基于BIM的加气砌块砌体工程标准化施工工法

湖北省工工程建设工法申报书工法名称：基于于于BIM的加气砌块块砌砌体工程程标准准化施工工法类别：：：房屋建筑筑工工程申报单位：中建建建三局第第一建建设工程程有限限责任公公司申报时间：220114年7月湖北省住住房和城乡建设厅二○一四年制制工法名称基于BIM的加加气气砌块砌体体体工程标标准化化施工工工法主要完成单位位中建三局第一建建建设工程程有限限责任公公司通讯地址武汉东西湖东吴吴吴大道特1号邮编430040联系人姜龙华电话18502755533111主要完成人姓名职务职称工作单位王能林公司技术中心研研研究员助理工程师中建三局一公司司司刘献伟公司技术部经理理理高工中建三局一公司司司张欣技术中心副主任任任高工中建三局一公司司司高洪刚公司技术中心研研研究室主主任工程师中建三局一公司司司本工法应用的工工工程名称及时间武汉英特宜家项项项目2013年8月月月12日至2014年5月12日武汉越秀金三角角角项目2012年7月月月22日至2014年6月30日本工法关键技术术术名称、企企业业审定时时间1、关键技术名名名称：基于于BIM的加气砌砌块块三维模模块化化布置及及优化化技术；；基于于BIM的加气砌砌块块车间数数字化化加工技技术；；基于BIM的加气砌砌块块单元划划分和和自动归归类与与优化技技术。2、企业审定时时间间2014年7月本工法关键技术术术获得成成果奖奖励的情情况注：表中通讯地地地址及联联系人人指第一一完成成单位；；主要要完成人人数最最多不得得超过过5人。表中中内内容填写写可另另加附页页。工法内容简述：：：本工法着重描述述述如何将BIM技术应用到到加气砌块标标准准化施工工当中中，利用BIM软件的三维维可可视化能力力在在三维模型型进进行砌块块的布布置，以及及对砌块布置的的协协调以及及优化化，通过软软件件自带的自动动统统计功能能，统统计不同同规格格砌块的的数量量，而且将砌块块的的加工由以前的楼楼层层加工改改为在在加工车车间集集中加工工，提提高了施施工效效率减少了砌块块的的浪费，优化了施施工工环境。关键技术及保密密密点（有有专利利权的，请请注注明专利利号）：1、基于BIMMM的加气砌砌块块三维模模块化化布置及及优化化技术；；2、基于BIMMM的加气砌砌块块车间数数字化化加工技技术；；3、基于BIMMM的加气砌砌块块单元划划分和和自动归归类与与优化技技术。技术水平和技术术术难度（包包括括国内外外同类类技术水水平比比较）：：当前，蒸压加气气气混凝土土砌块块作为一一种替替代粘土土砖的的新型墙墙体材材料,具有优良良的的隔热保保温性性能，长长期以以来一直直主要要用于各各类建建筑的围围护和和填充结结构中中。现场场切割割随意、凌凌乱乱，切割割不平平整，造造成废废料较多多，没没有粉尘尘控制制措施，粉粉尘尘量非常常大，对对工人的的身体体健康有有极大大危害，现现场场切割尺尺寸控控制不准准确，影影响整体体砌体体的排版版及光光感效果果。据此，经过认真真真研究和和探讨讨，为改改变当当前施工工现状状，利用BIM技术，对对墙墙体进行行建模模在三维维模型型中进行行排版版，并导导出相相关控制制数据据和砌块块清单单，在加加工车车间根据据这些些控制数数据进进行加工工，分分类集中中堆放放并运输输至施施工现场场。根根据现场场放样样图和展展示模模型，进进行砌砌体施工工。最最终形成成了基基于BIM的加气砌砌块块砌体工工程标标准化施施工工工艺。该该技术术在国内内外属属于领先水平，工程应用情况及及及推广应应用前前景：该技术在武汉英英英特宜家项项目目、武汉汉越秀秀金三角角项目目等工程得到到了了很好的的应用用。