论文部分内容阅读
【摘要】随着近些年国内对于BIM技术的大力推广及广泛应用，基于BIM技术的各项施工方法逐步进入人们的眼帘。基于BIM技术的加气混凝土墙体施工具有集中加工、定点精准投放、无尘化施工、协同管理等特点，具有传统施工方法无法比拟的优势。
【关键词】一键排砖;集中加工;定点精准投放;限额领料;无尘化施工;协同管理
1、特点
1.1一键排砖，快速生成物料需求计划表，指导材料计划提报及现场施工。
1.2现场集中加工，定点精准投放，减少垂直运输及作业区粉尘，实现无尘化施工。
1.3现场工人根据BIM出图照图砌筑，管理人员实时检查、手机录入及推送，实现协同管理。
1.4三维可视化交底更加直观明了，大幅度提升了工人的施工效率，缩短了施工工期。
2、工艺原理
基于BIM技术的加气混凝土墙体施工工法是利用BIM技术可出图特性，结合现场复核且精确的BIM模型，通过输入设计/施工规范参数，快速完成砌体排版图。然后将现场砌块集中加工并定点精准投放至各施工楼层，减少材料损耗及垂直运输。工人照图施工，管理人员借助BIM5D平台采用手机端录入质量问题，实现管理留痕和实时共享，通过及时推送，督促责任人员及时整改，有效保证了施工质量及进度等。
3、适用范围
适用于多层、高层框架（框剪）结构建筑物围护墙、填充墙。处于浸水、高温、化学侵蚀环境和直接接触土壤的部位不得使用。
4、工艺流程及操作特点
4.1工艺流程（图1）
4.2操作特点
4.2.1现场复核
现场复核主要包括两方面内容：一、主体结构墙柱的尺寸复核;二、构造柱预留位置复核。主体结构墙柱的实际施工质量对墙体实际净长度有一定影响，排砖工作开始之前需要复核填充墙体的实际长度，首先要对结构墙柱的尺寸复核，然后测量构造柱的预留是否按照施工方案规定预留的位置设定，及时统计偏差。
4.2.2模型调整与导出
根据现场复核结果，复核检查三维模型中墙、梁、柱、板等基本构件尺寸及标高是否与现场相符，模型调整无误后导出.E5D格式文件备用。此外，对构造柱复核结果留存备用，土建与机电安装专业需要协调好现场预留洞的大小及位置。
4.2.3 BIM技术排版
将.E5D格式文件导入BIM5D中，在模型视图中选择自动排砖功能，选择某片墙体精细排布，对基本参数按照规范标准及项目砌体施工方案要求设置，包括砌块尺寸、材料，塞缝材料、尺寸参数，灰缝厚度及调整范围，搭接、错缝長度，导墙材料、高度、灰缝厚度、砌块搭接长度等。设置二次构件（构造柱、过梁、窗台、压顶、圈梁等）基本位置、尺寸等参数，设置预留洞口（圆形、方形）位置、尺寸等参数，基本构件及参数设置完成后，点击自动排砖，对墙体砌筑进行排版。
4.2.4排版图审核
在墙体砌筑排版过程中，项目部技术管理人员共同协作，相互校核与把关。做好自审工作的同时协同砌筑分包负责人及其施工经验较丰富的砌筑工人，交流探讨电脑软件排布与实际砌筑结合应用的难易程度，确保排版图的可操作、可实施的便捷性。
4.2.5排版图导出及打印
经过模型参数调整，将排版图导出CAD格式可做进一步优化完善，同时与分包对接排砖成果，确认无误且可操作。同时软件自动核算损耗率，打印排版图及砌体需用量表，备用交底。
4.2.6技术交底
技术交底分为两种形式：一、集中所有砌筑施工人员会议室集中交底，包括砌筑施工技术方案书面交底及三维排版模型交底，通过三维模型模拟规范标准要求的验收质量标准，实现三维可视化技术交底。二、现场砌筑时，针对即将砌筑的某片墙体，对照打印的排版图，对施工人员进行技术排版交底，并发放排版图，按图对照砌筑，有效的指导现场施工。
4.2.7施工准备
4.2.7.1对基层不平的现象可采取剔凿或补抹砂浆的措施，楼板表面的浮浆必须凿除清理。
4.2.7.2砌筑前将框架柱上的拉结筋焊接好，并保证位置准确、数量、长度、型号满足规范及设计要求。
