安装完成后进行的照明管线预埋工序，通过BIM技术深化设计前置该工序，最后完成PC板构件照明线管预埋一体化生产，现场安装施工时使用定位编码，在深化设计阶段完成对 PC构件的编码、预拼装、定位、运输路线、吊装等措施，提高了构件施工的机动性，减少现场堆放场地，同时简化工序安装时可操作性更强。
综合上述有效效果分析，本发明的施工工法将现场复杂的工作前置在工厂解决，也极大地降低了人工成本，减少劳动强度，提升现场进度，降本增效，取得了极大的经济和社会效益。
附图说明
图1为本发明的施工工艺流程图；
图2为本发明的钢模结构图。
1-PC板，2-线管，3-线盒，4-钢筋，5-钢筋架，6-线路连接口， 7-固定座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种装配式建筑预制 PC板线管及其一体化施工工法，包括建筑预制PC板线管和装配式建筑预制PC板线管一体化施工工法，建筑预制PC板线管，由PC板1、线管2和线盒3构成，PC板1上设有钢模，钢模通过螺丝固定于PC 板1上，钢模上设有线路连接口6，PC板1侧端设有固定座7，固定座7通过螺丝固定于PC板1的侧端板体上，PC板1的中间板体上设有钢筋4和钢筋架5，钢筋架5位于钢筋4上且钢筋4和钢筋架5之间呈交叉式排列分布，钢筋4和钢筋架5均贯穿钢模且通过金属丝绑扎固定，线盒3均匀的分布于PC板1的板体上且与钢筋架5通过金属丝绑扎固定，线管2分布于线盒3之间，线管2通过法兰密封固定。
装配式建筑预制PC板线管一体化施工工法具体流程如下：
S1，PC板线管一体化施工:将装配式叠合板现浇层中机电管线密集埋设；
S2，发现问题：在机电管线密集埋设过程中，找出影响施工的问题，影响施工的问题包括管线施工预埋困难问题、PC板厚度问题、照明线管预埋困难问题和线盒定位浇筑偏移问题；
S3，分析问题、制定方案：针对影响施工的问题，制定相关的解决方案，分析问题、制定方案涉及的技术包括BIM技术、revit建模、 Extensions钢筋建模和HiBIM机电建模,建模是建立于BIM技术上进行操作，建模的具体步骤如下：
Ⅰ.根据结构图纸使用revit软件进行建模，对构件材质不做要求，主要完成装配式构件以及现浇部分构件与整体结构间的关系，完成整体三维模型，同时对场地布置，现场临建及临时道路设施进行建模；
Ⅱ.使用Extensions插件对结构模型进行建模，完成标准层内装配式构件及现浇部分构件钢筋建模，更直观体现出施工过程中钢筋作业情况，更利于分析线管预埋问题，模型精度要求达到间距以及锚固部分定位精准，仅次于算量精细程度；
Ⅲ.机电模型使用revit软件建模和品茗HiBIM插件辅助建模，机电模型包含给排水、强弱电、通风系统等管道、管线设备模型，模型精度达到基本构件尺寸满足最低能量损耗分析即可满足本工法模型应用要求；
S4，深化设计：对一个标准层的楼层进行整体管线碰撞优化(应用软件来实现)具体操作如下：
a.联合设计院对PC板构件进行重新整合设计；
b.联合构件工厂拟定相应构件生产规划；
c.根据PC板构件进行拆分，拆分出单个构件结构以及机电建模；
d.测试线盒与钢筋碰撞关系；
S5，二次深化设计：对预制的管线进行排布，确定施工管线的数量，保证精度和用量，对于二次深化设计的具体流程如下：
Ⅰ.使用revit和品茗HiBIM软件进行标准层管线进行排布以及线盒定位的优化；
Ⅱ.将照明线管机电图纸完成建模的标准层机电模型链接到结构模型中，对线盒定位，线管预埋深度，过弯，交叉等节点进行整合后优化；
Ⅲ.对模板进行预拼装，二次深化结构，根据上述Ⅰ-Ⅱ步骤，完成装配式构件深化后，按照已定构件参数优化钢模拼装，模体深化主要针对二次结构部分，对凸窗、企口、水滴、过梁等细节部位进行优化，考虑一次浇筑成型，紧接ALC隔墙板施工，不再进行二次结构施工，完成主体结构和装修施工；
S6，出图：将整合后的不同规格PC板构件的详图，交付至装配式厂商进行生产；
S7，构件加工生产：装配式厂商根据详图和三模模型，进行模具制作以及PC板的生产；
S8，模板、管线拼装：PC板生产完成后，按照已定构件参数优化进行钢模拼装以及机电管线的安装，对PC板整体预埋进行施工的预测试；
S9，策划构件、吊装、定位：根据建筑施工现场，对PC板的数量、起吊设备以及定位设备的选择和安装进行具体规划；
S10，现场安装施工：现场安装施工：借助相关的施工设备进行PC板、铝模的拼装以及机电管线的浇筑埋设，根据上述S10步骤，现场安装施工的具体流程如下：
a1.爬架攀升；
b1.脚手架安装；
c1.铝模安装；
d1.PC板吊装；
e1.钢筋绑扎；
f1.剩余部分预埋线管拼接；
g1.混凝土浇筑。
通过a1-g1步骤，进行了施工组件的安装→板体构件的安装→线管预埋→混凝土封口，实现了整体的施工；
S11，验收：由投资主管部门会同施工单位及工程质量监督等部门，进行全面检验。
综合上述，本发明的工法特点如下：
