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1、BIM技術在復雜鋼筋節(jié)點施工中的應用張雪龍周鵬騰朱珉浙江省一建建設集團有限公司摘要:以浙江國貿商業(yè)金融總部項目為例,詳細闡述了利用BIM技術成功解決了鋼結構勁性柱穿土建鋼筋,連梁交叉斜筋、對角斜撐以及鋼結構自承式桁架樓板等復雜鋼筋節(jié)點排布及鋼筋優(yōu)化下料問題。根據(jù)BIM技術建立三維模型,使傳統(tǒng)圖紙難以理解的復雜鋼筋節(jié)點在三維空間展現(xiàn)出來,使施工人員能夠清晰的理解復雜鋼筋節(jié)點的細部做法并加之以優(yōu)化,保證了施工精度,提高了施工質量。關鍵詞:BIM技術;信息化;鋼筋排布;復雜節(jié)點;作者簡介:張雪龍(1991-),男,浙江杭州人,本科,助理工程師。專業(yè)方向
2、:土木工程。0引言近年來,我國提出了“一帶一路”戰(zhàn)略,這一舉措將掀起建筑工程的新一輪熱潮,建筑信息模型(buildinginformationmodelingBIM)技術在我國迅速發(fā)展與應用,給行業(yè)帶來了技術和管理的革新,同時給行業(yè)帶來了新契機貫穿于建筑的全生命周期及其價值逐漸被認知和凸顯,對建筑業(yè)的科技進步產生了巨大的影響。工程施工的資源配置、優(yōu)化需求H益迫切,施工前應用BIM軟件在計算機中模擬施工的各個階段、各個專業(yè)、各個工序,尤其是復雜節(jié)點的施工模擬,并將發(fā)現(xiàn)的問題加以研究、優(yōu)化及改進,并將優(yōu)化后的方案其進行三維技術交底,大幅度的減小了施工
3、難度并節(jié)約了時間,創(chuàng)造切實的效益。1工程概況浙江國貿商業(yè)金融總部項目位于杭州市CBD的核心區(qū),是浙江省重點建設的工程。項目由一幢超高層建筑(地上37層、地不5層)及公交場站(2層)組成,結構類型采用超高層常見的鋼管混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒結構體系,超高層建筑物地上高度約為168.5m,地下平均開挖深度為24~2511),局部最大開挖深度為30.65m,為杭州市最深基坑之一。區(qū)位屬錢塘江高承壓水場區(qū),離錢塘江的直線距離僅500m,場地地下水位埋深較淺,約為3m左右,土層多為滲水系數(shù)較大的粉砂土,基坑面積大,深度深,影響范圍廣。考慮到工程的規(guī)模與
4、難度,項0決定引入BTM技術對項0進行施工全過程的管理,通過建立三維模型達到各個節(jié)點的可視化,在各施工階段效果明顯鋼筋復雜節(jié)點深化、鋼結構深化設計、機電管線綜合排布等方而應用已經取得了一定的成果。項目選取運用B1M軟件AutodeskRevit進行土建、機電模型的建立。鋼筋節(jié)點與鋼結構模型通過TeklaStructures來進行創(chuàng)建,以解決復雜鋼筋節(jié)點深化設計這一應用點。2工程技術難點及解決方案2.1核心筒勁性柱穿土建鋼筋難度大核心筒存在內置的勁性柱,施工過程中需鋼筋穿筋。以往施工過程中,往往出現(xiàn)鋼筋無法穿過鋼板,勁性柱預留穿筋扣錯位等等事例。因
5、此,在施工過程中需要鋼結構工程師與土建施工之間密切的配合,但受不同專業(yè)的限制,在深化設計過程屮往往對其他專業(yè)考慮不周全,鋼筋和鋼結構碰撞常有發(fā)生,增加丫施工難度,影響施工質量、降低了工效。為解決鋼構件與鋼筋施工過程的沖突,項目應用BIM技術在鋼結構深化設計的基礎上對土建鋼筋有進行優(yōu)化排布并提出以下3種方案:(1)鋼構件上安裝鋼筋接駁器,將鋼筋與鋼構件連接端頭車出螺紋,安裝時鋼筋擰入接駁器固定(見圖1);(2)鋼構件上鋼筋穿過的位置鉆孔,安裝時鋼筋直接穿過鋼構件(見閣2);圖1鋼筋與接駁器連接下載原圖圖2鋼筋穿孔深化下載原圖(3)鋼筋與鋼構件沖突位
6、置加設勁板,安裝吋鋼筋與勁板焊接固定(見圖3)。在選擇鋼筋連接方式吋第2種開穿筋孔的方式僅適用于鋼筋和腹板產生沖突吋采用。而第1、3種方式在鋼筋與翼板、腹板沖突時均適用。依靠傳統(tǒng)的二維圖紙深化設計,很難將這么多的鋼筋穿孔、連接的位置做到準確把握,通過導入CAD圖紙建立三維模型后,將兩專業(yè)的構建進行優(yōu)化設計后,為保證鋼筋全數(shù)通過,經過多次調整,最終得到BIM模型,并由BIM模型形成深化設計圖紙并交付工廠加工(見圖4)?,F(xiàn)場施工期間,鋼結構鋼筋開孔和鋼筋接駁器定位準確,大幅度的提尚了施工速度。圖3鋼筋與加勁板連接下載原圖圖4深化后的CAD圖紙下載原圖
7、2.2連梁交叉斜筋及對角暗撐節(jié)點鋼筋密集且施工難度大根據(jù)混凝土結構設計規(guī)范《GB50010-2010》,剪力墻及連梁章節(jié)屮有明確的規(guī)定,對于一、二級抗震等級的連梁,當跨高比不大于2.5吋,除普通箍筋外宜另配斜向交叉鋼筋,其截面限制條件及截面受剪承載力可按下列規(guī)定計算。(1)當洞U連續(xù)截面寬不小于250mm時,可采用交叉斜筋配置。(2)當連梁截面寬度不小于400mm時,可采用集中對角斜筋配筋或對角暗撐配筋。本工程的核心筒外側一周連梁截面寬度為400mnf600mm,均采用對角暗撐配筋(JC)、內側的連梁截面寬度為250mm、300mm,均采用交叉斜
8、筋配筋(JX)。JX、JC梁的使用較為少見,針對施工作業(yè)人員難以理解其細部做法,鋼筋下料不準確、施工工序不正確致使鋼筋無法按要求排布等原