随着社会的发展展展，BIM技术作为为建建筑行业业的前前沿技术术，正正在逐步步渗入入到工程程的每每个阶段段，采采用基于BIM的加气砌块块砌砌体工程程标准准化施工工将给给工程施施工组组织、策策划、实实施带来来强有有力的支支持，必必将成为为建筑筑行业不不可或或缺的工工程技技术之一一。经济效益和社会会会效益：本工法模拟技术术术降低施工工组组织难度度，信信息自动动集成成，工程程量提提取方便便，提提高了砌块块利利用率，节节省省了砌块块用量量，优化施施工工环境，提高高现现场工作作效率率，缩短短了整整体工期期，取取得了良好好的经济效效益。采用基于BIMMM的加气砌砌块块砌体工程程标准准化施工在国内内有有示范作作用，作作为BIM技术的探探索索有很好好的前前沿借鉴鉴作用用，给项项目的的整体品品牌带带来很好好的效效应。市管州部建门设审行查政意主见年月日（公章）评审委员会成员姓名性别工作单位专业职务职称专家评审意见主任／组长（签签签字）：：2014年月月月日省审住查建意厅见2014年月日（公章）附件目目录录一、工法文本二、科技查新报报报告三、工程应用证证证明四、经济效益证证证明五、关键技术获获获科技成成果奖奖励的证证明一、工法文本基于BIM的加加气气砌块砌体体体工程标标准化化施工工工法中建三局第一建建建设工程程有限限责任公公司王能林1．前言当前，蒸压加气气气混凝土土砌块块作为一一种替替代粘土土砖的的新型墙墙体材材料,具有优良良的的隔热保保温性性能，长长期以以来一直直主要要用于各各类建建筑的围围护和和填充结结构中中。长期期以来来存在砌砌块不不在加工工车间间施工，现现场场切割随随意、凌凌乱，切切割不不平整，造造成成废料较较多，没没有粉尘尘控制制措施，粉粉尘尘量非常常大，长长期在此此施工工环境下下施工工，对工工人的的身体健健康有有极大危危害，现现场切割割尺寸寸控制不不准确确，影响响整体体砌体的的排版版及观感感效果果。据此，经过认真真真研究和和探讨讨，为改改变当当前施工工现状状，利用BIM技术，对对墙墙体砌块块布置置进行建模模在在三维模型型中进行砌块块的排版，并并导出相关关控控制数据据和砌块清单单，在在加工车间间根根据这些控制数数据据进行加加工，分类类集中堆放放并运输至至施工现场场。根据现现场放样图图和展示模模型，进行行砌体施工工。最终形形成了基于于BIM的加气砌砌块砌体工工程标准化化施工工艺艺。2．工法特点2.1在三维BBBIM模型中对对砌砌块进行排布，可有有效效控制砌砌体结结构的施施工质质量，解解决灰灰缝不均均匀，砌砌体观感感差等等质量通通病，提提高砌筑筑施工工效率和质量。2.2利用BBBIM模型进行砌砌块块的深化化设计计，可对各个设设计计单元进进行编编码，以以及相相关砌块块进行行编码，相相同同的单元完完成成单个模模块布布置之后后便可可进行模块化化布布置，相同同尺尺寸的门窗窗洞洞口也可在完成成单单个布置之后设设置置成整体体模块块，加快快后期期砌块布布置的的效率，2.3在可在完完完成砌块布布置置之后利用reviit软件可进行用料统计，形成成用料加工工清单，为为算算量以及后后期期采购提提供参参考。2.4砌体在加加加工车间间集中中加工和存放，而而非非砌筑楼楼层，可可以保持持现场场整洁，废废料料堆放集集中，减减少砌筑筑材料料运输及及废料料清理劳劳动量量,降低工程程成成本，也能能将粉尘类类环境污污染控控制在可可控范范围内；；2.5提高砌块块块利用率率，降降低损耗耗，降降低工程程成本本；3．