[發明專利]一種利用BIM建模樁基礎指導的蜂窩鋼結構施工方法

在審

• 申請號: 202010340328.3
• 申請日: 2020-04-26
• 公開（公告）號: CN111506952A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 李萬旺;孫建平;林冠仰;姚長松;耿澤喻
• 申請（專利權）人: 廣東蕉嶺建筑工程集團有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13
• 代理公司: 廣州凱東知識產權代理有限公司 44259
• 代理人: 喻學寧

1.一種利用BIM建模樁基礎指導的蜂窩鋼結構施工方法，所述的方法包括如下步驟：施工準備→鋼結構深化設計及加工制作→臨時支撐系統安裝→蜂窩鋼結構安裝→檢查驗收→臨時支撐卸載，其特征在于：

S1:施工準備

A:技術準備

技術部門認真研究施工技術文件(設計施工圖、設計規范、技術要求等資料)，并邀請設計院進行設計技術交底，由技術部門編制《制造工藝方案》、《制造驗收要求》、完成施工圖轉換、焊接工藝評定、火焰切割工藝評定、涂裝工藝評定、工藝文件編制、工裝設計和質量計劃編制等技術準備工作；

B：BIM模型建立

根據設計施工圖、設計規范、技術要求等資料在施工過程中運用了BIM技術，并利用設計軟件模型的建立；S2:鋼結構深化設計及加工制作；

S2：鋼結構深化設計及加工制作

A:深化詳圖設計與工藝、運輸及安裝方案的結合

因蜂窩鋼結構為彎曲弧面結構，主要構件為大型彎扭箱型構件及大型鑄鋼節點，詳圖設計時應進行必要的工藝設計，如板件拼接順序及焊接處理等方面；

詳圖深化設計還應在構件規格、運輸以及最終安裝方案的基礎上進行，同時，構件運輸、安裝過程中需要用到的吊耳等輔助零件也應在詳圖設計階段就進行了充分的考慮；

B:彎扭構件深化設計

1)彎扭構件三維實體建模

根據構件提供的參數，在設計軟件上生成構件的三維實體模型；

2)彎扭構件壁板的展開及其放樣圖的繪制

根據已建立的彎扭構件三維實體模型，對各個壁板展開并繪制放樣圖，標注各個控制點的平面與空間坐標，標注所需的各個尺寸數據；

3)彎扭構件及任意三維實體用鋼量統計

根據已經建好的三維實體模型軟件自動統計用鋼量，區分不同的板厚，統計各種厚度板件的用鋼量及總用鋼量，并給出文本格式的報表；

C:彎扭構件加工制作

1)彎扭壁板的下料及成型

根據深化設計壁板展開圖進行鋼板的切割下料，在壁板上劃出加工成形壓制線和箱體組裝控制線、成形后的檢測基準線；

2)彎扭箱體的組裝

①將成形加工好的箱體壁板下翼緣板吊上組裝胎架進行定位，箱體壁板應與胎架模板上口緊貼；

②加勁肋安裝定位時必須對準壁板上的安裝控制線位置，并檢查與壁板的安裝間隙，焊接時先焊箱體加勁肋的立焊焊縫，后焊平焊焊縫；

③將兩塊側板分段吊上下翼緣板進行組裝定位，定位時必須注意側板的相對位置和橫隔板的相對位置，同時要保證其之間的坡口間隙，定位后進行側板的角接焊接，焊后進行局部矯正；

④箱體內部焊接后，進行封板，封板同樣必須保證與加勁肋的安裝間隙，然后在箱體腹板的外側面將平行于箱體軸心線的兩根水平線駁至箱體外側壁板上，進行翻身清根后再焊，焊后校正測量；

S3:臨時支撐系統安裝

根據蜂窩鋼結構分塊重心位置，在構件下部設置臨時支撐，臨時支撐支撐截面2.5x2.5m的格構式支撐，臨時支撐立管和腹桿采用φ245x10mm及φ159x6mm，設置臨時支撐時還要考慮下部土建形式，確保將力通過混凝土梁、柱傳遞給基礎，臨時支撐與上部構件之間設置胎架；

S4:蜂窩鋼結構安裝

A：根據三維模型進行現場定位，在結構中間區域設置臨時支撐；

B:在混凝土基礎平臺上，將多個弧形鋼構件及鑄鋼件安裝形成底環梁；

C:根據數值模擬劃分區域，找出應力轉換的臨界點作為起始點，將整個結構分區安裝，首先設置臨時支撐安裝起始鑄鋼節點；

D：在兩側連系梁疊加區域按由下至上的順序進行安裝，測量定位后焊接固定；

E：設置支撐進行中間區域安裝，中間區域先安裝中間腹桿，最后安裝外圍環梁；

F：三個區域最終均與安裝起始鑄鋼節點連接形成整體蜂窩鋼結構，安裝完成；

S5:檢查驗收

A：蜂窩結構的桿件應符合設計要求和制作規范的規定,運輸、堆放和吊裝等造成的鋼構件變形及涂層脫落，應進行矯正和修補；

B：蜂窩結構底部節點的底軸線對定位軸線偏移不應大于2.0mm，主受力桿的垂直度允許偏差H/1000，且不應大于10mm；

C：蜂窩結構的桿件對接處的焊口錯邊量不大于T/10，且不大于2.0mm，同時要求焊縫平滑過渡；

D：蜂窩結構節點對接焊縫的質量等級應符合設計及規范要求；

E：拱蜂窩結構的節點、桿件的中心線和標高基準點等標記應齊全；

S6:臨時支撐卸載

A：臨時支架拆除過程中由于無法做到絕對同步，支架支撐點卸載先后次序不同，其軸力必然造成增減，應根據設計要求或計算結果，在關鍵支架支撐點部位，應設置測量觀測點，通過位移控制變形，檢測支架的軸力變化，確保支架的拆除安全；

B：支撐點卸載采取分級切割的方式進行，構件與胎架模板接觸點面進行切割，每次切割8－10mm深度，根據每個卸載點理論下撓值，將切割分為3個等級，如理論下撓30mm，則第一級切割量程10mm，停止切割，讓所有卸載點自由釋放，并進行全站儀測量；然后進行第二級切割，量程10mm，同第一步釋放后觀測，最后進行第三級切割，量程10mm；

C：支撐卸載時，在釋放過程中應進行跟蹤測量結構的變形情況，發現問題應馬上停止，并隨時對結構進行檢查，重復以上操作，直至支架完全不受力；

D：卸載時，應對結構的變形設置變形監測控制點，并將實際變形監測值與理論分析計算值進行對照，并應及時報告。