加速科技成果轉(zhuǎn)化 推動科技創(chuàng)新與業(yè)務(wù)創(chuàng)新深度融合 ——省級優(yōu)秀工法推介
在建筑業(yè)智能化、工業(yè)化轉(zhuǎn)型浪潮中,科技創(chuàng)新正深度重塑施工與管理模式。公司秉持科技引領(lǐng),推動成果高效轉(zhuǎn)化,近期榮獲9項山東省工程建設(shè)工法。本次重點推介其中4項,分別聚焦住宅工程類幕墻體系、仿古建筑、裝配式支吊架及綠色住宅等領(lǐng)域,實現(xiàn)了從設(shè)計、生產(chǎn)到施工的數(shù)字化協(xié)同與精細管控。它們不僅是項目高效推進的關(guān)鍵支撐,更在節(jié)約資源、控制成本方面成效顯著,為公司高質(zhì)量發(fā)展與行業(yè)升級提供了扎實的“技術(shù)樣板”。
一、基于BIM技術(shù)的住宅工程類幕墻體系窗框安裝施工工法
本工法以BIM技術(shù)為核心支撐,具備四大顯著特點。一是通過Revit軟件建立三維模型,實現(xiàn)窗框龍骨與外挑混凝土窗垛的無縫匹配,精準計算材料用量并優(yōu)化預(yù)埋件排布。二是借助3DMAX軟件進行施工模擬與安全風(fēng)險可視化交底,避免二次返工,降低作業(yè)風(fēng)險。三是通過BIM模型優(yōu)化資源配置、快速響應(yīng)設(shè)計變更,有效控制預(yù)算偏差,進行成本動態(tài)管控。四是依托模型數(shù)據(jù)驅(qū)動數(shù)控機床加工,構(gòu)件誤差控制在±2mm內(nèi),嚴格保障施工質(zhì)量。
(一)適用范圍
本工法適用于應(yīng)用類幕墻體系的多層及高層住宅工程窗框安裝施工。
(二)工藝原理
核心為“BIM賦能+結(jié)構(gòu)創(chuàng)新+精準控制”:BIM模型精準還原窗垛、預(yù)埋件及窗框空間關(guān)系;外挑混凝土窗垛與全現(xiàn)澆外墻體系提升結(jié)構(gòu)抗震抗裂性能;預(yù)埋件偏移裝置解決預(yù)埋偏差問題;模型深化及碰撞分析規(guī)避施工沖突;全自動全站儀將模型坐標轉(zhuǎn)化為現(xiàn)場控制點,實現(xiàn)毫米級安裝精度。
(三)施工工藝流程
BIM建模設(shè)計分析→定位構(gòu)件尺寸→測量放線→預(yù)埋件預(yù)埋及偏移裝置安裝→聚酯節(jié)能副框安裝→龍骨(豎框+橫框)安裝→防水抗裂砂漿塞縫→保溫及層間防火安裝→JS-Ⅱ防水涂膜施工→窗框安裝→玻璃、壓塊、打膠及壓板安裝→裝飾扣蓋安裝→防雷接地處理。
(四)操作要點
BIM建模需精準還原窗垛尺寸、模板支設(shè)及構(gòu)件銜接細節(jié);測量放線采用全自動全站儀等高精度設(shè)備,數(shù)據(jù)與模型嚴格比對;預(yù)埋件需做好定位標記與鋼筋避讓,偏移裝置通過滑動塊調(diào)整偏差至允許范圍;龍骨安裝嚴格控制施工精度,預(yù)留伸縮間隙;防水與保溫施工需確保砂漿塞縫密實、防水涂膜厚度達標、保溫層固定牢固。
(五)效益分析
經(jīng)濟效益顯著:本工法在鳳凰路項目的成功應(yīng)用,極大提高了窗框安裝的施工精度,施工整體品質(zhì)也大幅提升,材料損耗有效減少,縮短施工工期的同時節(jié)省了大量人工費用,經(jīng)濟效益可觀,發(fā)展前景廣闊。
社會效益突出:材料管控減少浪費,踐行綠色施工;BIM管理提升安全與品質(zhì),增強建筑抗震抗?jié)B性能;工法推廣推動行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,為同類工程提供范本。
二、基于BIM的混合結(jié)構(gòu)類仿古建筑施工工法介紹
本工法以BIM技術(shù)為核心支撐,具備五大顯著特點。一是數(shù)字化設(shè)計,BIM三維建模實現(xiàn)仿古建筑數(shù)字化設(shè)計。二是可視化施工,BIM模型可視化功能指導(dǎo)施工過程管理。三是信息化管理,BIM信息集成實現(xiàn)施工全過程信息化管控。四是智能化建造,BIM結(jié)合現(xiàn)代施工技術(shù)實現(xiàn)仿古建筑智能化建造。五是可持續(xù)性,BIM優(yōu)化設(shè)計減少浪費與成本,預(yù)制標準化提升效率與質(zhì)量。
(一)適用范圍
