来源：《中国高新科技》杂志2020年第20期，侵删！

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1工程概况

某建筑工程占地面积约300万m2，集产业基地、会展博览中心等多重功能于一体。建筑主体支撑体系为预制钢框架结构，地下室和架空层两处施工均采取混凝土现浇工艺，除此之外的其它结构均为预制装配式工艺。

2BIM技术在预制装配式住宅中的应用

2.1建模

建模软件是高效创建模型的关键“生产工具”，现阶段以Revit和Tekla的应用较为广泛。根据住宅楼的结构特点，建筑模型和水电模型的建立可选择RevitArchitecture和RevitMEP，内部各类结构模型则可以通过TeklaStructures建立。需注意的是，虽然RevitStructures也是业内较主流的建模工具，但其难以达到预制混凝土深化设计的要求，相比之下TeklaStructures的功能更为丰富，其包含预制混凝土专项模块，将其应用于预制装配式住宅中具有可行性，且富含参数节点，可提高建模效率和保证模型的精准性。对于住宅楼的各类构件可将其视为具有参数化特征的构件，由此构成标准化的构件库。例如通过Revit创建建筑内各类窗台和栏杆的“族”等，可以实现对信息的深度整合，提高建模工作效率。在创建好各类专业模型后通过Revit执行转换处理，使其成为IFC格式文件，此后将所得结果导入TeklaStructures，最终生成完整的BIM模型。

2.2碰撞检测

建模后，在TeklaStructures3D模型中实时漫游，此过程中可以从宏观和微观的角度分析建筑总体和内部各构件或节点，具备精确到钢筋级别的能力。预制构件的内部钢筋分布具有合理性、无碰撞现象，其原因在于节点区域均采取的是现浇工艺；而预制梁和预制柱的钢筋数量多、分布较广，若因情况特殊而发生碰撞时则会对现场吊装造成极大的阻碍，是碰撞检测中应重点关注的问题。

TeklaStructures内置的功能较为丰富，碰撞校核管理器可有效检查钢筋，其操作便捷，仅需打开待检查的构件点击校核便可完成。经过碰撞检查后管理器对话框将完整呈现具体信息，包含被检测构件的名称、产生的碰撞类型等。点击具体的碰撞位置后，该部分将以高亮显示的方式直观呈现以便修改。

此外，碰撞管理器还可以给用户提供高效的信息查阅通道，以便及时查找碰撞信息，例如碰撞对象的材质、具体发生位置等。经全面的碰撞检测后及时处理不合理之处，在源头上解决问题。

2.3自动生成图纸和汇总工程量

Tekla在工程量统计方面的能力较强，可精准确定混凝土、钢筋等重要组成部分的工程量，必要时可生成统计报表作为设计等相关工作的参考。清单内容丰富，具体包含截面尺寸、材质、钢筋编号、用量等多方面的信息。在创建模型后可进一步对全楼结构的构件情况展开系统性分析，确定某类构件的工程量，同时生成全楼的总体构件清单。预制构件的数量丰富，住宅楼的出图量约为400张，工作量相对较大，采取传统手工出图的方式显然缺乏可行性。而Tekla正好解决了此类问题，其具有高水平的智能出图功能，可根据需求快速生成深化设计图纸，全程不需要专业人员的操作，且相比于通过CAD创建的二维图纸而言，该软件显著增强了信息间的联动性，可实现图纸和模型的动态链接，若模型数据发生变化与之相对应的图纸也将及时更新。图纸的信息量丰富，可准确表达钢筋构造情况、用量等方面的信息。深化图纸出图所需时间通常控制在8h内，且通过软件运行的方式有助于提高工作精度，规避以往人工出图错误率高、效率低的问题。

2.44D施工管理

利用TeklaStructures来开展住宅楼的工程进度管理工作，将其与MSProject连接能够为施工计划的导入与导出提供平台。待导入施工计划后，还能够直接在BIM数字模型中查看与调整施工计划，对相关构件的生产、运输以及吊装的时间属性进行优化。此外，通过设置Tekla中展示工程状态的对话框并导入施工计划，能够确定不同施工项目开始与结束的时间和计算时间步长，按前进与后退键能够使得预制建筑建造过程三维化与可视化，实现正反向模拟，也能直接选择某一时间点，确定工程建设进度和情况。

