基于-BIM-技术的全尺寸实车气动声学风洞扩散段主体结构施工工法

PAGEPAGE133BIM技术的全尺寸实车气动声学风洞扩散段主体结构施工工法1前言226.72m450mm（局部300mm），最大高度21m，其中圆变方主扩散段部位长度为33m，圆端直径为9.49m，方端边长为道全长偏差不超过10mm题，对成功施工经验总结提炼，形成本工法，可为今后类似工程施工提供借鉴。2工法特点和可操作性强，安全可靠度高，施工便捷，能有效保证施工质量，实施效果好。用BIM构形式和注意事项，使施工人员对图纸有直观、细致的了解。安装、拆除的质量和精度控制。

3适用范围适用于各种风洞试验室、水利工程的混凝土流道工程施工。4工艺原理BIM三维模型技术对每块模板的进行空间定BIM技术对钢模板拆除方案进行策划和过程动态演示，并对工人进行可视化交底，加强过程控制，确保施工精度。内钢筒模板制作BIM出图、技术交底专业工程师及设计审核图纸会审内钢筒模板制作BIM出图、技术交底专业工程师及设计审核图纸会审

5施工工艺流程及操作要点BIM建模BIM建模内钢模板安装流道底部平直段混凝土浇筑底部及两侧圆弧钢筋绑扎圆变方流道底部木模板安装测量放线内钢模板安装流道底部平直段混凝土浇筑底部及两侧圆弧钢筋绑扎圆变方流道底部木模板安装测量放线预埋件定位安预埋件定位安装质量验收技术复核BIM5D平台监质量验收技术复核BIM5D平台监控施工过程拆除流道底部外模及支撑分层分段拆除流道内钢模板拆除流道侧壁外模依次施工剩余三步流道结构支设第二步外模浇筑混凝土操作要点分层分段拆除流道内钢模板拆除流道侧壁外模依次施工剩余三步流道结构支设第二步外模浇筑混凝土BIM

图5.1-1施工工艺流程图BIMRevit等BIM业交底资料。

图5.2-1圆变方主扩散段模型矛盾，核对平面尺寸、标高，掌握设计内容及各项技术工艺要求。专业工程师及设计审核型进行修改。BIM出图、技术交底模型修改完善后，对结构进行分析，选取模型各个部位进行出图。图5.2-4钢模板模型BIM型进行节点出图。设计图纸要求的各种尺寸、标高、工艺要求、质量安全保证措施等信息要交代清楚。针对风流道圆变方部位，内模板采用内钢筒模板+型钢结构支撑的方式，外模板采用覆膜木模板的形式施工。圆变方扩散段部位分5123第4步统一施工至风流道上部两端圆弧角底部，第5步施工风流道顶板及两端圆弧角。第1步 第2步 第3步 第4步 5步