4.2.7.3弹出轴线、砌体边线、构造柱位置线、门窗洞口位置线、预留洞口位置线，质检、技术人员必须联合预检验线合格后方可开始施工。
4.2.8集中加工
在施工现场设置专用砌块加工场区，按照墙体的砌体需用量表所列需用砌块尺寸采用切割机加工，分类编号堆放整齐。集中加工相比分散加工，既保证了现场安全文明施工，又便于废料废渣的集中清理，作业区可做到无尘化施工。
4.2.9定点精准投放
根据生成的物料需求计划表，将某片墙体砌筑所需材料直接运送至相应部位，实现精准投料，减少二次搬运，降低损耗。
4.2.10墙体砌筑
操作工人按照项目部技术交底要求及排版图对照砌筑。
4.2.11现场复核
将BIM5D排版图与现场砌筑情况对比，复核分析，是否按排版图施工，如有偏差及时处理。
4.2.12质量检查
现场检查砌筑质量，质检员发现砌筑质量问题，通过BIM5D平台手机端拍照，问题描述录入上传，通过定位问题位置，直接推送给分包负责人，落实责任人员及时整改，整改后拍照回复，完成闭合管理。平台自动生成质量问题分布图及问题汇总，方便查阅及总结。
4.2.13清理验收
将施工场所的卫生清理干净，报甲方、监理验收。
5、材料与设备
5.1填充墙所用砌块除应达到《蒸压加气砼砌块》（GB/T11968-2006）的质量要求外，还应符合下表5.1的规定。 5.2砌筑砂浆应选用专用砌筑砂浆，砂浆的强度等级不得低于M5.0或Ma5.0，同时满足《蒸压加气混凝土用砌筑砂浆与抹面砂浆》JC890-2001的规定。
5.3施工主要机具：
切割机、施工电梯、镂槽工具、灰铲、托板、靠尺、卷尺、抹子、推车等。
6、质量控制
6.1标准、规范
《砌体结构工程施工质量验收规范》（GB50203-2011）
《蒸压加气混凝土建筑应用技术规程》（JGJ/T17-2008）
《砌体结构工程施工规范》（GB50924-2014）
6.2质量要求
6.2.1蒸压加气混凝土砌块的产品龄期不应小于28d，含水率宜小于30%。
6.2.2蒸压加气混凝土砌块应在砌筑当天对砌块砌筑面喷水湿润。
6.2.3填充墙与承重主体结构的空隙部位施工，应在填充墙砌筑14天后进行。
6.2.4填充墙砌体应与主体结构可靠连接，每隔两皮砌块且高度不超过500mm设置3O6拉结筋（墙厚大于240mm时设置3O6拉结筋）。
6.2.5蒸压加气混凝土砌块砌体水平灰缝厚度及竖向灰缝宽度不应超过15mm。
6.2.6砌筑填充墙时应错缝搭砌，蒸压加气混凝土砌块搭砌长度不应小于砌块长度的1/3;竖向通縫不应大于2皮。
6.2.7根据BIM5D排版图现场检查块体下料长度，长度允许误差宜≤5mm。
6.2.8砌筑时严格按照BIM5D排版图交底，进行三维视图交底，并将排版图分发至操作人员手中。
6.2.9砌筑完成后，质检人员进行复核，发现问题通过BIM5D手机端录入问题，及时推送督促整改。
7、效益分析
7.1运用BIM技术自动排砖功能，出图效率比CAD图纸提高3～5倍，管理人员投入减少20%。
7.2根据BIM排版图核算工程材料用量，对班组实行限额领料制度，材料集中加工，定点投放，减少了5%的材料垂直运输费用，损耗率可控制在2%以内，达到山东省绿色施工科技示范工程的要求。
7.3工人照图施工，提升工程质量，减少返工率50%，节省了工人工资。
7.4采用BIM排版、集中加工，节省了工人现场切割砌块时间，缩短了施工工期，整个墙体砌筑工作可节省10%的工期。
7.5通过BIM5D平台质量问题录入及推送，增加了管理人员之间的协同管理，提高了管理人员的管理效率。
7.6施工作业区可达到无尘化施工效果，减少了对环境的污染。
参考文献：
[1]杜卉，胡培盛，马海彬等.高精度加气混凝土砌块在工程应用中的控制要点，四川建材，2017（3）;27-28
[2]张建平，李丁，林佳瑞，等.BIM在工程施工中的应用[J].施工技术，2012（16）：10-17.