Ⅰ.在CAD中绘制预埋线管PC板详图中，运用BIM技术建模并拼装，实现精准预埋照明线管，避让现场复杂节点；
Ⅱ.通过revit软件和Extensions、HiBIM插件完成结构及机电的建模，对管线进行定位、管线与钢筋之间进行碰撞优化、PC构件板生成加工详图，完成深化设计；
Ⅲ.现场照明管线预埋施工工序进行前置，在构件厂完成照明管线在PC板中的预埋，解决管线全部集中在现浇层导致的叠合板现浇层混凝土难以振捣密实和板面钢筋保护层厚度不足问题；
Ⅳ.减少现浇层线管量，避免出现保护层厚度不够，楼板超高等问题；
Ⅴ下料剩余边角材料用于部分线管连接，节约材料，降低成本；
Ⅵ.现场采用编码定位安装，将钢筋线管一体化PC板进行拼装、绑扎及对接管线，实现精细化施工。
以下是本发明的施工工法与传统施工工法的成本对比分析，均以“总建筑面积157644.64㎡，共计九栋高层，7栋商品房包含2栋33 层住宅，1栋32层住宅，2栋25层，1栋26层和1栋27层，2栋 28层住宅，5栋2层的地下室，4栋1层地下室。”为例，本发明的施工工法，改善了对PC板上现浇层的厚度控制，采用BIM技术提高了预埋精准度，节约现场安装时间，降低人工成本，提升经济效益，此外，有效的控制板面高度有利于避免混凝土浪费，减少后期二次修补，节约二次施工成本，主要体现于：
Ⅰ.直接经济效应：节省了材料成本和人工成本，同时加快了施工的周期；
Ⅱ.间接经济效益：一种装配式建筑预制PC板线管及其一体化施工工法的应用，提高了混凝土施工质量，提高了管线预埋的质量，解决了板厚超高、漏筋、保护层厚度不足等问题，形成装配式施工体系。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种装配式建筑预制PC板线管及其一体化施工工法,其特征在于：包括建筑预制PC板线管和装配式建筑预制PC板线管一体化施工工法，所述建筑预制PC板线管，由PC板(1)、线管(2)和线盒(3)构成，所述PC板(1)上设有钢模，所述钢模通过螺丝固定于PC板(1)上，所述钢模上设有线路连接口(6)，所述PC板(1)侧端设有固定座(7)，所述固定座(7)通过螺丝固定于PC板(1)的侧端板体上，所述PC板(1)的中间板体上设有钢筋(4)和钢筋架(5)，所述钢筋架(5)位于钢筋(4)上且钢筋(4)和钢筋架(5)之间呈交叉式排列分布，所述钢筋(4)和钢筋架(5)均贯穿钢模且通过金属丝绑扎固定，所述线盒(3)均匀的分布于PC板(1)的板体上且与钢筋架(5)通过金属丝绑扎固定，所述线管(2)分布于线盒(3)之间，所述线管(2)通过法兰密封固定；
所述装配式建筑预制PC板线管一体化施工工法具体流程如下：
S1，PC板线管一体化施工:将装配式叠合板现浇层中机电管线密集埋设；
S2，发现问题：在机电管线密集埋设过程中，找出影响施工的问题，影响施工的问题包括管线施工预埋困难问题、PC板厚度问题、照明线管预埋困难问题和线盒定位浇筑偏移问题；
S3，分析问题、制定方案：针对影响施工的问题，制定相关的解决方案；
S4，深化设计：对一个标准层的楼层进行整体管线碰撞优化(应用软件来实现)；
S5，二次深化设计：对预制的管线进行排布，确定施工管线的数量，保证精度和用量；
S6，出图：将整合后的不同规格PC板构件的详图，交付至装配式厂商进行生产；
S7，构件加工生产：装配式厂商根据详图和三模模型，进行模具制作以及PC板的生产；
S8，模板、管线拼装：PC板生产完成后，按照已定构件参数优化进行钢模拼装以及机电管线的安装，对PC板整体预埋进行施工的预测试；
S9，策划构件、吊装、定位：根据建筑施工现场，对PC板的数量、起吊设备以及定位设备的选择和安装进行具体规划；
S10，现场安装施工：借助相关的施工设备进行PC板、铝模的拼装以及机电管线的浇筑埋设；
S11，验收：由投资主管部门会同施工单位及工程质量监督等部门，进行全面检验。
2.根据权利要求1所述的一种装配式建筑预制PC板线管及其一体化施工工法中S3步骤，其特征在于：分析问题、制定方案涉及的技术包括BIM技术、revit建模、Extensions钢筋建模和HiBIM机电建模。
3.根据权利要求1所述的一种装配式建筑预制PC板线管及其一体化施工工法中S4步骤，其特征在于：深化设计的具体流程如下：
a.联合设计院对PC板构件进行重新整合设计；
b.联合构件工厂拟定相应构件生产规划；
c.根据PC板构件进行拆分，拆分出单个构件结构以及机电建模；
d.在二次深化PC构件上预埋管线，测试线盒与钢筋碰撞关系；
e.与铝模厂家进行预拼装，二次深化结构。
4.根据权利要求1所述的一种装配式建筑预制PC板线管及其一体化施工工法中S10步骤，其特征在于：现场安装施工的具体流程如下：
a1.爬架攀升；
b1.脚手架安装；
c1.铝模安装；
d1.PC板吊装；
e1.钢筋绑扎；
f1.剩余部分预埋线管拼接；
g1.混凝土浇筑。
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