装配式钢结构迷彩彩钢屋面应用BIM施工技术研究

王丽红

（山西二建集团有限公司，山西 太原030013）

随着我国科学技术的进步，居民的环保意识也越来越强，随之而来的是我国劳动力价格持续上涨，建筑行业面对的社会与经济压力也越来越大。为了提高核心竞争力，新工业装配式建筑的运用也应运而生，建筑业逐渐将建筑钢结构作为第一首选。由于施工项目的特殊性，迷彩彩钢板在军事化领域的应用非常突出，迷彩钢板屋面对高水平结构技术和视觉质量效果要求更高，特别是在大面积运用彩钢屋面时，不同于常规迷彩彩钢屋面的直接复制和运用。迷彩钢屋面的施工将迷彩图案大面积匹配，增加了一些技术难度，对于图案对接、色彩对接、屋顶坡度和防水细节等施工步骤给施工带来了巨大的技术难题。

1 工艺原理

施工人员应根据设计图纸施工作业，充分应用BIM技术，将其用于调用装配库与节点库来实施三维建模工作，记录组件与节点的参数信息，并对每个组件进行分类、计算和汇总，以供工厂处理。使用BIM技术，依据预选的图案放置彩钢板，完成样式的排版设计，完成后，对图案区域内放置的彩钢板进行排序分类和编号，最后要根据编号汇总，打印出彩钢板消耗总量统计信息，然后根据加工生产要求严格标准化进行生产工作，以保证屋面的包装效果、对接、配花等屋顶迷彩彩钢板的微观结构[1]。

建设资源节约型社会是新时期社会发展的必然趋势，缓解资源和能源短缺，促进中国经济的可持续发展。在装配式迷彩彩钢结构建筑设计中，必须遵循可持续性的原则，改变传统建筑粗放式的建筑设计模式，使其实现资源的高效利用，从而满足绿色环保建筑的建设要求。建筑材料可以重复使用，避免造成资源浪费，并完全可以实现回收利用。坚持可持续发展原则，特别是在社会变革的关键阶段，使企业能够高效降低能耗和成本，提高经济效益。

2 关键技术

建筑设计从整体上充满了对装配式钢结构的控制把握，以满足人们对于建筑物美观性、实用性和绿色环保的需求。局部节点设计、建筑平面与空间设计、细部结构设计、外墙外观设计是建筑整体设计的关键环节，在规划阶段工程师应充分考虑减少现场施工，现场调查将创建一个符合当地现实的设计方案，以满足现代人对房屋审美的要求。完成装配式钢结构自上而下的整体调整[2]，为各种水、电、暖交流设备的一体化奠定基础，满足综合装修要求。将各种设计理念应用于外部设计和外墙设计，提高建筑美学，满足壳壁蓄热、保温和装饰一体化的需求。蓄热和隔音降低了外部噪声对建筑产生的不良影响，降低了建筑能耗和内外墙板建筑的能耗，特别是在门窗洞口处设计了接缝位置，以达到双重防水的组合设计方法。金属零件的实际功能也必须在设计中得到增强，并且必须在工厂阶段明确指定包含零件的具体位置。重视渗漏问题和接缝设计，防止建筑施工中出现严重渗漏的情况。

2.1 排版深化设计以及工业化生产

这个项目是军用车库项目，是钢结构建筑。伪装钢板用于车库屋顶。施工前利用BIM、Revit、Tekla等类型的设计软件对钢结构、屋面彩钢板进行深化设计。建模软件用一套钢结构件和屋面板的图案和类型进行分类和编号，使制造商能够工业化制造钢结构件和屋面板。

2.2 应用BIM进行三维、4D演示可视化交底

钢结构安装接头复杂，施工技术难度系数较高，迷彩彩钢板的迷彩图案对接，迷彩彩钢屋面细部接头和配花的完整性，运用BIM施工技术能够在工人建造之前用于3D视觉技术展示和4D演示。对于钢结构与彩钢屋面关键程序，如主要工作程序、详细的施工实践和流程层次关系等等，特别是复杂零件的可视化施工模拟，BIM技术可以以标准化的方式指导施工进行[3]。能够让迷彩彩钢屋面的美观性得到保证，同时确保排水顺畅，提高路面覆盖效率和建设精度。它显著提高了施工质量，并且减少了材料损失，节约了材料资源，有效降低了施工成本，限制选择材料限制，降低二次加工。

2.3 严格控制生产质量

结合本此工程的特定要求，再结合实际中钢结构和迷彩彩钢屋面的建筑特点以及施工难点，在现场完成装配式建筑的组装工作，使建筑在合同期内能够高质量、高效率地顺利完成，为人们的首个样板工程奠定一个良好的基础，总结上述BIM虚拟化结构及样板工程实际操作中的相关问题并加以解决，严格按照实际的设计规范进行大规模施工，减少返工现象的发生。