作者简介：
张波，瑞森新建筑有限公司，山东济南。
【关键词】一键排砖;集中加工;定点精准投放;限额领料;无尘化施工;协同管理
1、特点
1.1一键排砖，快速生成物料需求计划表，指导材料计划提报及现场施工。
1.2现场集中加工，定点精准投放，减少垂直运输及作业区粉尘，实现无尘化施工。
1.3现场工人根据BIM出图照图砌筑，管理人员实时检查、手机录入及推送，实现协同管理。
1.4三维可视化交底更加直观明了，大幅度提升了工人的施工效率，缩短了施工工期。
2、工艺原理
基于BIM技术的加气混凝土墙体施工工法是利用BIM技术可出图特性，结合现场复核且精确的BIM模型，通过输入设计/施工规范参数，快速完成砌体排版图。然后将现场砌块集中加工并定点精准投放至各施工楼层，减少材料损耗及垂直运输。工人照图施工，管理人员借助BIM5D平台采用手机端录入质量问题，实现管理留痕和实时共享，通过及时推送，督促责任人员及时整改，有效保证了施工质量及进度等。
3、适用范围
适用于多层、高层框架（框剪）结构建筑物围护墙、填充墙。处于浸水、高温、化学侵蚀环境和直接接触土壤的部位不得使用。
4、工艺流程及操作特点
4.1工艺流程（图1）
4.2操作特点
4.2.1现场复核
现场复核主要包括两方面内容：一、主体结构墙柱的尺寸复核;二、构造柱预留位置复核。主体结构墙柱的实际施工质量对墙体实际净长度有一定影响，排砖工作开始之前需要复核填充墙体的实际长度，首先要对结构墙柱的尺寸复核，然后测量构造柱的预留是否按照施工方案规定预留的位置设定，及时统计偏差。
4.2.2模型调整与导出
根据现场复核结果，复核检查三维模型中墙、梁、柱、板等基本构件尺寸及标高是否与现场相符，模型调整无误后导出.E5D格式文件备用。此外，对构造柱复核结果留存备用，土建与机电安装专业需要协调好现场预留洞的大小及位置。
4.2.3 BIM技术排版
将.E5D格式文件导入BIM5D中，在模型视图中选择自动排砖功能，选择某片墙体精细排布，对基本参数按照规范标准及项目砌体施工方案要求设置，包括砌块尺寸、材料，塞缝材料、尺寸参数，灰缝厚度及调整范围，搭接、错缝長度，导墙材料、高度、灰缝厚度、砌块搭接长度等。设置二次构件（构造柱、过梁、窗台、压顶、圈梁等）基本位置、尺寸等参数，设置预留洞口（圆形、方形）位置、尺寸等参数，基本构件及参数设置完成后，点击自动排砖，对墙体砌筑进行排版。
4.2.4排版图审核
在墙体砌筑排版过程中，项目部技术管理人员共同协作，相互校核与把关。做好自审工作的同时协同砌筑分包负责人及其施工经验较丰富的砌筑工人，交流探讨电脑软件排布与实际砌筑结合应用的难易程度，确保排版图的可操作、可实施的便捷性。
4.2.5排版图导出及打印
经过模型参数调整，将排版图导出CAD格式可做进一步优化完善，同时与分包对接排砖成果，确认无误且可操作。同时软件自动核算损耗率，打印排版图及砌体需用量表，备用交底。
4.2.6技术交底
技术交底分为两种形式：一、集中所有砌筑施工人员会议室集中交底，包括砌筑施工技术方案书面交底及三维排版模型交底，通过三维模型模拟规范标准要求的验收质量标准，实现三维可视化技术交底。二、现场砌筑时，针对即将砌筑的某片墙体，对照打印的排版图，对施工人员进行技术排版交底，并发放排版图，按图对照砌筑，有效的指导现场施工。
4.2.7施工准备
4.2.7.1对基层不平的现象可采取剔凿或补抹砂浆的措施，楼板表面的浮浆必须凿除清理。
4.2.7.2砌筑前将框架柱上的拉结筋焊接好，并保证位置准确、数量、长度、型号满足规范及设计要求。
4.2.7.3弹出轴线、砌体边线、构造柱位置线、门窗洞口位置线、预留洞口位置线，质检、技术人员必须联合预检验线合格后方可开始施工。
4.2.8集中加工
