砌体结构墙体中强、弱电免剔凿施工技术应用

颜军 何旭升

1.湖南省建设工程质量安全监督管理总站 湖南 长沙 410114

2.湖南顺天建设集团有限公司 湖南 长沙 410001

1 引言

室内强、弱电竖向线管大多埋设在砌体处，而针对线管二次预埋，传统施工大多采用“先砌筑后开槽”的施工工艺。即墙体砌筑完成后进行开洞、开槽、剔凿、配管、封堵、挂网抹灰的施工方法，在现场实际施工时往往存在随意开洞、开槽等不规范操作情况。这种施工方法不仅工序多、施工质量难以控制，存在墙面开裂等质量隐患，影响砌体结构稳定性[1]，同时产生扬尘和建筑垃圾，对施工工人和环境保护产生较大危害，并且造成人工及材料的浪费。剔凿施工管线预埋效果如图1、图2所示。

图1 烧结页岩多孔砖墙体剔凿施工效果

图2 加气混凝土砌块墙体剔凿施工效果

为了减少二次预埋开槽产生的建筑垃圾和材料浪费、积极响应国家绿色施工号召，急需改进传统施工方法。目前已有一些墙体免开槽施工方法的探索，也有一些采用基于BIM的二次结构排砖技术、建筑固废回收制造U型砌块技术和U型砌块装配式施工技术[2]的免剔凿施工方法。本文通过现场实际应用，根据不同的砌体类型，总结了另一种基于BIM二次结构排砖的砌体结构墙体中强、弱电线管免剔凿施工技术。

2 基于BIM的二次结构排砖技术

2.1 技术重难点

为了实现免剔凿，砌体排砖十分重要。在砌体排砖中需综合考虑一次预埋出线位置、二次预埋接口位置以及砌体的尺寸等因素影响，否则容易造成出线位置与接口位置不匹配、砌体排布不合理造成材料浪费等问题。

应用BIM技术将线管模型与二次结构砌体排砖模型结合，微调线管位置及排砖获得合理的布置模型是本技术的重难点。

2.2 关键技术

应用 BIM 技术对需预埋的线管及所砌筑墙体进行建模，将两者模型进行结合然后进行微调，获得合理的排砖及线管的布置模型。

根据布置模型生成对应砌体排布图，导出三维布置图用于交底便于施工作业人员直观了解墙体组砌方式、材料规格、尺寸和完成效果。根据生成的布置图，技术人员可清楚的得到非标砌块及线槽预制块的尺寸、数量，根据所需要的尺寸、数量结合进度安排进行现场预制、加工。

通过以上方式可减少材料浪费，节约施工成本，提高施工质量，缩短施工时间。

2.3 操作要点

1、图纸梳理

（1）过建筑、结构图纸梳理，确定砖墙的位置、尺寸和预留洞口的尺寸；确定砖墙的种类及常见砖块的尺寸规格。常用砌块尺寸如表1所示。

表1 常用砌块尺寸表（单位：mm）

（2）通过强弱电图纸确定箱体和线盒的尺寸、标高、位置和线管的走向，区分一次预埋部分和二次预埋部分，确定一次预埋从楼板、梁的出线位置，作为二次预埋接口的依据。常用箱体、线盒尺寸如表2所示。

表2 常用箱体、线盒尺寸表（单位：mm）

2、排砖、线管模型建立

（1）根据图纸梳理绘制土建模型，对砖墙进行排砖深化，建立排砖模型，土建及排砖模型如图3所示。排砖需结合砌块的品种、规格进行，尽可能采用主规格的砌块，排列时需考虑灰缝厚度，砌块排列下皮应错缝搭砌，搭砌长度一般为砌块的1/2，不得小于砌块高的1/3。

图3 土建模型及排砖

（2）根据图纸梳理的尺寸、点位及走向，建立一次预埋、二次预埋模型，预埋模型如图4所示。

图4 一、二次预埋模型

3、模型合并调整

（1）合并二次预埋模型与排砖模型（合并后模型如图5所示），通过局部调整排砖和微调点位、线管位置的方式，将点位和线管位置与砖块的模数相吻合（如图6所示），尽量布置在砖的中部或者端部，减少预制块的种类强弱电箱长边超过300mm，可以前期预留洞口，后期采用混凝土浇筑。