本工法適用于各類混合結(jié)構(gòu)仿古建筑施工,尤其適用于造型復(fù)雜、構(gòu)件多樣、精度要求高的大規(guī)模仿古建筑群項目。
(二)工藝原理
核心為BIM技術(shù)指導(dǎo)施工階段管理,包括三維建模(多專業(yè)模型)、異形結(jié)構(gòu)放樣(Revit可視化)、碰撞檢測(Navisworks沖突排查)、施工模擬(方案優(yōu)化)、榫卯構(gòu)件放樣(定尺加工參數(shù)導(dǎo)出)、工程量統(tǒng)計及工序指導(dǎo)等。
(三)工藝流程
BIM建模創(chuàng)建→模型準確性檢驗→基礎(chǔ)模型完成→BIM模擬分析→主體結(jié)構(gòu)、大堂高支模、屋面瓦、翼角、豎向木結(jié)構(gòu)等施工節(jié)點解決→構(gòu)件精準排布→構(gòu)建定制化生成→指導(dǎo)現(xiàn)場施工→驗收。
(四)操作要點
BIM建模精準還原設(shè)計(含建筑、結(jié)構(gòu)等多專業(yè)信息);施工準備:基于BIM模型優(yōu)化方案,合理安排工序與機械。主體施工前:BIM碰撞檢查消除沖突,減少返工風(fēng)險,解決建筑與結(jié)構(gòu)、設(shè)備管道等多專業(yè)問題(如標高不符、管線布局狹小等)。主體施工:BIM模型指導(dǎo)模板、鋼筋、混凝土等工序。仿古構(gòu)件:BIM放樣確保木結(jié)構(gòu)下料的安裝精度。木質(zhì)構(gòu)件制作要點:依據(jù)BIM模型出具料單,指導(dǎo)材料采購與加工。仿古屋面瓦:BIM指導(dǎo)安裝位置與角度,確保精度。裝飾裝修:BIM排版放樣保障效果。竣工驗收:BIM模型輔助質(zhì)量檢查。
(五)效益分析
經(jīng)濟效益:借助BIM技術(shù)提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計沖突,節(jié)約木材相關(guān)成本80萬元(材料24萬、加工34萬、安裝22萬)。
通過施工模擬優(yōu)化方案,縮短工期60天,節(jié)約現(xiàn)場管理費約30萬,設(shè)備租賃費約50萬,合計80萬。
精確材料管理:BIM技術(shù)減少模板、混凝土、鋼筋等材料浪費,節(jié)約成本27萬元。
本項目應(yīng)用BIM技術(shù),雖前期有軟件、培訓(xùn)等投入,但通過減少設(shè)計變更、優(yōu)化施工方案、精確材料管理,直接節(jié)約成本約120萬元,提升項目質(zhì)量,實現(xiàn)提前完工,具有良好的應(yīng)用價值與經(jīng)濟效益,值得推廣。
三、基于BIM技術(shù)的裝配式聯(lián)合支吊架施工工法
本工法以BIM技術(shù)為核心支撐,具備三大顯著特點。一是安裝高效,采用工廠預(yù)制標準化組件,效率是傳統(tǒng)方式的3倍以上。通過螺母等扣件連接,避免電焊作業(yè),降低施工風(fēng)險。二是空間利用率高,同一支架可協(xié)調(diào)不同管線布局,減少空間浪費。橫桿、管夾等部件可沿槽鋼方向靈活調(diào)節(jié),適應(yīng)后期調(diào)整需求。三是環(huán)保節(jié)能,主材為輕型C型鋼,比傳統(tǒng)槽鋼、角鋼減少15%-20%鋼材用量,降低能耗。工廠預(yù)制減少了現(xiàn)場的加工污染,無需防腐處理。
(一)適用范圍
本工法適用于各種管線集中布置、多種管道、風(fēng)管、橋架等上下分層布置,凈高要求高,空間區(qū)域有限。
(二)工藝原理
基于BIM技術(shù)的應(yīng)用,利用revit軟件進行三維建模,將給排水、暖通、電氣、消防等各專業(yè)的支吊架綜合起來,通過BIM技術(shù)的統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計,整合成統(tǒng)一的支吊架系統(tǒng)。
(三)工藝流程
深化設(shè)計:利用BIM工具優(yōu)化管線布局,確定支吊架位置和形式。方案制定:計算間距、載荷,確定吊桿和橫梁尺寸,確定方案及大樣圖。工廠預(yù)制:根據(jù)材料清單工廠預(yù)制加工。安裝固定:立柱→橫梁→底座→配件的順序連接。
(四)操作要點
