基於BIM的加氣砌塊砌體工程標準化施工工法

2019-11-11     建築界一哥

圈子私家乾貨分享——施工工法30篇

(此處已添加圈子卡片,請到今日頭條客戶端查看)

1.前言

當前,蒸壓加氣混凝土砌塊作為一種替代粘土磚的新型牆體材料,一直用於各類建築的圍護和填充結構中。長期以來存在砌塊不在加工車間施工,現場切割隨意、凌亂,切割不平整,造成廢料較多,沒有粉塵控制措施,粉塵量非常大,對工人的身體健康有極大危害,現場切割尺寸控制不準確,影響整體砌體的排版及觀感效果。

為改變當前施工現狀,利用BIM技術,對牆體砌塊布置進行建模在三維模型中進行砌塊的排版,並導出相關控制數據和砌塊清單,在加工車間根據這些控制數據進行加工,分類集中堆放並運輸至施工現場。根據現場放樣圖和展示模型,進行砌體施工。最終形成了基於BIM的加氣砌塊砌體工程標準化施工工藝。

2.工法特點

2.1在三維BIM模型中對砌塊進行排布,可有效控制砌體結構的施工質量,解決灰縫不均勻,砌體觀感差等質量通病,提高砌築施工效率和質量。

2.2 利用BIM模型進行砌塊的深化設計,可對各個設計單元進行編碼,以及相關砌塊進行編碼,相同的單元完成單個模塊布置之後便可進行模塊化布置,相同尺寸的門窗洞口也可在完成單個布置之後設置成整體模塊,加快後期砌塊布置的效率,

2.3在可在完成砌塊布置之後利用revit軟體可進行用料統計,形成用料加工清單,為算量以及後期採購提供參考。

2.4砌體在加工車間集中加工和存放,而非砌築樓層,可以保持現場整潔,廢料堆放集中,減少砌築材料運輸及廢料清理勞動量, 降低工程成本,也能將粉塵類環境污染控制在可控範圍內;

2.5提高砌塊利用率,降低損耗,降低工程成本;

3.適用範圍

適用於各類建築工程中,主要是住宅樓等有大量相同單元、砌體工程量大的砌塊砌體施工,特別是蒸壓加氣混凝土砌體工程施工。

4.工藝原理

基於BIM的加氣砌塊砌體工程施工標準化是對傳統砌體施工方法改進,形成一種可視化、集約化、工廠化的施工生產方式。將以往的根據設計圖紙在樓層現場切割,隨意組砌的方法變革為基於BIM的砌築工程深化設計,導出砌體施工圖等相關施工指導文件,然後在砌塊車間根據施工圖相關控制數據對砌塊進行集中加工,把每堵牆體的砌塊加工出來後分類集中堆放再運輸至施工現場。在施工現場,根據導出的相關施工指導圖紙,工人按圖施工。

5.施工工藝流程及操作要點

5.1工藝流程

圖5.1-1施工流程圖

5.2操作要點

5.2.1建築圖讀識

熟悉設計圖紙,熟悉構造柱,圈樑,過梁定位及相關具體尺寸,明確砌塊布置單元的整體位置、尺寸、以及不同砌築單元的功能要求,確定灰縫寬度以及砌體寬度等相關信息。

5.2.2單元劃分和歸類

根據整個建築模型,對相同的砌塊砌築區域進行單元劃分,並進行編號,相同單元不僅尺寸要求相同而且對砌塊砌築的要求也應相同,砌築牆體功能要求也應相同,各項參數均相同的即可歸為統一單元體,在大面積牆體砌築過程中,以構造柱設立的位置來劃分砌築單元。儘量將大面積砌築牆體進行分割為小的標準化砌築單元體。

圖5.2.2-1構造柱設置

5.2.3 BIM模型的建立

有現成結構BIM模型的可直接在BIM模型上進行砌塊布置及其深化設計,若無BIM模型,則應根據砌體施工設計圖,利用REVIT或者其他BIM建模軟體建立結構三維模型,模型必須全面準確地反映圖紙信息,精確反映構造柱,圈樑,過梁等構件的定位及尺寸。

在進行砌塊布置前,先進行基本砌塊族的建立,其創建主要依據市場銷售砌塊的標準尺寸,以及施工中常用切割尺寸,而且各族的命名應符合相關施工標準的要求。在砌塊布置的過程中不斷完善砌塊族的創建工作。

圖5.2.3-1砌體族尺寸對照圖

在砌塊布置布置過程中應該按照以下布置原則進行布置:

(1)砌塊的排列應力求整齊,有規律,既考慮建築物的立面要求,又要考慮施工方便。

(2)優先選用大砌塊,以充分發揮吊裝機具的能力。

(3)用砌塊砌牆時,砌塊之間要搭接,上下皮的垂直縫要錯開。

(4)儘可能少鑲磚,必須鑲磚時,則儘量分散、對稱,鑲磚不宜側砌或豎砌。

(5)當構件的布置與砌塊發生矛盾時,應先滿足構件的布置。在砌塊砌體上擱置梁時,應儘量擱在砌塊長度範圍內。

(6)砌塊牆在內縱牆與橫牆相交處沒有設置構造柱時,應相互搭接,如縱橫牆不能搭接,必須用鋼筋網片拉接,以滿足牆體的強度和剛度的要求。

(7) 在砌塊布置過程中對於新增加的砌塊族應該嚴格按照要求進行命名。

在利用revit進行砌塊布置過程中,應嚴格按照以上原則進行,在三維布置過程中實時檢查砌塊布置的平整度、灰縫的設置,在項目中有多處參數相同的砌體牆時,完成其中一個單元的砌體布置之後,通過軟體的成組功能,形成砌塊布置的模塊,在後續相同單元砌體布置時,直接選用砌塊組進行布置即可,大大加快砌塊布置的效率。如下圖所示均可設置為砌塊族,形成布置模塊。

圖5.2.3-2砌體排版設計圖

5.2.4砌塊模型校核和評審優化

在完成模型布置後,應針對模型布置情況進行校核,校核砌塊布置是否滿足相關開洞等要求,在滿足相關要求的基礎上,對砌塊布置進行優化,儘量減少砌塊切割加工,減少砌塊浪費,提高砌塊利用率。

5.2.5輸出加工料表/施工指導文件

(1)加工構件料表

對每個牆單元完成排版後,利用revit導出明細表的功能,可以選擇導出某個牆單元所需的各種規格的砌塊的數目,還可選擇建築的某一層或者整棟建築進行所需砌塊數量的統計,以滿足不同的需求。

圖5.2.5-1砌體構件料表

(2)砌塊布置圖

在砌塊完成後,利用revit軟體通過對設置模型圖元的尺寸標註以及注釋說明,選擇添加相關必要的數據信息,完成所有設置,而且命名正確,即可導出CAD文件或者直接將BIM模型用於指導車間加工和現場施工。

圖5.2.5-2導出砌體施工圖

5.2.6砌塊車間加工

(1) 車間布置

按相關標準及安全文明施工要求搭設標準砌塊加工車間,標準砌塊加工車間大小規模應該滿足砌塊加工器具的使用級砌塊周轉的需求,車間位置的設置應該遠離項目生活區,減少噪音及粉塵對生活區的影響,還應綜合考慮砌塊入場以及在後期運輸,儘量使場內運輸線路最短,儘量減少二次搬運,車間場地設置有足夠的場地,方便成品砌塊的堆放以及砌塊後期的運輸吊運。

圖5.2.6-1 砌塊車間

(2) 機具選擇

在機具選擇過程中,應儘量選擇噪音較小,帶相關降塵措施的切割機,但由於一般切割機在切割砌塊時粉塵較大,對周邊環境影響較大,在砌塊加工過程中,可在切割鋸片安裝細水管,使得切割過程在濕潤條件下進行,可有效防止粉塵過大。降低對環境的影響。

如果項目過程較小,設計砌塊不多,可採用人工切割加工砌塊,當項目工程比較大,工程砌塊加工量比較大時,可選用數控切割機,在車間對砌塊進行數字化加工。

圖5.2.6-2 數控砌塊加工機具

圖5.2.6-3人工加工器具

(3)砌塊車間加工

在砌塊加工前,應對工人進行培訓和交底,提高砌塊車間加工操作工人的操作技能。

選用人工加工器具時,工人根據砌塊車間加工翻樣料單和明細表,工人應嚴格按照圖紙在砌塊上劃線切割,選擇數控切割機時,操作工人應接受專業的操作培訓,應持證上崗,在數控切割機中輸入加工控制參數,利用機械進行劃線切割。

用於加工主規格砌塊剩下的零散砌塊合理安排用於加工副規格砌塊,減少砌塊的浪費。在加工完成後應根據放樣圖進行質量驗收,確保砌塊加工出來的砌塊符合設計施工要求。不合格砌塊應用於加工生產小尺寸的砌塊,提供砌塊利用率減少浪費。