图5 合并模型

图6 根据砌块模数局部调整

（2）线管调整后的具体数值必须反馈至一次预埋模型，进行同步调整，修改后出具一次预埋具体点位图。

3 线槽预留施工技术

3.1 技术重难点

目前建筑工程中常用砌体材料以烧结页岩多孔砖和加气混凝土砌块为主。根据不同的材料特性，需采用不同的方式进行线槽预留。针对烧结页岩多孔砖墙采用预制线槽砌块的方式进行预留，针对加气混凝土砌块采用排布非标砌块的方式预留。非标砌块的加工以及线槽预制块的制作尺寸精度是本技术的重难点。

3.2 关键技术

为保证非标砌块尺度精度，根据现场需要直接从工厂定制。线槽预制块根据图纸尺寸定制模板，以保证预制块的尺寸精度及质量满足施工要求。

3.3 操作要点

1、页岩烧结多孔砖墙体线槽预留方法

考虑页岩烧结多孔砖切割后切面不平整，余料难以再次利用，因此采用预制线槽砌块的方式进行预留，操作步骤如下：

（1）根据常见线管数量、规格和线盒的尺寸，确定预制块槽口宽度。管线与槽口对应关系如表3所示。

表3 线管与槽口对应关系表

（2）通过二次预模型与排砖模型调整，对应线管与槽口的关系表，绘制预制块尺寸图，各墙体中预制块尺寸图绘制完成后，进行型号、数量汇总。根据预制块尺寸定制模板，在现场进行预制，预制块砂浆可利用施工过程的余料，以节约成本和材料。示例预制块尺寸如图7所示。

图7 预制块尺寸图

2、蒸压加气混凝土砌块墙体线槽预留方法

加气混凝土砌块切容易切割，切面平整，余料可再次利用，因此采用切割加工砌块的方式进行预留，操作步骤如下：

（1）结合常见加气混凝土砌块尺寸（常见尺寸为600×180×200mm）以及线管数量、规格和线盒的尺寸确定线槽宽度，结合现场应用可统一采用150mm宽度。

（2）根据所需预留线槽宽度切割加工加气混凝土砌块，采用600×80×200mm规格的砌块进行切割加工，结合所需线槽宽度，可采用长度模数为150mm、300mm、450mm。常见加气混凝土砌块深度为200mm，而通常线槽深度只需100mm以内，因此在预留线槽位置采用600×80×200mm规格砌块。其中不需要留槽一侧为整砖600×80×200，需要留槽一侧采用切割加工后的砌块，通过采用不同尺寸砌块的排列组合，形成宽度150mm，深度100mm的现场。加气混凝土砌块排砖及线槽模型如图8所示。

图8 加气混凝土砌块排布示意图

3、现场施工

（1）预埋施工前必须先由项目土建工程师和水电工程师完成图纸梳理、墙面预埋模型和排砖模型建立、两模型结合调整、绘制预制块尺寸图纸和加气块尺寸图纸的工作。

（2）现场一次预埋必须严格按照修改后的一次预埋具体点位图施工。

（3）现场墙体砌筑应严格按照调整后的排砖图纸和预制块尺寸图施工。需加强管理，防止因项目管理不到位，墙体砌筑作业人员随意排布、切割砌块[3]造成材料浪费。

（4）在二次预埋中，当线管安装固定后，应采取强度等级不少于M10的水泥砂浆抹面保护，保护层厚度不应小于15mm。

4 应用效果

应用砌体结构墙体中强、弱电免剔凿施工技术，通过BIM排砖技术应用及非标砌块及线槽预制块的使用，免去传统施工时墙体开洞、开槽工序，节约施工时间、更有效保障施工质量的同时节省了材料，更利于节能环保，免剔凿施工管线预埋效果如图9、图10所示。

图9 烧结页岩多孔砖墙体免剔凿施工效果

图10 加气混凝土砌块墙体免剔凿施工效果