基于-BIM-技術(shù)的全尺寸實車氣動聲學(xué)風(fēng)洞擴散段主體結(jié)構(gòu)施工工法

PAGEPAGE133BIM技術(shù)的全尺寸實車氣動聲學(xué)風(fēng)洞擴散段主體結(jié)構(gòu)施工工法1前言226.72m450mm（局部300mm），最大高度21m，其中圓變方主擴散段部位長度為33m，圓端直徑為9.49m，方端邊長為道全長偏差不超過10mm題，對成功施工經(jīng)驗總結(jié)提煉，形成本工法，可為今后類似工程施工提供借鑒。2工法特點和可操作性強，安全可靠度高，施工便捷，能有效保證施工質(zhì)量，實施效果好。用BIM構(gòu)形式和注意事項，使施工人員對圖紙有直觀、細(xì)致的了解。安裝、拆除的質(zhì)量和精度控制。

3適用范圍適用于各種風(fēng)洞試驗室、水利工程的混凝土流道工程施工。4工藝原理BIM三維模型技術(shù)對每塊模板的進(jìn)行空間定BIM技術(shù)對鋼模板拆除方案進(jìn)行策劃和過程動態(tài)演示，并對工人進(jìn)行可視化交底，加強過程控制，確保施工精度。內(nèi)鋼筒模板制作BIM出圖、技術(shù)交底專業(yè)工程師及設(shè)計審核圖紙會審內(nèi)鋼筒模板制作BIM出圖、技術(shù)交底專業(yè)工程師及設(shè)計審核圖紙會審

5施工工藝流程及操作要點BIM建模BIM建模內(nèi)鋼模板安裝流道底部平直段混凝土澆筑底部及兩側(cè)圓弧鋼筋綁扎圓變方流道底部木模板安裝測量放線內(nèi)鋼模板安裝流道底部平直段混凝土澆筑底部及兩側(cè)圓弧鋼筋綁扎圓變方流道底部木模板安裝測量放線預(yù)埋件定位安預(yù)埋件定位安裝質(zhì)量驗收技術(shù)復(fù)核BIM5D平臺監(jiān)質(zhì)量驗收技術(shù)復(fù)核BIM5D平臺監(jiān)控施工過程拆除流道底部外模及支撐分層分段拆除流道內(nèi)鋼模板拆除流道側(cè)壁外模依次施工剩余三步流道結(jié)構(gòu)支設(shè)第二步外模澆筑混凝土操作要點分層分段拆除流道內(nèi)鋼模板拆除流道側(cè)壁外模依次施工剩余三步流道結(jié)構(gòu)支設(shè)第二步外模澆筑混凝土BIM

圖5.1-1施工工藝流程圖BIMRevit等BIM業(yè)交底資料。

圖5.2-1圓變方主擴散段模型矛盾，核對平面尺寸、標(biāo)高，掌握設(shè)計內(nèi)容及各項技術(shù)工藝要求。專業(yè)工程師及設(shè)計審核型進(jìn)行修改。BIM出圖、技術(shù)交底模型修改完善后，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，選取模型各個部位進(jìn)行出圖。圖5.2-4鋼模板模型BIM型進(jìn)行節(jié)點出圖。設(shè)計圖紙要求的各種尺寸、標(biāo)高、工藝要求、質(zhì)量安全保證措施等信息要交代清楚。針對風(fēng)流道圓變方部位，內(nèi)模板采用內(nèi)鋼筒模板+型鋼結(jié)構(gòu)支撐的方式，外模板采用覆膜木模板的形式施工。圓變方擴散段部位分5123第4步統(tǒng)一施工至風(fēng)流道上部兩端圓弧角底部，第5步施工風(fēng)流道頂板及兩端圓弧角。第1步 第2步 第3步 第4步 5步