图5.2-5圆变方流道分步施工示意图项目部BIMBIM板进行复核拼装，并粘贴二维码，检查合格，运往施工现场。测量放线圆变方主扩散段底板平面及其下部的结构支撑柱定位由已知基准点引测高程至施工现场吊支架上标示出±0.000的位置。根据设计图纸计算底板各柱心标高已知条件：圆变方两端的标高分别为a、b和水平距离为l，计算出坡度i。计算方法：𝑖=∆ℎ=（𝑎−𝑏）𝑙 𝑙图5.2-6圆变方主扩散段沿流道纵向剖面图根据坡度和水平距离就可以计算出底板各柱的柱心标高和跨中的顶标高。对底板各柱的柱心标高和跨中的顶标高计算完毕后，将具体数据绘制在电子版图纸上，将计算结果用来指导、复核现场实际结构部位，可以准确保证标高控制。圆变方主扩散段侧壁圆弧段的定位根据圆变方主扩散段设计图纸提供的截面尺寸和数据用AutoCAD绘图软件绘制出每个截面段的图纸。依据每个流道截面的CAD图纸测算出从流道中心O点到圆弧端点A和E的距离，对圆弧CADO各四等分点B、C、D的连线距离（OA、OB、OC、OD、OE）。沿着流道截面将经纬仪架设在流道中心轴的O（流道中心轴OOAOBOCODOE的数据在现场模板上确定该流道截面圆弧段A、B、C、D、E位置。图5.2-7流道截面放线示意图按照以上方法确定圆变方流道其它截面段的位置。圆变方流道底部木模板安装批后，对现场工人进行交底，现场严格按照方案要求搭设模板支撑脚手架。图5.2-8流道底板模板安装示意图绑扎流道底板钢筋和浇筑底板平直段混凝土现场根据设计图纸要求道底板钢筋和浇筑底板平直段混凝土。施工时在底板内中间预埋了18#1m预埋了Φ25面的梁和框架柱及工程桩，从而防止钢模板上浮。内钢模板安装度、曲率、弦长等数据，确保满足设计要求。施工及管理人员通过扫描二维码快速确定钢模板信息数据及定位信息，快速完成钢模板精确定位安装。二维码中详细展示构件信息和安装工艺交底动画，方便工人理解操作要点，最终顺利完成流道扩散段的施工任务。BIM工程师利用钢模板BIM模型制作安装动画演示，并对现场管理人员和工人进行可视化交底。内钢筒模板安装步骤：第一步先整体安装底模和侧壁模板至第一道水平支撑。图5.2-9钢模板第一步安装第二步为确保钢模板的截面尺寸符合设计要求，从圆段开始逐环安装侧壁和顶板钢模板。图5.2-10钢模板第二步安装BIM技术计算出每块对称模板的横合格后方可进行下一环的安装。预埋件定位安装充分利用BIM技术精准加工埋件，细化统计管理BIM技术将传统的预留预埋由二维定位提升拓展至更为精确可靠的三维定位，通过对BIMBIM技术导出传统CAD共同交付进行预埋件精确加工。明确安装精度要求线距覆盖面的理论位置偏差为±2mm；在与覆面相垂直的轴线方向偏差为±2mm。埋件中心标高相对于埋件理论中心标高偏差为±2mm。安装预埋件位置的交接求进行交接，并作好交接手续。预埋件定位使用水平仪确定其每排高度尺寸线位置偏差±2寸位置偏差±2mm及顶面位置尺寸位置偏差±1mm，并用油性笔清楚的标明位置。安装预埋件根据图纸尺寸规格正确放置预埋件并临时采用扎丝绑扎。针对安装预埋件位置的钢筋挡碍的处理固筋连接加强。预埋件位置固定如下几种固定方式：出的正确位置。2m500mm轴同心（下图中三色区域），空间结构复杂，埋件定位偏差要求不超过2mm。天平上部孔洞的两道环梁上部均满布圆环预埋件，并要求三轴同心，业主精度要求高（≤了埋件安装时间，但是确保了圆环的精度满足业主要求。图5.2-11天平基础三轴同心侧壁覆膜外模板的施工设高度为圆变方流道混凝土的浇筑高度。外模采用普通覆膜木模板+内外模板采用对拉螺栓加固。分步浇筑流道混凝土合理规划混凝土流道的施工顺序，根据圆变方流道的特点，计划分5步进行施工：第1步施工流道底板，第2步施工至底板两侧圆弧段的上口，第3步施工至流道中心，第4步施工至顶板两侧圆弧段的下口，第5步施工最后一步。由于第2步有部分混凝土结构在流道底部且钢筋比较密，采取自密实混凝土（比设计混凝土强度等级高一级）施工。第2注至第25工缝，在下一步施工前安排工人将施工缝部位进行凿毛处理。2m（200mm×100mm）观察孔，并在每两方形孔之间均布1个直径Φ10的观测孔，待该处混凝土浇筑完成后，利用预先焊接在钢模上的U形箍固定木模板和木方进行封闭，对于流道第2步施工的自密实混凝2s左右。对于观测孔洞的封堵，采用在钢模板上焊接U形箍筋（Φ6）固定木模板和木方的方式进行封堵，封堵时间是当流道内的封堵工人在看到有混凝土涌出时立即进行封堵。第2步自密实混凝土浇筑时，流道内外各设置1台振捣棒备用，并按每个浇筑部位安排凝土的密实情况。振捣棒（15s棒直接振捣钢筋和模板。混凝土自高处倾落的自由高度不得超过2m，超过2m时，必须采用导管或串筒。为防止浇筑过程中流道模板受混凝土侧压变形，混凝土的施工必须沿流道两侧对称浇样。采用2台汽车泵进行浇筑，汽车泵均坐落于风洞试验室的现场临时道路上。流道混凝土必须分层循环浇筑，一次浇筑高度为50cm，用标尺杆随时检查混凝土高度。流道混凝土的浇筑要匀速进行（每台泵车约20～30m3/h），要求每罐混凝土之间间歇20min。第2步自密实混凝土浇筑时，第一次浇灌至圆端底板上皮标高，自方段向圆端斜面浇筑直至与圆段保持一平，以后就每50cm分次浇筑。圆变方流道

第5步浇筑标高第4步浇筑标高 方段第3步第3步浇筑标高（流道中心轴线）（流道中心轴线）高高第2步混凝土浇筑方向及顺序模板拆除施工

混凝土柱图5.2-12混凝土浇筑顺序示意图混凝土柱全尺寸实车气动声学风洞扩散段规模较大，内钢筒模重量大，考虑到钢模板的加工、运输及安装等条件原因，单块钢模尺寸及重量在设计时一般控制在2m～4m范围最经济合理。施工顺序（且不允许有修补底模板。（底板，底模板最后一起拆除。第一段圆段