安装制造装配式构件时，建议保持统一的建筑标准，利用科学的计算装配式构件的承载力，确定其具体的结构形状。特别是地震多发地区，必须全面实施抗震设计，以达到实际要求的抗震标准和要求，避免因地震灾害造成严重的破坏。计算装配式构件的承载力是有效防止施工过程中变形和开裂的重要任务。在进行建筑设计中不宜采用带临时支撑的预埋称重部件，这相对程度上增加了工程量，影响施工周期。当采用这种类型的设计结构时，还需要控制各种设计标准和关键点。

2.4 钢结构和屋面迷彩板细部节点施工

车库垂直支撑运用钢柱和钢筋混凝土的框架柱连接支撑，钢柱通过组装、焊接和基本内置地脚螺栓以工厂标准化的方式可靠连接。牢固地安装钢柱，将其与钢棒混合。在现场组装过程中，横梁的角部、相位和下翼是固定的，拼接用作耳板。如果板在适当的位置，使其连接到螺栓上，以防止现场焊接，从而提高安装效率并方便现场施工。

根据设计图纸规范进行工厂化生产。在现场将侧槽推到指定的安装区域后，将制造角的钢排水管焊接到施工现场的底部，并在每个排水管的中间焊接两部分和一部分。将角钢预焊接到排水管底部。通过放置侧槽来最小化接缝间距，防止尺寸偏移，并避免影响排水和排水外观。点焊、固定、焊前焊接，应注意焊接质量。电极由与侧槽相同的材料制成，并且其直径可以等于板的直径。

3 质量控制

3.1 钢结构质量控制

由于其施工速度快、重量轻、强度高，钢结构越来越多地被用于大型工厂、体育场馆、立体建筑和摩天大楼。在不考虑设计因素的情况下，钢结构的质量控制主要分为两个方面。钢柱必须使用直线升降机和配套方法提升。安装锚碇拱顶后，必须首先调整标高，然后调整水平位移，最后调整垂直偏差，重复上述程序，直到调整完成。在安装过程中，每排都应进行足够的控制，确保良好的开口。同时，必须加强钢柱安装[4]的垂直和高度控制，以确保符合规范。

①零件应平整坚硬，水应储存不积聚，并根据型号、类型和安装顺序储存在不同的区域。底部应该有足够的支撑面，以防止下沉、挤压和变形；②进入施工现场的零件必须严格按计划进行检查，包括尺寸、节点板位置、孔缝、标准规格、型号和数量以及焊接形状。不符合条件的需要进行二次修理；③钢柱的安装高度和位移控制、初始校准、与高强度螺栓的连接、校准、钢梁安装过程中的固定观察，连接位置螺栓，紧固和校准及复验高强度螺栓，按图纸要求更换顶部和底部焊接，焊接腹板测量和复验；④钢柱提升完成后，需要安装钢梁，并通过焊接固定，形成稳定的结构。

3.2 彩钢板质量控制

彩钢板的结构很容易熟练地掌握，而细节的处理就显得尤为重要。坡度小于1:2的屋面顶部可防止有风时水从盖板或闪烁板下进入建筑物。可在放置彩色钢板之前或钢板施工完成时安装封边装置。采用彩钢板必须由专业生产公司通过专业生产工艺生产，其质量必须符合国家质量检验标准。彩色钢板有多种涂层和镀层。在选择合适的迷彩彩钢板时，必须根据实际使用环境和工程要求，结合经济和技术因素进行考虑。需要根据工业或民用建筑的环境、要求、使用特征和装饰特征、关键和次要位置、投资能力和资本回报要求来估计板的生命周期，确定更合适的颜色板。

①进入彩钢板后检查钢板形状、尺寸、数量等。并将其分类到一个区域中；②彩钢板挂在横梁上时要减速；③外彩钢板使用工具装卸，严禁含有钢丝绳；④放置彩钢板前，清除影响彩钢板与钢梁紧密接触的标量表面灰尘、油漆、铁锈及平面障碍物；⑤根据BIM设计的布置，从钢梁的彩钢板位置跳下，取决于板布置所需的数量，取决于翻转尺寸；⑥切割彩色钢板时，使用专用刀具，保证切割质量；⑦安装彩钢板时，根据地面实际情况，随时调整平面进行点焊；⑧在定位彩钢板之后，彩钢板优选地连接到螺钉，以便不移动或彼此分离。螺钉应该偏离300mm。

4 总结

如今，装配式钢结构是绿色建筑行业的必然趋势，是一种极其常见的绿色建筑结构形式，有效地加快了施工进度，实现了和自然环境的协调发展。事实上，在实际的建筑设计与建设过程中，我们必须遵循发展的普遍性和可持续性的基本原则。严格按照设计标准和规范，深化建筑设计、结构设计、机电设计工作。在整个部署过程中，使用软件服务和云计算技术构建基于云的BIM模型。通过集成协作，可以完全改善信息共享和重用，并将质量问题有效地转移到各个层面。这种方法比传统的文档记录更加直观和简便，并且可以加速质量问题调整的发展。