在施工现场设置专用砌块加工场区，按照墙体的砌体需用量表所列需用砌块尺寸采用切割机加工，分类编号堆放整齐。集中加工相比分散加工，既保证了现场安全文明施工，又便于废料废渣的集中清理，作业区可做到无尘化施工。
4.2.9定点精准投放
根据生成的物料需求计划表，将某片墙体砌筑所需材料直接运送至相应部位，实现精准投料，减少二次搬运，降低损耗。
4.2.10墙体砌筑
操作工人按照项目部技术交底要求及排版图对照砌筑。
4.2.11现场复核
将BIM5D排版图与现场砌筑情况对比，复核分析，是否按排版图施工，如有偏差及时处理。
4.2.12质量检查
现场检查砌筑质量，质检员发现砌筑质量问题，通过BIM5D平台手机端拍照，问题描述录入上传，通过定位问题位置，直接推送给分包负责人，落实责任人员及时整改，整改后拍照回复，完成闭合管理。平台自动生成质量问题分布图及问题汇总，方便查阅及总结。
4.2.13清理验收
将施工场所的卫生清理干净，报甲方、监理验收。
5、材料与设备
5.1填充墙所用砌块除应达到《蒸压加气砼砌块》（GB/T11968-2006）的质量要求外，还应符合下表5.1的规定。 5.2砌筑砂浆应选用专用砌筑砂浆，砂浆的强度等级不得低于M5.0或Ma5.0，同时满足《蒸压加气混凝土用砌筑砂浆与抹面砂浆》JC890-2001的规定。
5.3施工主要机具：
切割机、施工电梯、镂槽工具、灰铲、托板、靠尺、卷尺、抹子、推车等。
6、质量控制
6.1标准、规范
《砌体结构工程施工质量验收规范》（GB50203-2011）
《蒸压加气混凝土建筑应用技术规程》（JGJ/T17-2008）
《砌体结构工程施工规范》（GB50924-2014）
6.2质量要求
6.2.1蒸压加气混凝土砌块的产品龄期不应小于28d，含水率宜小于30%。
6.2.2蒸压加气混凝土砌块应在砌筑当天对砌块砌筑面喷水湿润。
6.2.3填充墙与承重主体结构的空隙部位施工，应在填充墙砌筑14天后进行。
6.2.4填充墙砌体应与主体结构可靠连接，每隔两皮砌块且高度不超过500mm设置3O6拉结筋（墙厚大于240mm时设置3O6拉结筋）。
6.2.5蒸压加气混凝土砌块砌体水平灰缝厚度及竖向灰缝宽度不应超过15mm。
6.2.6砌筑填充墙时应错缝搭砌，蒸压加气混凝土砌块搭砌长度不应小于砌块长度的1/3;竖向通縫不应大于2皮。
6.2.7根据BIM5D排版图现场检查块体下料长度，长度允许误差宜≤5mm。
6.2.8砌筑时严格按照BIM5D排版图交底，进行三维视图交底，并将排版图分发至操作人员手中。
6.2.9砌筑完成后，质检人员进行复核，发现问题通过BIM5D手机端录入问题，及时推送督促整改。
7、效益分析
7.1运用BIM技术自动排砖功能，出图效率比CAD图纸提高3～5倍，管理人员投入减少20%。
7.2根据BIM排版图核算工程材料用量，对班组实行限额领料制度，材料集中加工，定点投放，减少了5%的材料垂直运输费用，损耗率可控制在2%以内，达到山东省绿色施工科技示范工程的要求。
7.3工人照图施工，提升工程质量，减少返工率50%，节省了工人工资。
7.4采用BIM排版、集中加工，节省了工人现场切割砌块时间，缩短了施工工期，整个墙体砌筑工作可节省10%的工期。
7.5通过BIM5D平台质量问题录入及推送，增加了管理人员之间的协同管理，提高了管理人员的管理效率。
7.6施工作业区可达到无尘化施工效果，减少了对环境的污染。
参考文献：
[1]杜卉，胡培盛，马海彬等.高精度加气混凝土砌块在工程应用中的控制要点，四川建材，2017（3）;27-28
[2]张建平，李丁，林佳瑞，等.BIM在工程施工中的应用[J].施工技术，2012（16）：10-17.
作者简介：
张波，瑞森新建筑有限公司，山东济南。