第二段 第三段 方段模板拆除方向施工方法

图5.2-13模板拆除方向及分段示意图并在下一道支撑上满挂安全平网。利用土建预埋的钢筋棍焊接吊钩（必要时可以利用附近的钢模板主次肋），每块钢施工过程中随时检查吊点的牢固程度，确保钢模板的拆除和吊装安全平稳进行。法直接进行倒运时，可以根据现场通道情况在操作平台上用气割将模板切割成若干小块。3mm拉拽小车往圆段移动，到达圆段后采用倒链将小车临时固定在流道底板上。流道圆段外侧吊点采用18#工字钢三角支架，水平工字钢利用流道侧壁的预埋钢板和角钢焊接，斜工字钢采用4M20穿墙螺丝夹板固定，工字钢之间以及工字钢与埋板之间均满焊，焊缝高度10mm。（或对称部位钢模上（的方式进行拆除作业。撑拆除。一样的方式拆除侧壁的钢模和钢支撑。所有顶板、侧壁模板及支撑拆除后再一起拆除。车将拆除的钢模板运至流道圆段，再用电葫芦倒运出流道。倒运至地面的钢模板在附近的空地集中码放整齐，并用吊车吊运出风机室，装车运走。螺栓头的处理。BIM5D平台监控施工过程引入BIM5DBIM广联达BIM5D平台，集成全专业模型，并以集成模型为载体，关联施工过程中的进度、合管理。技术复核认流道各种尺寸复合设计及规范要求，验收合格后方可进行下步工序施工。质量验收施工完成后，根据业主工艺和规范要求组织现场各方进行圆变方流道结构的联合质量验收。

6材料与设备主要材料：混凝土、钢筋、钢模板、木模板等。机具设备表6.2-1主要机具设备表（以汽研中心风洞试验室工程为例）序号设备名称型号单位数量用途备注1塔吊TC7525-16D台1水平运输2振捣棒ZX30、ZX50套6振捣各3套3加压泵50mm台2临时用水4钢筋弯曲机GW40台1钢筋加工5钢筋切断机GJ40台1钢筋加工6低压灯36v盏6照明7木工圆锯MJ203台1模板加工8电焊机BX1-300台3钢材焊接9手电钻12～20mm台2现场打孔10活动扳手最大开口宽65mm把30现场螺丝紧固质量控制质量标准《混凝土质量控制标准》GB50164-2011《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107-2010《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001质量控制措施现场应严格落实施工技术保证措施、施工技术交底、安全交底，严格执行有关规定。钢模板进场后现场责任工程师应严格按照图纸要求和BIM模型要求对每块模板进行逐块检查，确保尺寸满足要求。过。钢模板使用前，应将表面清理干净，并模板刷好脱模剂。模板施工过程中，应随安随检随复核，发现问题及时纠正。流道混凝土浇筑时候，必须两侧对称同时浇筑。混凝土必须按试验室出具的配合比严格计量，其误差必须控制在规范允许范围之内。V漏斗试验（T50试验）和U型箱试验进行检测。卸料前搅拌运输车应高速旋转20s以上方可卸料。自密实混凝土搅拌时间不应少于60s，并比非自密实混凝土的搅拌时间适当延长。钢模板拆除时严格遵循拆除原则：安全第一、施工有序、自圆到方、从上到下、逐段逐层拆除。模板拆除完毕后及时喷洒养护液进行保湿养护。及时将项目各类信息包括技术交底及施工方案等，同步到BIM5D平台。表7.2-1混凝土结构允许偏差表序号项目允许偏差（mm）检验方法1轴线位置5钢尺检查2垂直度10经纬仪或吊线、钢尺检查3标高±5水准仪或拉线、钢尺检查4截面尺寸＋5，－5钢尺检查5表面平整度22m靠尺和塞尺检查6预埋设施中心线位置5钢尺检查7预留洞中心线位置5钢尺检查BIM5D平台将发现问题通过手机应用上传到云端和PC端，制定责任人、整改要求、限制整改时间等，责任人根据要求进行整改，并回复，经管理人员验收后方给予通过。8安全措施人员的责任，将安全生产作为生产管理者的首要职责，抓紧抓好。设备及人员进场后，先进行全员三级安全教育，组织学习有关安全生产的《规定》、维护保养制度。制定安全措施，组织职工贯彻落实，并定期开展安全活动。设备和设施不准使用，发现不符合安全规定的问题，立即整改完善。作，记好安全台帐。督促作业人员严格遵守操作规程，不违章作业、违章指挥、违章施工。作业人员入内。否与周围有刮兜的现象。地面操作人员，在模板起吊时，必须离开模板4m以外。模板，确保施工安全。随大模板起吊，安装外模板的操作人员应戴安全带。模板拆除时，必须设置兜绳，以利模板吊装过程中发生模板