适用范围适用于各类建筑筑筑工程中,主要是住宅宅楼楼等有大大量相相同单元元、砌砌体工程程量大大的砌块块砌体体施工，特别是蒸压压加加气混凝凝土砌砌体工程程施工工。4．工艺原理基于BIM的加加气气砌块砌体体体工程施施工标标准化是是对传传统砌体体施工工方法改改进，形形成一种种可视视化、集集约化化、工厂厂化的的施工生生产方方式。将将以往往的根据据设计计图纸在在楼层层现场切切割，随随意组砌砌的方方法变革革为基基于BIM的砌筑工工程程深化设设计，导导出砌体体施工工图等相关施工工指指导文件件，然然后在砌砌块车车间根据据施工工图相关关控制制数据对砌砌块块进行集集中加加工，把把每堵堵墙体的的砌块块加工出出来后后分类集集中堆堆放再运运输至至施工现现场。在在施工现现场，根根据导出出的相相关施工工指导导图纸，工工人人按图施施工。5．施工工艺流流流程及操作作要要点5.1工艺流程程程图5.1-1施施施工流程图图5.2操作要点点点5.2.1建筑筑筑图读识熟悉设计图纸，熟熟悉构造柱，圈圈梁，过梁定定位及相关具体尺寸寸，明确砌块布置置单元的整体位位置、尺寸、以及不同砌筑筑单元的功能能要求，确定定灰缝宽度以以及砌体宽度度等相关信息息。5.2.2单元元元划分和归归类类根据整个建筑模模模型，对相相同同的砌块块砌筑筑区域进行行单元元划分，并进进行行编号，相同单元元不不仅尺寸寸要求求相同而而且对对砌块砌筑筑的的要求也也应相相同，砌筑筑墙墙体功能能要求求也应相同同，各项项参数均相相同同的即可可归为为统一单单元体体，在大面积墙体体砌筑过程程中，以构造柱设立立的位置来来划分砌砌筑单单元。尽量量将大面积砌筑墙墙体体进行分分割为为小的标准准化化砌筑单单元体体。图5.2.2---1构造柱设设置置5.2.3BBBIM模型的建立立有现成结构BIIIM模型的可直接在BIM模型上进进行行砌块布布置及及其深化设设计计，若无BIM模型，则则应应根据砌体体施施工设计计图，利利用REVVIIT或者其其他他BIM建模模软软件建立立结构构三维模模型，模模型必须须全面面准确地地反映映图纸信信息，精精确反映映构造造柱，圈圈梁，过过梁等构构件的的定位及及尺寸寸。在进行砌块布置置置前，先进行基本砌砌块块族的建建立，其其创建主要要依依据市场场销售售砌块的的标准准尺寸，以以及及施工中常常用用切割尺寸，而而且各族的的命命名应符符合相相关施工工标准准的要求求。在在砌块布置置的的过程中中不断断完善砌砌块族族的创建建工作作。图5.2.3---1砌体族族尺寸对对照图在砌块布置布置置置过程中应应该该按照以下下布置原则则进行布布置：：(1)砌块的排排排列应力求求整整齐，有有规律律，既考考虑建建筑物的的立面面要求，又又要要考虑施施工方方便。(2)优先选用用用大砌块，以以充分发挥吊吊装机具的能能力。(3)用砌块砌砌砌墙时，砌砌块块之间要要搭接接，上下下皮的的垂直缝缝要错错开。(4)尽可能少少少镶砖，必必须须镶砖时时，则则尽量分分散、对对称，镶镶砖不不宜侧砌砌或竖竖砌。(5)当构件的的的布置与砌砌块块发生矛矛盾时时，应先先满足足构件的的布置置。在砌砌块砌砌体上搁搁置梁梁时，应应尽量量搁在砌砌块长长度范围围内。(6)砌块墙在在在内纵墙与与横横墙相交交处没没有设置置构造造柱时，应应相相互搭接接，如如纵横墙墙不能能搭接，必必须须用钢筋筋网片片拉接，以以满满足墙体体的强强度和刚刚度的的要求。(7)在砌块布布布置过程中中对对于新增加加的的砌块族族应该该严格按照照要求进行行命名。