□于 芳 王程程 许立强 王 露 彭天舟

一、引言

目前，依据建筑行业工业化的发展策略，我国坚持走装配式建筑的可持续发展道路。装配整体式建筑与普通浇筑混凝土体系对比，有着显著的保护环境、节能、缩短工期、适应工业化等优点。在全球范围内，我国对装配整体式建筑的研究起步偏晚，到目前为止还未成为一个成熟的结构体系，尚需对各种机制进行建设、升级。装配整体式剪力墙结构体系采用设计人员模块化设计、施工人员规范化施工、现场管理人员信息化管理，符合行业工业化的发展新趋势。

基于“精准设计”的要求，装配式建筑在发展过程中存在以下现象：传统二维设计不能规避预制构件在安装过程中节点连接、钢筋碰撞等问题，施工过程中，一旦发现问题，反馈、沟通环节多、不及时，各装配环节、各专业协同性差，致使施工效率低，预制构件运输、养护、堆放的成本高，导致工程造价上升，装配式建筑的优势难以体现。

基于BIM技术的可视化、数字化、协调性等显著优势，完整表达、传递、共享对象工程的几何信息、过程信息，各参与方能够对同一目标对象进行共治共管、协调配合，给设计、施工、施工模拟等建设环节提供平台。在工程实际中，BIM技术的快速发展，从根本上打破了传统设计、施工对装配式建筑工业化发展的限制，施工前进行拆分、拼装、调整、优化，极大地促进了装配式建筑工业化的发展。

二、工程项目案例

本项目位于北京市朝阳区，建筑面积58,878m2，建筑密度30%，绿地率40%，是低多层住宅工程项目，共21栋，均采用装配式钢筋混凝土剪力墙结构，有洋房和叠拼两种形式。洋房有3栋，对一个标准户型进行对称设置，成为标准单元，拼接为两个楼型，从首层至顶层全部采用预制施工。

三、BIM技术在装配整体式剪力墙结构中的应用

(一)预制构件的拆分。预制构件的拆分对于装配整体式剪力墙结构质量有着决定性影响。基于BIM技术对本项目中的预制构件进行拆分，有预制一字形外墙板、预制PCF板、预制阳台等。该项目住宅楼均选用装配整体式混凝土剪力墙结构体系，从而满足单体建筑预制率不得低于40%的规定。因此，水平构件、竖向构件都需要预制。

预制板根据预制板的类型、尺寸，优先选择吊装次数少、造价低的方案。预制梁依据预制梁的类型、现浇高度，优先选择与剪力墙在平面内搭接的梁、无主次梁搭接进行拆分，施工进度快、难度低。根据施工安装顺序，应将先吊装梁的底筋设置在后吊装梁底筋的下部。拆分方案以标准层为例，洋房边户型厨房处预制方案如图1所示。

1-预制剪力墙；2-预制PCF板；3-现浇结构墙；4-厨房床上梁图1 洋房边户型厨房处预制方案

(二)预制构件的深化设计。发挥装配整体式建筑的优势，关键在于生产预制构件前，采用BIM技术对预制构件进行深化设计，并进行碰撞检测。综合建筑、结构、设备、施工、装修等过程，依据施工图、安装要求、生产制作工艺等环节，利用BIM软件输出的详细施工图、加工详图，对预制构件的生产、安装进一步深化设计。

依据BIM软件生成的深化设计文件，预制构件模型数据可直接传递预制厂加工生产信息化管理系统、数控加工设备，进行钢筋的分类和机械加工、浇筑混凝土量的自动计算、智能化浇筑混凝土、管线开孔信息的自动化画线定位等，达到数据共享、无纸化加工，规避人工录入错误的风险，提高生产效率。

(三)预制构件的运输、堆放与吊装。BIM技术可以在虚拟的三维可视化环境中，模拟、分析预制构件的吊装、现场物资，调整、优化发现的问题。依据规范要求：预制构件混凝土强度达到规定强度才可以运输；运输预制构件时，固定构件；运输时有垫块作支撑。预制构件吊装前，结合施工现场场地情况、经济效益，选用适合的吊装方案，操作工人须持合格的执业资格证书上岗作业，现场相关人员经过培训合格，定期开展预制构件吊装安全知识考核评估。根据规范规定：在施工现场，预制构件应分类合理堆放，叠合板、阳台板、楼梯等最好平放，且吊环朝上，预制外墙板应该立放，并用支架插放或靠放。

(四)预制构件的连接节点施工。BIM技术在施工前的模拟与现场监控技术的影像资料进行对比，能够监控施工工艺的规范性、灌浆施工效果、预制构件连接质量等实时信息，便于快速发现问题、解决问题，从而提高装配整体式建筑结构的施工效率，确保工程施工的质量。

本项目预制构件节点是用灌浆套筒连接。节点连接技术是装配整体式剪力墙结构体系质量控制的核心工作。浇筑钢筋混凝土前，把灌浆料灌入插有带肋钢筋的套筒内部，利用钢筋和套筒之间的作用达到传递力的目的。预制构件连接节点施工时，灌浆前检查、校正预制构件，浇筑混凝土前固定模具。在开始灌浆前，确保各个工作面无异物，各个预制构件与灌浆料的接触面保持湿润。预制墙、板水平连接节点如图2所示。

1-预制外墙；2-现浇段；3-预制内墙；4-PCF板图2 预制墙、板水平连接节点

四、结语

与传统建筑模式相比，装配整体式建筑在施工效率、工业化生产等多个方面有着显著的优势。建筑智能化势在必行，把BIM技术的信息化优势与装配整体式剪力墙结构建筑相结合，利用BIM软件对预制构件的拆分、深化设计、运输、吊装、堆放、连接节点施工等各个阶段进行模拟、分析，建筑、结构、施工、给排水、管道等多专业在同一平台下共享信息，提高建筑项目建设过程的沟通效率，进而提高工程的建设效率，真正做到节约资源、绿色发展。