引論：我們?yōu)槟砹?篇土工離心機(jī)勁性混凝土施工研究范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

1引言

勁性混凝土是由鋼筋混凝土包裹型鋼而成。近年來，勁性混凝土在建筑結(jié)構(gòu)中使用越來越廣泛，勁性混凝土的使用可以加快工程進(jìn)度，縮短工期[1]。但勁性混凝土施工中，容易產(chǎn)生鋼骨與鋼骨、鋼骨與鋼筋、鋼筋與鋼筋碰撞等一系列技術(shù)問題。為了更好深化勁性混凝土節(jié)點，避免不同構(gòu)件之間沖突，本文探索通過運用BIM技術(shù)建模，將點云數(shù)據(jù)與模型進(jìn)行比對，從而有效地解決上述碰撞問題[2]。

2工程概況

中國水利水電科學(xué)研究院大型土工離心機(jī)升級改造及試驗研究平臺工程，包括離心機(jī)實驗用房及輔助用房，項目位于北京市延慶區(qū)八達(dá)嶺經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)康莊鎮(zhèn)中國水利水電科學(xué)研究院延慶實驗基地內(nèi)。其中，大型離心機(jī)和高速離心機(jī)主機(jī)安裝在地下1層，地下2層為離心機(jī)設(shè)備間，安裝驅(qū)動電機(jī)、潤滑系統(tǒng)。主機(jī)室北側(cè)單獨地下室試驗所需水、氣、電供給系統(tǒng)設(shè)備間等。地上南側(cè)局部3層，布置各類試驗室等。該試驗室建筑布局為南北寬28.54m，東西長65.14m，基底面積1875.68m2，總建筑面積為6626m2，如圖1所示。

3工程難點分析

離心機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，型鋼體量非常大，鋼筋分布密集，型鋼柱、型鋼梁與鋼筋的交匯點眾多，如圖2所示。這是本項目的施工重難點，施工中存在以下困難：1）勁性混凝土中，型鋼柱、型鋼梁與鋼筋的相交點多，型鋼與型鋼周主筋、箍筋的關(guān)系，型鋼柱與型鋼梁之間連接的關(guān)系，鋼柱與通過鋼柱的水平梁鋼筋、墻體水平筋的關(guān)系成為處理的重點。2）混凝土框架柱及混凝土剪力墻暗柱中加入型鋼柱，比常規(guī)鋼筋綁扎、模板支設(shè)等施工工藝增加了很大的施工難度。本工程為圓弧墻內(nèi)加入型鋼柱，型鋼梁無法與型鋼柱連接，施工中要求確保型鋼柱的施工精確度，否則，會造成諸如鋼柱偏位、型鋼梁無法與型鋼柱連接等問題，導(dǎo)致返工，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量和進(jìn)度。

4BIM模型建立

4.1BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)從項目全過程出發(fā)，通過建模，實現(xiàn)三維數(shù)字化，廣泛用于設(shè)計、施工和管理等，有利于節(jié)約成本，縮短施工周期，提高工程質(zhì)量等。與傳統(tǒng)的二維圖紙相比，BIM建模后空間結(jié)構(gòu)、材料用量等更為直觀。在本項目中，建立三維BIM模型，對設(shè)計圖紙進(jìn)行直觀、高效的審核，論證施工方案，針對離心機(jī)結(jié)構(gòu)、預(yù)埋件、型鋼梁等重難點施工部位做可視化模擬和分析。結(jié)合現(xiàn)場采集到的點云數(shù)據(jù)與模型對比，確保整個工程與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)一致，順利完成。

4.2建立BIM模型結(jié)合BIM建模軟件特點和本項目結(jié)構(gòu)特點，采用AutodeskRevit進(jìn)行勁性混凝土結(jié)構(gòu)三維數(shù)字化建模，根據(jù)設(shè)計圖紙中的結(jié)構(gòu)位置、尺寸和強(qiáng)度等信息，繪制出勁性混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。采用TeklaStructures軟件進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)三維數(shù)字化建模，根據(jù)設(shè)計圖紙中的信息進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)和鋼骨架建模，深化加勁肋、加勁板、鋼筋搭接板等鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件。對鋼筋與預(yù)埋構(gòu)件、型鋼梁之間的尺寸和位置進(jìn)行分析，在相互交叉部位避免發(fā)生碰撞沖突，優(yōu)化設(shè)計圖紙和方案。在軟件中導(dǎo)出CAD格式圖紙，用于施工，使BIM技術(shù)真正融入設(shè)計和施工的全過程[3]。

4.3模型調(diào)整將建立好的模型相互鏈接，做好建筑空間與功能的核對檢查，記錄好出現(xiàn)的問題，反饋給業(yè)主單位。由業(yè)主單位召集設(shè)計單位和施工單位展開討論，結(jié)合實際情況提出改進(jìn)方案，形成圖紙會審文件或者設(shè)計變更文件。根據(jù)變更后的圖紙文件，調(diào)整模型。經(jīng)過調(diào)整后，使各專業(yè)間能夠更好配合，優(yōu)化工序，減少施工時的返工、浪費材料的現(xiàn)象[4]。