圖5.2-5圓變方流道分步施工示意圖項目部BIMBIM板進(jìn)行復(fù)核拼裝，并粘貼二維碼，檢查合格，運往施工現(xiàn)場。測量放線圓變方主擴散段底板平面及其下部的結(jié)構(gòu)支撐柱定位由已知基準(zhǔn)點引測高程至施工現(xiàn)場吊支架上標(biāo)示出±0.000的位置。根據(jù)設(shè)計圖紙計算底板各柱心標(biāo)高已知條件：圓變方兩端的標(biāo)高分別為a、b和水平距離為l，計算出坡度i。計算方法：??=??=（?????）?? ??圖5.2-6圓變方主擴散段沿流道縱向剖面圖根據(jù)坡度和水平距離就可以計算出底板各柱的柱心標(biāo)高和跨中的頂標(biāo)高。對底板各柱的柱心標(biāo)高和跨中的頂標(biāo)高計算完畢后，將具體數(shù)據(jù)繪制在電子版圖紙上，將計算結(jié)果用來指導(dǎo)、復(fù)核現(xiàn)場實際結(jié)構(gòu)部位，可以準(zhǔn)確保證標(biāo)高控制。圓變方主擴散段側(cè)壁圓弧段的定位根據(jù)圓變方主擴散段設(shè)計圖紙?zhí)峁┑慕孛娉叽绾蛿?shù)據(jù)用AutoCAD繪圖軟件繪制出每個截面段的圖紙。依據(jù)每個流道截面的CAD圖紙測算出從流道中心O點到圓弧端點A和E的距離，對圓弧CADO各四等分點B、C、D的連線距離（OA、OB、OC、OD、OE）。沿著流道截面將經(jīng)緯儀架設(shè)在流道中心軸的O（流道中心軸OOAOBOCODOE的數(shù)據(jù)在現(xiàn)場模板上確定該流道截面圓弧段A、B、C、D、E位置。圖5.2-7流道截面放線示意圖按照以上方法確定圓變方流道其它截面段的位置。圓變方流道底部木模板安裝批后，對現(xiàn)場工人進(jìn)行交底，現(xiàn)場嚴(yán)格按照方案要求搭設(shè)模板支撐腳手架。圖5.2-8流道底板模板安裝示意圖綁扎流道底板鋼筋和澆筑底板平直段混凝土現(xiàn)場根據(jù)設(shè)計圖紙要求道底板鋼筋和澆筑底板平直段混凝土。施工時在底板內(nèi)中間預(yù)埋了18#1m預(yù)埋了Φ25面的梁和框架柱及工程樁，從而防止鋼模板上浮。內(nèi)鋼模板安裝度、曲率、弦長等數(shù)據(jù)，確保滿足設(shè)計要求。施工及管理人員通過掃描二維碼快速確定鋼模板信息數(shù)據(jù)及定位信息，快速完成鋼模板精確定位安裝。二維碼中詳細(xì)展示構(gòu)件信息和安裝工藝交底動畫，方便工人理解操作要點，最終順利完成流道擴散段的施工任務(wù)。BIM工程師利用鋼模板BIM模型制作安裝動畫演示，并對現(xiàn)場管理人員和工人進(jìn)行可視化交底。內(nèi)鋼筒模板安裝步驟：第一步先整體安裝底模和側(cè)壁模板至第一道水平支撐。圖5.2-9鋼模板第一步安裝第二步為確保鋼模板的截面尺寸符合設(shè)計要求，從圓段開始逐環(huán)安裝側(cè)壁和頂板鋼模板。圖5.2-10鋼模板第二步安裝BIM技術(shù)計算出每塊對稱模板的橫合格后方可進(jìn)行下一環(huán)的安裝。預(yù)埋件定位安裝充分利用BIM技術(shù)精準(zhǔn)加工埋件，細(xì)化統(tǒng)計管理BIM技術(shù)將傳統(tǒng)的預(yù)留預(yù)埋由二維定位提升拓展至更為精確可靠的三維定位，通過對BIMBIM技術(shù)導(dǎo)出傳統(tǒng)CAD共同交付進(jìn)行預(yù)埋件精確加工。明確安裝精度要求線距覆蓋面的理論位置偏差為±2mm；在與覆面相垂直的軸線方向偏差為±2mm。埋件中心標(biāo)高相對于埋件理論中心標(biāo)高偏差為±2mm。安裝預(yù)埋件位置的交接求進(jìn)行交接，并作好交接手續(xù)。預(yù)埋件定位使用水平儀確定其每排高度尺寸線位置偏差±2寸位置偏差±2mm及頂面位置尺寸位置偏差±1mm，并用油性筆清楚的標(biāo)明位置。安裝預(yù)埋件根據(jù)圖紙尺寸規(guī)格正確放置預(yù)埋件并臨時采用扎絲綁扎。針對安裝預(yù)埋件位置的鋼筋擋礙的處理固筋連接加強。預(yù)埋件位置固定如下幾種固定方式：出的正確位置。2m500mm軸同心（下圖中三色區(qū)域），空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，埋件定位偏差要求不超過2mm。天平上部孔洞的兩道環(huán)梁上部均滿布圓環(huán)預(yù)埋件，并要求三軸同心，業(yè)主精度要求高（≤了埋件安裝時間，但是確保了圓環(huán)的精度滿足業(yè)主要求。圖5.2-11天平基礎(chǔ)三軸同心側(cè)壁覆膜外模板的施工設(shè)高度為圓變方流道混凝土的澆筑高度。外模采用普通覆膜木模板+內(nèi)外模板采用對拉螺栓加固。分步澆筑流道混凝土合理規(guī)劃混凝土流道的施工順序，根據(jù)圓變方流道的特點，計劃分5步進(jìn)行施工：第1步施工流道底板，第2步施工至底板兩側(cè)圓弧段的上口，第3步施工至流道中心，第4步施工至頂板兩側(cè)圓弧段的下口，第5步施工最后一步。由于第2步有部分混凝土結(jié)構(gòu)在流道底部且鋼筋比較密，采取自密實混凝土（比設(shè)計混凝土強度等級高一級）施工。第2注至第25工縫，在下一步施工前安排工人將施工縫部位進(jìn)行鑿毛處理。2m（200mm×100mm）觀察孔，并在每兩方形孔之間均布1個直徑Φ10的觀測孔，待該處混凝土澆筑完成后，利用預(yù)先焊接在鋼模上的U形箍固定木模板和木方進(jìn)行封閉，對于流道第2步施工的自密實混凝2s左右。對于觀測孔洞的封堵，采用在鋼模板上焊接U形箍筋（Φ6）固定木模板和木方的方式進(jìn)行封堵，封堵時間是當(dāng)流道內(nèi)的封堵工人在看到有混凝土涌出時立即進(jìn)行封堵。第2步自密實混凝土澆筑時，流道內(nèi)外各設(shè)置1臺振搗棒備用，并按每個澆筑部位安排凝土的密實情況。振搗棒（15s棒直接振搗鋼筋和模板。混凝土自高處傾落的自由高度不得超過2m，超過2m時，必須采用導(dǎo)管或串筒。為防止?jié)仓^程中流道模板受混凝土側(cè)壓變形，混凝土的施工必須沿流道兩側(cè)對稱澆樣。采用2臺汽車泵進(jìn)行澆筑，汽車泵均坐落于風(fēng)洞試驗室的現(xiàn)場臨時道路上。流道混凝土必須分層循環(huán)澆筑，一次澆筑高度為50cm，用標(biāo)尺桿隨時檢查混凝土高度。流道混凝土的澆筑要勻速進(jìn)行（每臺泵車約20～30m3/h），要求每罐混凝土之間間歇20min。第2步自密實混凝土澆筑時，第一次澆灌至圓端底板上皮標(biāo)高，自方段向圓端斜面澆筑直至與圓段保持一平，以后就每50cm分次澆筑。圓變方流道