在利用reviit进进行砌块布布布置过程程中，应严格按照以以上上原则进进行，在在三维布置置过程中实实时检查砌块布布置置的平整度度、灰灰缝的设置置，在项目中有有多多处参数相同的的砌砌体墙时，完成其中中一个单元元的砌体体布置置之后，通通过过软件的成组组功功能，形形成砌砌块布置置的模模块，在后续相同同单单元砌体体布置置时，直直接选选用砌块块组进进行布置置即可可，大大加加快快砌块布置置的的效率。如如下图所示示均均可设置置为砌砌块族，形形成成布置模模块。图5.2.3---2砌体排排版版设计图图5.2.4砌块块块模型校校核和和评审优优化在完成模型布置置置后，应针针对对模型布置置情情况进行校核，校核核砌块布置置是否满满足相相关开洞等要求，在满足相相关关要求的的基础础上，对砌块布置置进进行优化化，尽尽量减少少砌块块切割加工工，减少砌块浪浪费费，提高高砌块块利用率。5.2.5输出出出加工料表表/施工指导文文件件(1)加工构件件件料表对每个墙单元完完完成排版版后，利利用revviit导出明明细细表的功功能，可可以选择导出某某个个墙单元元所需需的各种种规格格的砌块块的数数目，还还可选选择建筑的某一层或或者者整栋建筑筑进行所需需砌块数量量的的统计，以以满满足不同同的需求。图5.2.5---1砌体构构件件料表（2）砌块布置置图图在砌块完成后，利利用reviit软件通过对设置模模型图元的尺尺寸标注以及及注释说明，选选择添加相关关必要的数据据信息，完成成所有设置，而而且命名正确确，即可导出出CAD文件或或者直接将BIM模型用于指指导车间加工工和现场施工工。图5.2.5---2导出砌砌体体施工图5.2.6砌块块块车间加工工车间布置按相关标准及安安安全文明明施工工要求搭搭设标标准砌块块加工工车间，标标准准砌块加加工车车间大小小规模模应该满满足砌砌块加工工器具具的使用用级砌砌块周转转的需需求，车车间位位置的设设置应应该远离离项目目生活区区，减减少噪音音及粉粉尘对生生活区区的影响响，还还应综合合考虑虑砌块入入场以以及在后后期运运输，尽尽量使使场内运运输线线路最短短，尽尽量减少少二次次搬运，车车间间场地设设置有有足够的的场地地，方便便成品品砌块的的堆放放以及砌砌块后后期的运运输吊吊运。图5.2.6---1砌块块车车间机具选择在机具选择过程程程中，应应尽量量选择噪噪音较较小，带带相关关降尘措措施的的切割机机，但但由于一一般切切割机在在切割割砌块时时粉尘尘较大，对对周周边环境境影响响较大，在在砌砌块加工工过程程中，可可在切切割锯片片安装装细水管管，使使得切割割过程程在湿润润条件件下进行行，可可有效防防止粉粉尘过大大。降降低对环环境的的影响。如果项目过程较较较小，设设计砌砌块不多多，可可采用人人工切切割加工工砌块块，当项目工程程比较较大，工程程砌块加工量量比比较大时时，可可选用数数控切切割机，在在车车间对砌块块进行数字字化加工工。图5.2.6---2数控控砌砌块加工工机具具图5.2..66-3人工加工工器器具(3）砌块车间间加加工在砌块加工前，应应对工人进行行培训和交底底，提高砌块块车间加工操操作工人的操操作技能。选用人工加工器器器具时，工人根据据砌砌块车间间加工工翻样料料单和和明细表表,工人应严格按照图图纸纸在砌块上上划划线切割割，选选择数控切切割割机时，操操作作工人应接受专业业的的操作培培训，应应持证上上岗，在在数控切割割机机中输入加加工工控制参数，利利用机械械进行行划线切割。用于加工主规格格格砌块剩剩下的的零散砌块合理安安排排用于加工副规格砌块块，减减少砌块块的浪浪费。在加加工工完成后应应根根据放样图图进行质质量验收收，确确保砌块加加工工出来的砌块块符符合设计施工要求。不不合格砌砌块应应用于加加工生生产小尺寸寸的砌块块，提供砌块块利利用率减减少浪浪费。