5BIM模型優(yōu)化

5.1碰撞優(yōu)化將調(diào)整后的模型相互鏈接，記錄好鋼筋與設(shè)備預(yù)埋件、型鋼梁等沖突，項目經(jīng)理、項目技術(shù)人員同設(shè)計人員現(xiàn)場討論設(shè)計圖紙，確定實施方案。勁性鋼骨模型與鋼筋混凝土模型融合后，可能會出現(xiàn)以下幾種問題：1）鋼骨位置與原排布鋼筋位置沖突。對鋼筋位置進(jìn)行調(diào)整。

2）鋼骨位置導(dǎo)致鋼筋斷開。在鋼骨腹板穿孔，確保在節(jié)點處鋼筋連續(xù)。3）鋼骨截面大，鋼筋分布密集，混凝土振搗困難。在鋼骨上下翼緣板上開設(shè)混凝土振搗孔，并在振搗孔周邊設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)環(huán)板。通過已建立的BIM三維模型，可以看到鋼筋與預(yù)埋構(gòu)件及型鋼梁發(fā)生沖突。型鋼梁與普通鋼筋混凝土次梁交接部位因次梁的底筋遇型鋼而無法貫通，穿至型鋼腹板邊緣（見圖3）。在施工前發(fā)現(xiàn)可能存在的沖突碰撞，提前解決，這樣有效避免了重復(fù)施工和材料浪費[5]。

5.2具體處理措施

通過建模分析，可以采取以下措施解決鋼筋與預(yù)埋構(gòu)件、型鋼梁之間的碰撞問題。1）對于柱主筋與型鋼梁上下翼緣交叉、梁主筋與型鋼柱腹板交叉及柱箍筋與型鋼梁的腹板交叉的問題，可在二次設(shè)計及型鋼梁柱加工制作時解決。
2）柱箍筋和抗剪拴釘發(fā)生交叉沖突，在對鋼筋進(jìn)行加工時處理。3）柱箍筋和型鋼梁腹板發(fā)生交叉沖突，與設(shè)計方共同溝通協(xié)調(diào)解決。開始施工前，要對鋼筋和型鋼梁進(jìn)行二次深化設(shè)計，使鋼筋順利穿過型鋼骨架。深化設(shè)計重點針對梁和柱的交接部位，特別是鋼筋排布密集處，一一編號，做好記錄。節(jié)點設(shè)計時必須考慮到鋼筋數(shù)量、規(guī)格、位置和主次梁鋼筋標(biāo)高，梁上下排鋼筋間距等，以便型鋼開孔和設(shè)置鋼墊塊等[6]。

5.3模型驗證

對現(xiàn)場采集到的點云數(shù)據(jù)做平滑濾波處理，過濾掉冗余部分。將平滑后的點云數(shù)據(jù)與在Revit軟件中建立的模型進(jìn)行重合比對，經(jīng)過比對發(fā)現(xiàn)，掃描部分整體施工質(zhì)量較高，誤差控制合理，BIM建模有效反映了現(xiàn)場情況。主要有：

1）設(shè)計模型錐臺上面圓孔和現(xiàn)場點云數(shù)據(jù)重合，內(nèi)圓形墻壁與點云數(shù)據(jù)重合。2）錐臺上沿與設(shè)計模型最大誤差有4cm左右，除了標(biāo)明的部分外其余部分均重合（錐臺外圈部分有誤差）。3）錐臺內(nèi)孔最大誤差有6mm，重合度較高（見圖4）。設(shè)計模型圓形墻壁和現(xiàn)場點云數(shù)據(jù)基本重合，很少部分區(qū)域最大誤差為2cm左右，施工質(zhì)量較高。

4）錐臺高程與現(xiàn)場點云數(shù)據(jù)一致，內(nèi)部空間高程與現(xiàn)場點云數(shù)據(jù)一致。

6結(jié)論

本文以大型土工離心機(jī)改造工程為實例，將BIM技術(shù)應(yīng)用于勁性混凝土施工中，可以得出以下結(jié)論：1）在勁性混凝土施工中，型鋼柱、型鋼梁與鋼筋的相交點多，容易引發(fā)沖突和碰撞。通過BIM建模分析優(yōu)化，根據(jù)模型查找沖突碰撞問題，提前預(yù)知問題并及時解決問題。2）鋼筋與型鋼發(fā)生碰撞時，可以在鋼筋、型鋼加工及二次設(shè)計時處理。3）將點云數(shù)據(jù)與BIM模型比對，分析施工誤差和質(zhì)量，驗證BIM模型的有效性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王智,葉建,蔣爾昌.勁型鋼混凝土施工工藝[J].科技展望,2014(18):19.

[2]江瑩,孫浩,唐銘.BIM在勁性混凝土工程施工中的應(yīng)用[J].居舍,2020(29):19-20.

[3]叢楠,溫國威,孫喜亮.BIM技術(shù)在勁性混凝土鋼筋復(fù)雜節(jié)點中的應(yīng)用[J].鐵路技術(shù)創(chuàng)新,2015(6):80-83.

[4]余浩,黨星海,李文洲,等.點云數(shù)據(jù)與BIM技術(shù)對既有建筑改造的應(yīng)用[J].地理空間信息,2021,19(9):83-86+7.

[5]程效軍,賈東峰,程小龍.海量點云數(shù)據(jù)處理理論與技術(shù)[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2014.

[6]沈彬彬.基于BIM技術(shù)在某工程復(fù)雜節(jié)點鋼筋設(shè)計中的應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材,2018(4):74+76.

單位:秦慶義 來瀚文 作者:中電建建筑集團(tuán)有限公司