第5步澆筑標(biāo)高第4步澆筑標(biāo)高 方段第3步第3步澆筑標(biāo)高（流道中心軸線）（流道中心軸線）高高第2步混凝土澆筑方向及順序模板拆除施工

混凝土柱圖5.2-12混凝土澆筑順序示意圖混凝土柱全尺寸實車氣動聲學(xué)風(fēng)洞擴散段規(guī)模較大，內(nèi)鋼筒模重量大，考慮到鋼模板的加工、運輸及安裝等條件原因，單塊鋼模尺寸及重量在設(shè)計時一般控制在2m～4m范圍最經(jīng)濟合理。施工順序（且不允許有修補底模板。（底板，底模板最后一起拆除。第一段圓段

第二段 第三段 方段模板拆除方向施工方法

圖5.2-13模板拆除方向及分段示意圖并在下一道支撐上滿掛安全平網(wǎng)。利用土建預(yù)埋的鋼筋棍焊接吊鉤（必要時可以利用附近的鋼模板主次肋），每塊鋼施工過程中隨時檢查吊點的牢固程度，確保鋼模板的拆除和吊裝安全平穩(wěn)進(jìn)行。法直接進(jìn)行倒運時，可以根據(jù)現(xiàn)場通道情況在操作平臺上用氣割將模板切割成若干小塊。3mm拉拽小車往圓段移動，到達(dá)圓段后采用倒鏈將小車臨時固定在流道底板上。流道圓段外側(cè)吊點采用18#工字鋼三角支架，水平工字鋼利用流道側(cè)壁的預(yù)埋鋼板和角鋼焊接，斜工字鋼采用4M20穿墻螺絲夾板固定，工字鋼之間以及工字鋼與埋板之間均滿焊，焊縫高度10mm。（或?qū)ΨQ部位鋼模上（的方式進(jìn)行拆除作業(yè)。撐拆除。一樣的方式拆除側(cè)壁的鋼模和鋼支撐。所有頂板、側(cè)壁模板及支撐拆除后再一起拆除。車將拆除的鋼模板運至流道圓段，再用電葫蘆倒運出流道。倒運至地面的鋼模板在附近的空地集中碼放整齊，并用吊車吊運出風(fēng)機室，裝車運走。螺栓頭的處理。BIM5D平臺監(jiān)控施工過程引入BIM5DBIM廣聯(lián)達(dá)BIM5D平臺，集成全專業(yè)模型，并以集成模型為載體，關(guān)聯(lián)施工過程中的進(jìn)度、合管理。技術(shù)復(fù)核認(rèn)流道各種尺寸復(fù)合設(shè)計及規(guī)范要求，驗收合格后方可進(jìn)行下步工序施工。質(zhì)量驗收施工完成后，根據(jù)業(yè)主工藝和規(guī)范要求組織現(xiàn)場各方進(jìn)行圓變方流道結(jié)構(gòu)的聯(lián)合質(zhì)量驗收。