5.2.7按單元編碼堆放

砌塊加工完成後,根據編碼將加工的構件進行集中堆放,便於調用和查看。可按照砌築單元進行堆放,並在砌塊附件粘貼該堆砌塊所屬樓層位置,也可將砌塊按照相同規格進行標記堆放,在選用時按照單元牆體所需各種規格砌塊數量進行調配。

圖5.2.7-1砌體堆放圖

5.2.8吊運及砌築施工

砌塊吊裝可以以砌築單元牆所需砌塊為吊裝單元,根據revit導出的所要砌築的單元牆所需的砌塊種類和數量進行調配然後進行整體吊裝,吊運到樓層相應砌築點進行集中堆放。

砌塊施工前,利用CAD圖紙或者直接利用三維模型以及相應的交底動畫對工人進行交底,工人在施工過程中應嚴格按照設計布置圖紙施工,不得隨意砌築,在砌築過程中可將砌塊布置圖紙粘貼於砌築牆體附近,工人按圖紙施工,邊施工邊進行對比校核,保證按圖施工,確保施工質量。

圖5.2.8-1三維動畫施工流程交底

5.2.9質量驗收

在進行驗收時,檢查現場砌塊布置位置以及灰縫寬度等砌築情況與三位模型砌塊排版圖布置是否一致,檢查在轉角位置布置的拉結鋼筋是否符合要求,砂漿強度等級是否滿足設計要求。

圖5.2.9-1 BIM模型 圖5.2.9-2 現場實物圖

6.材料與設備

6.1材料(見表6.1)

表6.1 材料表

6.2機具設備

表6.2 機具設備表

7.質量控制

7.1 在砌塊布置過程中應該嚴格按照相關原則進行布置,使得砌塊整體的布置安全,美觀

7.2 加強對項目技術管理人員的培訓,以達到熟練應用,建立BIM模過程中應嚴格控制各構件的尺寸精度、灰縫寬度,對各砌塊尺寸,命名進行嚴格要求。

7.3 確定構造柱、頂磚及門窗洞口等大樣做法並編制統一的大樣做法標準化圖集。通過對不同部位、尺寸的砌塊施工圖優化和翻樣的研究,確定最優的標準化翻樣圖。

7.4 對砌體加工車間切割工人進行培訓,利用導出的施工圖紙或者BIM模型對切割工人進行交底,提高砌塊車間加工操作工人的操作技能。

7.5 根據砌塊車間加工翻樣料單,在砌塊上劃線切割,砌塊切割尺寸控制準確,邊角整齊。按規格堆放在指定的堆放地點。

7.6 在施工現場,將放樣圖粘貼在要砌築的位置或者直接利用BIM模型,對工人進行交底,工人根據放樣圖進行施工。嚴格控制砌體灰縫大小並雙面勾縫。

7.7 根據砌築排版圖及砌塊施工驗收規範進行驗收。

8.安全措施

8.1 施工應遵守國家的《建築安裝工程安全技術規程》等國家和地方有關施工現場安全生產管理規定。

8.2 根據施工特點編制安全操作注意事項及具體施工安全措施,特別要做好安全用電,防止機械設備事故,做好對操作人員的交底工作,加強施工全過程的督促檢查,確保安全生產。

9.環保措施

施工現場設置砌塊加工車間,以及防塵措施, 有利於現場整潔,廢料堆放集中,粉塵類環境污染在可控範圍。

10.效益分析

基於BIM的砌塊車間式加工施工工藝的應用,可以消除長期以來砌體施工現場髒、亂、差等現象,並節約成本。該工法的應用可以給項目帶來了顯著的經濟效益,其中在勞動力投入、材料投入及廢料清運、加快施工速度方面節省成本,並且砌體施工觀感優良,使得企業在砌體施工工藝方面取得領先位置,為企業增添良好的社會效益。

11.工程實例

11.1 ***工程

***工程在施工過程中成功應用該工法,總建築面積250718m2;建築層數地上4層(局部6層);建築高度39.225m;層數:為6層建築物,包括地面架空一層、二~六層,結構形式為框架結構。砌塊工程量較大,採用基於BIM的加氣砌塊砌築標準化施工工法減少了砌塊加工浪費,減少了現場砌塊加工的環境污染,提高了工作效率,目前該工程一、二層砌體施工完,三層砌體施工80%,四層砌體施工70%,五層砌體施工60%,六層砌體施工60%。

11.2 ***工程

總建築面積655000㎡,共包含A、B、C三區,結構形式為剪力牆結構。由於該項目為住宅項目,砌塊單元重複性較高,採用該工法效益比較明顯,顯著提高了施工效率,減少了施工浪費,提高了砌築質量。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/gokCW24BMH2_cNUgg-Zk.html