BIM 技术在PC 深化中的应用

戎建波 洪旭 刘娜

（中国建筑第八工程局有限公司上海分公司，上海 200125）

一、工程概况

NO.2016G14 地块1#-3#、5#-6#楼及地下室车库工程施工项目，本项目总建筑面积约111607 m2，其中地下室两层，建筑面积为39062 m2、地上5 栋住宅建筑面积为72545 m2。1#、2#楼为29 层住宅楼采用装配式结构，所使用的预制构件为叠合板（2-27F）、楼梯梯段（1-27F）、预制剪力墙（5-28F）。

二、工程重点

日本和美国对装配式建筑施工的研究已经较为成熟，并已经形成了成熟的工法，具有良好的参考意义，国内在PC 施工方面也已经进行了很多尝试，形成了一定的施工经验。但本公司有装配式建筑施工经验的项目较少，对PC 深化的认识并不够，对PC 施工了解不多，因此需要对PC 的深化设计进行妥善策划，经过多方面的调查研究，本项目认为PC 深化的重点是构件尺寸及吊点位置、机电等相关专业需求，本项目利用BIM 技术对以上情况进行了分析和对比，最终形成了深化图纸。

三、BIM 技术应用

为了充分利用BIM 技术对PC 的深化进行指导，本项目将PC 深化分成3部分进行考虑，并利用BIM 技术对其进行分析论证，分别为：预制构件尺寸及布置、预制构件吊点及吊装、机电相关专业的安装。BIM 技术可以直观地表现出深化图纸的效果，对于图纸纠偏极为有利。

（一）预制构件设计

根据招标文件要求，本项目预制率需达到20%以上，为了满足预制率及装配率，初步拟定采用的预制构件为预制剪力墙、叠合板以及预制楼梯。由于竖向构件连接节点较为复杂，灌浆套筒连接需进行灌浆作业，施工难度大，而水平构件的安装及连接较为可靠，因此初步设计中使用的叠合板和预制楼梯较多，利用BIM 技术对叠合板及预制楼梯进行了建模分析，效果图如下：

（灰色部分为现浇结构）

根据BIM 模型，预制楼梯在施工时需注意预留螺栓位置，应考虑安装节点要求；而叠合板的分布较为合理，便于施工，经设计确认符合深化设计要求。

针对叠合板及楼梯的深化较为简单，预制剪力墙所需考虑的因素就大大增加，根据招标文件要求，仅在内墙设置预制剪力墙，且应考虑施工难度及吊装等等因素，基于以上考虑，对预制剪力墙进行了BIM 建模，效果图如下：

由于剪力墙宽度为200mm，层高3300mm，深化设计的剪力墙长度越大，重量就越大，越不利于施工，同时需要对塔吊吊装进行考虑，经过多方面的考虑，将预制剪力墙设置在图示位置，分布均匀便于吊装，经设计确认符合深化设计要求。

（二）预制构件吊装

由于预制构件自重较大，吊装要求较高，如何安全的将预制构件吊装上楼也必须在深化设计中考虑。通过与相关项目沟通，预制构件吊装均需采用吊具进行吊装，同时吊具的选取需要兼顾安全性和经济性，经过与专业厂家对接后对此进行了专项的计算，采用定型化一字横梁作为平衡梁。本工程利用BIM 技术对此进行了分析。

首先对吊梁进行了建模分析，效果图如下：

预制剪力墙、叠合板和楼梯的吊点的选取应由设计单位通过计算和综合考虑进行设置，经过与设计单位沟通，本项目对预制构件的吊装进行了建模分析，效果图如下；

吊点设置经计算满足设计要求。

（三）机电相关专业

除了安装需要，预制构件还应考虑机电安装等相关专业要求。在现浇结构中，机电等预留预埋作业随着施工进行，但在装配式结构施工中，机电预留预埋作业应当在工厂完成，在深化图纸中注明预留线盒等位置。

在PC 深化中，涉及机电预留预埋的构件主要是叠合板与预制剪力墙。由于叠合板上还需要进行钢筋绑扎及机电管线的操作，再进行混凝土浇筑，因此叠合板上主要进行预留线盒的深化设计。

预制剪力墙预留作业较为复杂，包括固定斜撑的预留点位，灌浆套筒的注浆孔出浆孔等等，因此在进行机电预留预埋时应详细策划，除此之外，还应考虑钢筋与预留管线等的位置关系，本项目还需考虑铝模与预制剪力墙的连接。本项目基于上述原理对预制剪力墙进行了建模分析，效果图如下：

图中最下方孔洞为出浆孔，两侧孔洞为与铝模结合孔，中间位置为斜撑固定点位，通过BIM 模型对预制剪力墙上的点位布置进行了优先，避免出现难以施工的情况，经设计确认符合深化设计要求。

四、结语

本工程在装配式结构的深化设计中使用BIM 技术进行了一系列控制，有效地对深化设计图纸进行了控制，同时对预制构件施工中可能存在的问题进行了提前设计，达到了预期效果。