BIM技术应用于异形结构施工工法(省级修改)
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BIM技术控制
现浇异形结构施工工法
申报单位：四川省第一建筑工程公司
申报时间：二0一七十月
1. 前言
随着人们对于住宅及办公环境要求的提高，传统的建筑结构形式已无法满足人们对住宅及办公的要求，日益增多的奇、特、难等建筑形式已占据当代建筑市场；在新的市场环境之下，提高管理人员及施工人员的技术水平势在必行，引进新的建筑类软件指导施工已成为行业的必要条件，借助新的软件工具迎合市场需要才能让我们走得更快、飞的更远；采用该技术施工，能减少传统施工方式所带来的各类不确定因素、减少对环境污染和材料的浪费，具有显著的经济效益和社会效益。
2. 工法特点
1、针对异形扭曲结构部位，三维的BIM可视化模型较传统的二维施工图纸更能直观的展现结构形式；
2、异形结构部位平面及标高的精确定位较传统的人工数据计算复核，BIM技术更能精确、高效、经济的对数据进行提取；
3、利用BIM技术对异形结构部位平面及标高定位数据的提取更为准确、快捷，避免人工数据计算出现误差导致现场重复返工造成材料、工期及成本的浪费；
4.1 BIM三维模型建立：
通过对二维设计施工图纸进行分析确认，在此基础之上建立三维BIM可视化施工模型；施工前，通过三维模型中异形结构部位进行数据分析提取，从而指导现场施工。
BIM三维模型的建立
4.2异形结构轴网绘制
通过对异形结构模型部位进行分析，将异形结构模型部位赋予间距300mmx300mm三维网格轴网，通过对异形结构模型进行分析，可提取网格轴网交叉点处坐标及高程，
7、BIM技术控制现浇异形结构施工能保证现浇异形结构一次性成型质量高，避免重复拆卸、返工。
3. 适用范围
BIM技术控制现浇异形结构施工工法主要是前期对异形结构部位数据的精确提取及模板、背楞等的精确施工放样，为后续施工现场模板施工时的平面及标高定位等提供施工依据，异形结构部位平面定位及标高等数据的快速精确提取在保证质量、进度的前提下能有效控制现场施工，故该工法适用于现浇钢筋混凝土异形结构、异形钢结构、异形木质结构等异形扭曲类的结构建筑。
龙骨建立并编号
三维龙骨转化成CAD放样图
龙骨二维加工图
4.5异形模板1:1实体样板施工
针对前期背楞及模板的数据分析及精确放样实行1:1实体样板施工，施工前先进行300x300网格轴网放线施工，明确各网格轴网交叉点标高，便于后续模板支撑架体施工时对其异形模板各点标高精确控制；再将其加工完毕背楞及模板进行加固施工，待异形模板加固施工完毕后对其进行检查验收，验收合格后方可进行施工现场实体施工。（模板顶面标高=底部楼层标高+支撑架高度+背楞高度+模板厚度）
3板样板施工完毕
4.6施工现场结构实体施工
针对验收合格的1:1实体样板，组织劳动力及专项管理人员进行现场异形结构实体施工，施工前仍先针对前期BIM技术对异形结构部位数据的精确分析及提取后，对异形部位模板面板及模板底部龙骨提前进行加工、编号；再进行施工现场300x300网格轴网施工，考虑采用钢管支撑架体施工对异形模板标高不易控制而造成材料损耗偏大，故现场实体施工时将支撑架体调整为木方背楞加固（受力满足要求为前提），各网格交叉点标高控制完毕后进行模板底部背楞及模板面板施工，待模板标高验收合格后方可进入下道工序施工。
4、异形结构所需模板及底部加固背楞均利用BIM技术提前放样，待加工房制作完成调运到工作面直接拼装，避免现场加工造成工作面污染；
5、利用BIM技术控制异形结构模板及背楞放样，较预制的成品钢模更能有效的节约工期及成本控制；
6、利用BIM技术提前对异形结构所需模板及底部加固背楞进行放样，可有效减少施工现场作业平台操作面，以能更好的排除安全作业隐患源；
现浇异形扭曲结构BIM三维模型
300x300平面网格轴网
300x300立面网格轴网
三维数据提取
4.3异形屋面模板1:1放样
异形结构施工对于模板的要求较高，单块模板面积较大无法满足建筑物形式构成的需要、若单块面积太小模板就会造成模板无法再次使用、减少材料周转面积；对此，利用BIM技术对模板虚拟排布，通过与结构模型的对照，最终确定出以300mm为模板宽度。利用模型导出CAD图对模板进行后台加工并编号，到施工现场直接组装，减少施工现场对模板得随意拆分、节省材料、提高工作效率。
异形屋面施工方法一般有：1、利用传统的CAD图纸通过大量数据计算后现场直接进行施工；2、利用专业厂家制作的成品定型化模板进行现场施工；3、利用BIM技术控制现浇异形结构施工；第一种方法施工周期长、前期对数据核算的准确性要求较高，且数据核算量较大，管理费用投入较高，若计算数据出现偏差，将导致施工时反复拆改，材料及劳动力浪费大等；第二种方法前期成品定型化模板制作周期较长，且成本较高； BIM技术控制现浇异形结构施工的做法有效的克服了前两种方法的缺点弥补了它们的不足，利用BIM技术不仅可精确的确定其各点的平面及标高定位，且很大程度上能有效的节约施工成本。
模板建立并编号
三维模板转化成CAD放样图
模板二维加工图
4.4异形结构背楞1:1放样（模板底部）
异形结构作为实现建筑物整体视觉效果的重要结构形式，它的成功与否直接关系着整个建筑物的艺术体现形式，面对错综复杂的异形结构仅仅依靠设计给出的单一CAD施工图纸，是无法满足施工需要的，为实现高效、准确的施工，项目利用BIM技术对异形屋面进行1:1三维可视化搭建，模拟建立异形龙骨及模板，利用虚拟建立的各类数据进行实体放样，搭建完成后通过数据扫描达到设计要求，方可进行主楼相应部位施工。
4. 工艺原理
BIM技术控制现浇异形结构施工主要是先精确建立三维可视化异形结构模型（设计单位参与模型复核），将建立完毕的异形结构三维模型赋予绘制的300x300网格轴网，通过对异形结构BIM模型进行300x300网格断面三维切片，将断面切片后的断面模型导出CAD剖面图，通过各网格交叉点与轴线及标高的相对位置关系，可精确控制各网格交叉点的标高数据等参数。