【摘要】长春奥林匹克公园项目体育场工程顶部环梁超700米长的无缝结构，呈马鞍状，截面较大，位于高空，且存在预应力和钢结构预埋等相关工序，施工难度较大，进行总结分析的价值较高，因此，本文将对该体育场环梁的施工技术进行探讨。

【关键词】建筑信息模型；碰撞检查；跳仓法施工；有粘结预应力

1、工程概况

长春奥林匹克公园项目体育场工程位于场区的中心，建筑面积51823㎡，基底面积19970㎡，总座位数32200个，东、西侧看台为主看台，共设有五层功能用房。建筑最高五层，东区四层，西区五层，混凝土结构最高38.404米。

2、施工重难点

体育场环梁顶标高在22.700m-38.404m之间，依靠40根混凝土柱支撑，而且标高连续变化，存在4个标高突变位置，需要切出坐标达到350余个。如何准确的测放环梁平面、传递标高，就成为了测量工作的重点。由于顶环梁与混凝土柱的核心区位置存在环梁和柱子钢筋，预应力波纹管，钢结构预埋件，径向平梁钢筋等构件，导致该位置的碰撞情况极为严重，必须要采取措施保证样板施工前就能解决大部分的碰撞情况。

3、施工方法

3.1 工艺流程

（1）总体工艺流程

施工准备→ BIM模型建立→ BIM模型三维测量和碰撞检查→施工现场样板施工及复核→模架大范围支设→钢筋、预应力、预埋件安装→跳仓法大截面混凝土施工→预应力张拉与封锚→支撑脚手架拆除

（2）当存在预应力、钢结构及复杂核心区节点时，柱子的钢筋混凝土施工距环梁核心区还剩4-6米时，应按如下工序施工

标记并调整柱子与波纹管碰撞的柱筋→梁柱核心区下方混凝土浇注→梁柱核心区箍筋安装及调整→钢结构预埋件安装→核心区箍筋恢复→核心区波纹管安装→穿环梁侧面钢筋并做临时固定→穿环梁内钢筋及波纹管→穿环梁内钢筋及波纹管→补充环梁拉钩、预埋后浇栏板→穿预应力筋→补充预应力加腋区箍筋→安装波纹管出结构的喇叭口→调整环梁侧面钢筋，同时穿另一方向梁钢筋→绑扎环梁侧面钢筋→跳仓法混凝土施工→预应力张拉→混凝土养护→模架拆除

3.2 施工工艺

3.2.1 建立BIM模型

1.建模前需首先进行模型规划，主要有以下两点：

1） 建模范围：应根据自身情况判断建模范围，基本原则是：用于定位工作时应重点注意尺寸标高及建模的整体性，用于节点建造模拟时应重点在节点部位。

2） 建模规划：以设计图纸为依据建立族名称体系。根据结构特点将其划分为若干个层次以便于不同人员同时工作。根据人员特点分配建模任务。

2.模型建造和应用的主要流程

熟悉设计图纸，解决图纸问题→根据公司标准实施模型规划→建立模型文件→设置坐标，调整视图正北→建立标高及轴网→划分工作集→分工绘制模型

顶环梁梁柱核心区钢筋初步三维模型

3.2.2 利用BIM模型三维测量和碰撞检查

1.BIM模型三维测量

1） 模型数据的提取：模型数据的提取主要是通过软件完成，Revit本身可直接测量三维数据。以2米为基准，将弧形梁划分为连续的直线段，并测量这些直线段的三维坐标，最后用全站仪测放这些直线段的平面位置和标高，并用钢尺测量校核。

2） 现场定位放线及校核

现场定位放线时，应先做简单估算，将脚手架支设到相应标高附近，并铺上模板，在模板上用全站仪定位放点，同时微调U托高度使模板达到指定标高上，最后用尺量校核。

2.BIM模型碰撞检查

1） 模型阶段化工作：为便于实现静态虚拟建造过程，需要将已建好的模型元素逐个配置到对应的阶段中，这个过程主要使用Navisworks软件，设置好不同的选择集以便于模拟建造过程的各个阶段。

2） 静态虚拟建造过程：通过模型阶段化工作设置的选择集，使用Navisworks自身的碰撞检查功能可以快速地实现各阶段碰撞的检查工作，确定每个构件安装后可能出现的碰撞情况。同时根据各阶段的三维模型，技术人员还需自行分析构件安装移动时的碰撞情况。

3） 碰撞各方分析：有了碰撞检查的结果后，要根据结果进行碰撞分析，逐个调整碰撞部位，每调整一次都要考虑是否需要重新进行碰撞检查，只有每个碰撞问题得到解决方可进行现场样板的施工。做完碰撞分析还要形成碰撞各方分析表，以便于交底及碰撞情况追踪。

3.2.3 样板的施工及复核

根据碰撞分析及解决方案在现场用全站仪将各部位的三维数据进行施工原位放样，并用钢尺测量校核。然后进行一次重点部位的施工过程，并通过此次施工复核碰撞的解决方案是否可行，并最终确定施工工序。

3.2.4 按最终确定的方案施工

在最终确定了施工工序后，我们按如下步骤施工：

（1）按最终确定的方案将模架支设在斜面上，做好构造措施保证模架稳定。通过预留钢筋地锚，增加倾斜扫地杆，增加抱柱，增加各个方向的剪刀撑的方式提升脚手架的抗滑移和抗倾覆能力，挺高承載力和刚度。

（2）在顶环梁下连续两层设置回顶脚手架，确保环梁架体和重量不会压坏下部结构。

（3）按预先做的施工样板方式安装钢结构预埋件、波纹管、钢筋。

（4）将顶环梁分成20个施工段，应用跳仓法施工混凝土工程，对于倾斜梁做好混凝土施工及养护的组织。做好施工后的混凝土测温。

（5）按规范和方案进行预应力张拉及封锚。

（6）拆除模架体系。

结语：

BIM技术的发展非常迅猛，利用这项技术在处理3D工作方面的优势来处理复杂的节点问题，可以很好的帮助提前解决现场施工的技术问题，应该更多的学习掌握这项技术的应用方案，以便于为解决更复杂的进度管理和成本管理问题提供有效的方法。

参考文献：

[1]相关规范、规程.

作者简介：

王继行，中建一局集团第二建筑有限公司，北京。