3预制装配式建筑的主要施工流程

3.1主体施工内容

（1）方案设计：施工单位深入分析设计图，明确其中的各项细节，寻找存在缺陷的设计内容，将实际情况与甲方沟通，双方经商讨后提出整改意见，提高设计方案的可行性。（2）前期准备：根据施工需求准备适量预制构件，以施工进度为准合理调配。（3）参照设计图纸，确定预制构件的具体装配位置，以此为依据组织施工作业，最大限度减小误差，保证吊装质量。（4）合理调度施工人员，彼此间形成紧密配合的关系，使各项工作有条不紊地推进。

3.2现浇结构施工

本建筑工程中，地下室为混凝土现浇工艺，为保证结构的质量以及施工的安全性，一层现浇柱需露出二层楼板，形成的二层预制柱则要置入预制柱套筒内。以设计图纸为准，检测钢筋套板的位置并合理调整，同时确定预留孔的具体位置，完成套板定位工作。利用全站仪检测量后确定定位线，完成现浇作业后若板面存在杂物要及时清理，使其维持洁净的状态。

3.3预制构件施工

完成结构层施工后准确测量并对预制构件放线，具体有柱轮廓线、柱四面轴线以及柱定位控制线。吊装是预制构件施工中的核心工序，必须按照特定的流程依次推进，主要有：明确预制柱的基本信息，如尺寸、承载力，配套相适应的钢筋与预留套管，在柱中放置金属垫块，检测主体的垂直度情况并合理调整。考虑到钢柱尺寸较大的特点，在吊装前必须检查柱托的安装质量以免发生脱落。

3.4分段现浇与套筒灌浆

结束预制梁和预制板两部分的吊装作业后，则进入到分段现浇环节，主要施工流程为：绑扎键槽钢筋→浇筑键槽混凝土→铺设水管线→浇筑施工。实际操作时要求U形钢筋可稳定在键槽的指定位置，并在浇筑前向键槽内淋水防护，使其可维持足够洁净的状态。

3.5预制构件防护作业

装配式建筑的结构组成中，预制构件占据较大的比重，必须保证各环节的施工质量，如吊装、运输、管理等，每项工作都将直接影响预制构件的使用效果。预制构件成型后将其存放至指定场所，采取防雨、防晒措施；吊环处设置轻薄的垫木，以实现对预制构件的防护，以免在吊装期间受到拉应力和重力作用而出现结构受损的情况；做好施工现场管理工作，全程维持平整与洁净的状态。预制楼梯安装到位后对踏步面采取防护措施，避免机械性损伤。

3.6连接方式

经过对大量相关文献的搜集与整理，装配式混凝土结构中钢筋连接主要采用套筒连接、浆锚连接和机械连接3种方式。

3.6.1套筒连接

套筒连接技术的应用思路在于选择带有凹凸槽的高强套筒，向其中插入连接钢筋后再注入高强灌浆料，待材料硬化后方可构成稳定的整体结构，凹凸槽和变形钢筋凹凸纹之间的灌浆料可发挥出传力的作用。套筒连接常见有Y型（屈服强度型）和U型（极限强度型），两者在装配式大板结构和框架结构中均取得广泛的应用，具体应视实际情况选择。

3.6.2浆锚连接

浆锚连接技术的应用思路在于将搭接钢筋拉开特定的距离，再采取搭接措施，钢筋所形成的拉力将传递给灌浆料及周边混凝土界面。工程实践表明，插入式预留孔灌浆钢筋搭接连接的流程较为精简、操作相对便捷、无需钢筋焊接等烦琐的操作。为进一步探讨该方法的应用效果，共选取81个钢筋锚固试件、108个钢筋搭接试件展开试验与分析。从所得结果来看，该方法的连接效果较好，具有施工便捷、投入成本较低等多重优势，在预制混凝土结构的钢筋连接工作中具有可行性。此外，再选取4片预制剪力墙进行抗震性能试验，根据数据显示，在竖向钢筋中应用留洞浆锚、间接搭接的处理方法能够保证各个方面达到设计要求，钢筋结构稳定、滞回曲线饱满，且传递应力与搭接效果优良。

3.6.3机械连接

机械连接也是较为主流的方式，通过对钢筋与连接件的机械咬合后实现钢筋间力的高效传递。从市场应用情况来看，现阶段钢筋连接方法大约有64种，而在具体组成中约60%均为机械连接的方式，足以说明机械连接应用广泛。工程实践中，钢筋机械接头的可选形式丰富，包含套筒挤压接头、锥螺纹接头等多种形式。

4结语

综上所述，本文针对BIM预制装配式建筑施工技术进行了分析，在提升施工效率、改善施工环境、便于用户使用等方面具有明显的优势，可为我国建筑行业的进步提供更科学的技术支持。

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