摘要：经济在快速的发展，社会在不断的进步，为加快施工进度保证施工质量，济南市顺河快速路南延建设工程管线检查井采用预制装配式钢筋混凝土井施工。由于本工程管网错综复杂，管线与井室接驳点位置皆不相同，加上管径存在差异，每个井室预留洞口规格均不相同，给预制井施工带来极大困难。通过使用BIM技术优化排水管线，参数化设计预制井相关指标，提高预制井开孔精准度，极大降低井、管对接时错漏的几率。
关键词：建筑信息模型;预制装配式井;参数化;管线碰撞
引言
预制构件是装配式建筑的基础，装配式建筑的建造是基于预制构件进行系统集成实现建筑功能并满足各层用户需求的过程。装配式建筑要求打破传统的先专业拆分设计后施工的模式，转到以设计师牵头，进行建筑系统集成、建筑产品化的思路上来。预制构件BIM数据库的构建研究是装配式建筑实现集成设计、智能制造、虚拟建造的重要实现基础，可以在更高层次上实现装配式建筑全流程全专业全产业的一体化集成，而不仅仅把BIM数据库作为三维模型的储存空间。
1 BIM技术应用特点
预制装配式构件具有标准化程度高、机械化施工要求高、项目管理信息化技术要求高等特点，其优势主要体现在以下几个方面：结构构件标准化设计并批量生产，不仅节约设计时间，也提升了构件的生产效率；装配式构件在施工过程中明显降低了扬尘和噪声污染，提高了环境质量；机械化施工程度高，缩短工程施工工期，降低了资金压力，提高了项目经济效益；装配式施工的发展还处于初级阶段，目前仍面临着一些制约其发展的因素，具体包括：相关的规范标准还不够完善，无法广泛普及应用；装配式的建造成本较高，政府扶持政策的力度不够；很多预制构件标准还不统一，不利于预制构件形成一定的规模；预制构件吊装工艺较为复杂，现场安装技术还不够成熟，技术人才也比较匮乏，短期内很难改变这样的现状。BIM与装配式施工阶段的工程技术结合后具有很好的应用价值。主要表现在：BIM可以创建建筑、结构、机电等各专业的构件库，方便设计、生产以及施工；对于装配式结构最难处理的预制构件节点连接，采用BIM技术可以根据施工现场进行区域划分，模拟出4D工序，实现施工过程中的每个工序可视化，大大提高施工质量。BIM技术虽然可以实现对各专业预制构件实施跟踪管理，但由于预制构件的种类和数量比较繁多，用人工进行运输或者吊装时，容易出现找错构件现象，严重影响施工的质量及效率。BIM技术融入了RFID识别技术，使得每个预制构件都有自己的识别码，确保了预制构件在生产、运输、吊装等环节不易出错。
2 BIM参数化设计检查井
2.1检查井设计参数分析及3D参数族建立
检查井构件划分:井盖、井座、井筒、井室盖板、井室。混凝土检查井的组成构件如图1所示。整座井身拆分为可预制的构件，现场施工时以搭积木方式拼接安装形成排水检查井。
图1 预制检查井构件拆分
为方便支模、浇筑及考虑设备调运能力，将井室与盖板进行分别预制。井筒预制构件分为最下一节、标准节(1m高)、调节节段(50cm高)，现场施工时用C30素混凝土浇筑找平井盖与路面平齐，找平节段高度≤50cm。井座为标准构件，无尺寸规格变化。目前市面未有专门针对市政构筑物参数化设计的软件，考虑AutodeskＲevit软件的参数驱动形体强大，用常规模型族模块制作检查井3D模型。利用AutodeskＲevit的常规模型族样板，使用参照面，驱动参照面从而驱动参照面上的线、面和体。在族编辑器中布局参照平面;并根据需要，添加尺寸标注;然后为尺寸标注添加标签创建参数，参数名与设计资料表达一致，分别设置好井室构件几何参数A，B，b，H及开孔直径，非几何参数混凝土材质、标记;井盖几何参数长、宽、厚度、开孔直径，非几何参数混凝土材质信息;井筒几何参数高度、壁厚，混凝土材质，井座;添加到几何图形，并将该几何图形锁定到参照平面。考虑各预制构件形体参数设置，按照检查井大样尺寸及构件拆分，设置构件形体参数族模板，利用参数运算公式设置并传递参数，如图2所示。考虑到每种检查井类型对应着一系列不同参数组，为了提高制作不同参数族的效率，采用txt文件数据进行参数驱动生成构件族。首先将欲创建的族的各类型对应的数据制作成数据表，将检查井设计参数(见表1)按照参数格式制作成txt数据源;其次在建立模型的过程中创建参数与数据表中的参数一一对应;最后对每一组类型参数进行调试，保证每一个族类型都可进行参数化驱动。
图2 直通矩形检查井井室模板族
表1 矩形直线混凝土雨水检查井井室尺寸
2.2管线综合与深化排水设计
现场施工时井位的平面、标高空间位置挪动都会引起井室孔口的凿补。在建立排水管线模型过程中已经发现设计存在诸多不合理的地方，如:按实际尺寸建立检查井布置后发现和其他构筑物、市政管线碰撞的情况。将排水模型和构筑物、市政管线模型进行全专业碰撞检查，发现冲突干涉问题。AutodeskNavisworks可以交互Ｒevit数据格式模型文件，将源数据模型轻量化，进行全专业整合协作，运行碰撞检测。
2.3进度管理
工程进度管理除了按照传统工程进度管理的方法外，还通过BIM模型进行了工作室进度管理和施工现场进度管理。通过BIM技术实现工程项目4D工序模拟，完成工作室进度管理的进度计划。施工现场进度管理通过RFID芯片和粘贴在构件中的二维码来实现，即当预制构件进场后，会通过读卡器进行数据输入和检验通知。在预制构件的吊装阶段，技术人员通过扫描二维码读取吊装信息，根据信息中的吊装顺序进行吊装，保证了本工程在施工过程中，实际施工进度比计划进度快。
结语
1)BIM技术能够处理并组织繁杂的设计信息，弥补二维设计的不足。参数化设计各预制构件，在BIM模型中将预制井数据生成情况充分验证，对可能发生的问题提前暴露并进一步优化，利用BIM技术的专业协同性，整合全专业BIM模型，查找碰撞干涉，使得管线碰撞得以提前解决，有效避免因预制井留孔位置及数目而造成凿补现象，提高施工质量，给项目带来切实效益。2)利用BIM技术的可模型性，对生产组织活动进行预演，提前辨识施工组织安排存在的问题，优化施工组织次序，避免不合理安排造成作业干涉导致怠工、窝工。利用AutodeskＲevit强大的数据库录入、输出功能，从优化完善的排水BIM模型中直接提取加工数据，指导预制加工，可大大提高了工作效率。3)族库是AutodeskＲevit平台核心建模软件的宝贵财富，BIM技术在本工程中应用积累的市政构筑物族库，在以后类似项目应用中可以方便调取，提高建模效率，将为BIM工作开展发挥巨大作用。
参考文献
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论文作者:张誉镪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/16
标签：预制构件论文; 参数论文; 构件论文; 模型论文; 管线论文; 技术论文; 建筑论文; 《基层建设》2019年第17期论文;