6材料與設(shè)備主要材料：混凝土、鋼筋、鋼模板、木模板等。機具設(shè)備表6.2-1主要機具設(shè)備表（以汽研中心風(fēng)洞試驗室工程為例）序號設(shè)備名稱型號單位數(shù)量用途備注1塔吊TC7525-16D臺1水平運輸2振搗棒ZX30、ZX50套6振搗各3套3加壓泵50mm臺2臨時用水4鋼筋彎曲機GW40臺1鋼筋加工5鋼筋切斷機GJ40臺1鋼筋加工6低壓燈36v盞6照明7木工圓鋸MJ203臺1模板加工8電焊機BX1-300臺3鋼材焊接9手電鉆12～20mm臺2現(xiàn)場打孔10活動扳手最大開口寬65mm把30現(xiàn)場螺絲緊固質(zhì)量控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》GB50164-2011《混凝土強度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50107-2010《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666-2011《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-2015《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001質(zhì)量控制措施現(xiàn)場應(yīng)嚴(yán)格落實施工技術(shù)保證措施、施工技術(shù)交底、安全交底，嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)定。鋼模板進(jìn)場后現(xiàn)場責(zé)任工程師應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙要求和BIM模型要求對每塊模板進(jìn)行逐塊檢查，確保尺寸滿足要求。過。鋼模板使用前，應(yīng)將表面清理干凈，并模板刷好脫模劑。模板施工過程中，應(yīng)隨安隨檢隨復(fù)核，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。流道混凝土澆筑時候，必須兩側(cè)對稱同時澆筑?；炷帘仨毎丛囼炇页鼍叩呐浜媳葒?yán)格計量，其誤差必須控制在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。V漏斗試驗（T50試驗）和U型箱試驗進(jìn)行檢測。卸料前攪拌運輸車應(yīng)高速旋轉(zhuǎn)20s以上方可卸料。自密實混凝土攪拌時間不應(yīng)少于60s，并比非自密實混凝土的攪拌時間適當(dāng)延長。鋼模板拆除時嚴(yán)格遵循拆除原則：安全第一、施工有序、自圓到方、從上到下、逐段逐層拆除。模板拆除完畢后及時噴灑養(yǎng)護液進(jìn)行保濕養(yǎng)護。及時將項目各類信息包括技術(shù)交底及施工方案等，同步到BIM5D平臺。表7.2-1混凝土結(jié)構(gòu)允許偏差表序號項目允許偏差（mm）檢驗方法1軸線位置5鋼尺檢查2垂直度10經(jīng)緯儀或吊線、鋼尺檢查3標(biāo)高±5水準(zhǔn)儀或拉線、鋼尺檢查4截面尺寸＋5，－5鋼尺檢查5表面平整度22m靠尺和塞尺檢查6預(yù)埋設(shè)施中心線位置5鋼尺檢查7預(yù)留洞中心線位置5鋼尺檢查BIM5D平臺將發(fā)現(xiàn)問題通過手機應(yīng)用上傳到云端和PC端，制定責(zé)任人、整改要求、限制整改時間等，責(zé)任人根據(jù)要求進(jìn)行整改，并回復(fù)，經(jīng)管理人員驗收后方給予通過。8安全措施人員的責(zé)任，將安全生產(chǎn)作為生產(chǎn)管理者的首要職責(zé)，抓緊抓好。設(shè)備及人員進(jìn)場后，先進(jìn)行全員三級安全教育，組織學(xué)習(xí)有關(guān)安全生產(chǎn)的《規(guī)定》、維護保養(yǎng)制度。制定安全措施，組織職工貫徹落實，并定期開展安全活動。設(shè)備和設(shè)施不準(zhǔn)使用，發(fā)現(xiàn)不符合安全規(guī)定的問題，立即整改完善。作，記好安全臺帳。督促作業(yè)人員嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，不違章作業(yè)、違章指揮、違章施工。作業(yè)人員入內(nèi)。否與周圍有刮兜的現(xiàn)象。地面操作人員，在模板起吊時，必須離開模板4m以外。模板，確保施工安全。隨大模板起吊，安裝外模板的操作人員應(yīng)戴安全帶。模板拆除時，必須設(shè)置兜繩，以利模板吊裝過程中發(fā)生模板