5.2.7按单单单元编码堆堆放放砌块加工完成后后后，根据据编码码将加工的构构件件进行集中中堆堆放，便于调用和和查查看。可按照砌砌筑筑单元进进行堆堆放，并并在砌砌块附件粘贴该该堆堆砌块所所属楼楼层位置置，也也可将砌砌块按按照相同同规格格进行标记记堆放，在选用时按照单元元墙墙体所需需各种种规格砌砌块数数量进行行调配配。图5.2.7---1砌体堆堆放放图5.2.8吊运运运及砌筑施施工工砌块吊装可以以以以砌筑单单元墙墙所需砌块块为吊装单单元，根根据reviit导出的所要要砌筑的单单元墙所所需的的砌块种种类和和数量进进行调调配然后进进行行整体吊装，吊吊运到楼楼层相相应砌筑点进行行集中堆放。砌块施工前，利利利用CADD图纸或或者直接接利用用三维模模型以以及相应的的交底动画对工人人进进行交底底，工工人在施工工过过程中应应严格格按照设设计布布置图纸纸施工工，不得得随意意砌筑，在在砌筑过程程中中可将砌块块布置图纸纸粘贴于于砌筑筑墙体附近近，工工人按图图纸施施工，边边施工工边进行行对比比校核，保保证证按图施施工，确确保施工工质量量。图5.2.8---1三维动动画画施工流程程交交底5.2.9质量量量验收在进行验收时，检检查现场砌砌块布置位位置以及灰灰缝宽度等等砌筑情况况与三位模模型砌块排排版图布置置是否一致致，检查在在转角位置布置置的拉结钢筋是是否符合要要求，砂浆浆强度等级级是否满足足设计要求求。图5.2.99--1BIIM模型图5.2..99-2现场场实物图6．材料与设备备备6.1材料（见见见表6.1）表6.1材料表材料名称规格数量备注（用途）蒸压加气混凝土土土砌块200*20000*6000200*20000*6000——砌筑材料模板1830*91115*118——预制件加工木方50*100***20000——预制件加工6.2机具设备备备表6.2机具设备备表表设备名称规格数量备注（用途）数控切割机ZDQ95-999型1-2台砌块加工水管Φ2530米砌块加工除尘7．质量控制7.1在砌块块块布置过过程中中应该严严格按按照相关关原则则进行布布置，使得得砌块整体体的布置安安全，美观观7.2加强对对对项目技技术管管理人员员的培培训，以以达到到熟练应应用，建建立BIM模过程中应应严严格控制制各构构件的尺尺寸精精度、灰缝缝宽度，对各砌块尺尺寸寸，命名名进行行严格要要求。7.3确定构构构造柱、顶顶砖砖及门窗窗洞口口等大样样做法法并编制制统一一的大样样做法法标准化化图集集。通过过对不不同部位位、尺尺寸的砌砌块施施工图优优化和和翻样的的研究究，确定定最优优的标准准化翻翻样图。7.4对砌体体体加工车车间切切割工人人进行行培训，利利用用导出的施施工工图纸或或者BBIM模型对切割割工工人进行行交底底，提高高砌块块车间加加工操操作工人人的操操作技能能。7.5根据砌砌砌块车间间加工工翻样料料单，在在砌块上上划线线切割，砌砌块块切割尺尺寸控控制准确确，边边角整齐齐。按按规格堆堆放在在指定的的堆放放地点。7.6在施工工工现场，将将放放样图粘粘贴在在要砌筑筑的位位置或者者直接接利用BIIM模型，对对工工人进行行交底底，工人人根据据放样图图进行行施工。严严格格控制砌砌体灰灰缝大小小并双双面勾缝缝。7.7根据砌砌砌筑排版版图及及砌块施施工验验收规范进进行行验收。8．安全措施8.1施工应遵遵遵守国家家的《建建筑安装装工程程安全技技术规规程》等等国家家和地方方有关关施工现现场安安全生产产管理理规定。8.2根据施工工工特点编编制安安全操作作注意意事项及及具体体施工安安全措措施