聯(lián)合支吊架模型建立。聯(lián)合支吊架標注、編號,需要對綜合支吊架進行編號、定位標注,導(dǎo)出支吊架施工圖供廠家制作及指導(dǎo)現(xiàn)場施工。聯(lián)合支吊架導(dǎo)出工程量,利用BIM軟件創(chuàng)建好的明細表以及綜合支吊架施工圖,導(dǎo)出材料清單。現(xiàn)場安裝,采用基于BIM模型的裝配式成品支吊架,現(xiàn)場只需切割和組裝兩道工序。
(五)效益分析
裝配式聯(lián)合支吊架采用工廠預(yù)制、現(xiàn)場裝配,經(jīng)濟效益顯著。
材料成本:標準化設(shè)計和工廠預(yù)制,減少現(xiàn)場切割產(chǎn)生的邊角料,鋼材利用率提高約10%以上。
人工成本:采用裝配式,安裝效率為傳統(tǒng)工藝的3-4倍,人工費用降低約40%。同時減少對焊接、涂裝等專業(yè)技術(shù)工人的依賴,緩解人力短缺的壓力。
綜合成本:通過BIM技術(shù)深化設(shè)計與標準化管理,減少材料損耗和二次返工。無需現(xiàn)場防腐處理及安全防護投入,進一步降低現(xiàn)場管理成本。
四、裝配式住宅建筑綠色施工和智能建造技術(shù)應(yīng)用施工工法介紹
本工法具備以下四大特點,一是創(chuàng)新研發(fā),賦能綠色施工。二是成套技術(shù),助力快速建造。三是智能建造,提升本質(zhì)安全。四是降本增效,打造精益施工。
(一)適用范圍
本工法適用于裝配式住宅建筑的施工。
(二)工藝原理
本工法由綠色施工和智能建造兩部分組成,由裝配式建筑、鋁模一體化快速建造、綠色施工、裝配式建筑BIM設(shè)計和預(yù)制構(gòu)件智能生產(chǎn)等多項技術(shù)綜合而成。
(三)工藝流程
本工法由多項技術(shù)綜合而成,具體工藝流程按各分項技術(shù)工藝組織實施。
(四)操作要點
綠色施工自主研發(fā)裝置:應(yīng)用了建筑施工除塵、混凝土灑水養(yǎng)護等裝置,達到了綠色施工效果。裝配式建筑與鋁模一體化快速建造綠色施工技術(shù):利用BIM技術(shù)對鋁模和裝配式進行整合和模擬碰撞,提高了鋁模的周轉(zhuǎn)率,實現(xiàn)了快速建造的目的。智慧工地管理技術(shù)應(yīng)用:運用物聯(lián)網(wǎng)、BIM等核心技術(shù),集成軟、硬件設(shè)施,通過數(shù)據(jù)匯總、分析、識別,成為一個數(shù)據(jù)實時匯總、生產(chǎn)過程全面掌握、項目風(fēng)險有效降低的“項目大腦”。井道式施工升降機安全管理技術(shù):配備了自動平層和安全監(jiān)控管理系統(tǒng),集自動控制、無線傳輸?shù)扔谝惑w,提升了智能施工水平。裝配式建筑BIM設(shè)計和預(yù)制構(gòu)件智能生產(chǎn)技術(shù):運用PKPM、BIM協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)進行輔助設(shè)計,BIM成果指導(dǎo)部品部件的高效生產(chǎn);對接現(xiàn)場施工管理,促進預(yù)制構(gòu)件快速安裝,提升了裝配式建筑智能化水平。BIM+輔助施工組織技術(shù):在項目實施階段運用BIM技術(shù),用于項目技術(shù)管理和施工管理,提升項目質(zhì)量安全和精細化管理水平。
(五)效益分析
經(jīng)濟效益:通過工法的應(yīng)用,節(jié)約了材料資源,有效控制了施工成本,產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益約578.6萬元。
社會效益:通過應(yīng)用本工法,取得了20余項科技、質(zhì)量、安全獎項,提高了企業(yè)的社會聲譽。
節(jié)能環(huán)保效益:通過工法的應(yīng)用,為全面落實國家“雙碳”目標做出了積極貢獻,對助推新型建筑工業(yè)化和建筑業(yè)低碳轉(zhuǎn)型升級起到了重要的作用。
科技賦能,創(chuàng)領(lǐng)未來。優(yōu)秀工法的推廣,是公司技術(shù)實力與創(chuàng)新精神的集中體現(xiàn)。讓我們積極學(xué)習(xí)應(yīng)用這些成果,將其融入項目實踐,共同提升建造品質(zhì)與效率。未來,公司將持續(xù)深化科技創(chuàng)新,推動智能建造與綠色發(fā)展,為行業(yè)進步貢獻更多智慧與力量。
(技術(shù)中心 趙方威)
