摘要：随着BIM技术以及无人机技术的发展，本文以某工程为例，对多连跨钢结构车间安装施工技术进行分析探讨。建筑结构形式也为满足功能的需求而不断的改进.因钢结构能满足大跨度结构功能的要求，且有着结构轻、成本低、工期短以及使用美观等优点，以其新颖的结构外形，先进的技术方案，成为建筑领域的一大热点，其成功均得益于大跨度钢结构技术的应用.文章分析大跨度厂房钢结构施工安装技术.
关键词：BIM技术；无人机技术；施工技术；多连跨钢结构
一、工程概况
本工程位于上海松江区，为汽车工业建筑。主厂房长357m，宽280m，高15m；单层，最低梁底标高为9.6m；主跨度为24m、28，采用网架结构，结构整体规则。厂房由三块网架组成，分别为网架一，网架二，网架三（见下图一、图二）。根据结构布置特点、现场安装条件以及提升工艺的要求，采用提升工艺安装。厂房总用钢量约6400吨，每区域2130吨，网架提升重量约为867吨，三块网架提升总重量约为2600吨。
结构平面布置图（图一）
结构立面布置图（图二）
二、多连跨钢结构车间精确安装施工技术
1、BIM技术应用内容
1.1深化设计确定构件加工尺寸
本工程五连跨钢结构车间采用了TeklaStructures19.0版本软件，依据设计图纸按照1：1的比例建立一个精确的钢结构车间模型。主要构件钢柱下部截面H500X300X8X14，上部截面H470X340X8X16，钢屋面梁H500X240X8X10，对车间各构件的连接节点、细部等进行深化设计，精确确定各构件位置、材料的用量和加工几何尺寸，并出具下料加工排版图，同时满足了钢结构构件材料采购的及时性和准确性。
1.2通过软件编码解决问题
TeklaStructures软件出具各构件的详细零件图和加工要求，确保了构件制作图纸精度要求。同时，钢结构制作统一采用工厂化加工，每一件构配件由软件生成二维码贴于构件明显部位，确保了构件出厂准确，也确保了管理可控性要求，缩短工期。
1.3通过模型自动分类组成精加工部件
统筹处理的钢柱上部连接部位的连接板，统一成批次加工对应相应钢柱，例如：重点部位之一的高强度螺栓连接，钢柱与钢梁连接部位、钢梁与钢梁连接部位的端部钢板使用相应编号采用机械套钻，同时在考虑钢梁焊接焊缝影响预先考虑2mm组对间隙的方法。
1.4采用BIM实施对施工人员进行技术交底
多连跨钢结构基础预埋螺栓对钢柱安装影响比较大，采用revit2016版软件建立独立柱基础模型，对施工人员进行三维模型技术交底，更加准确和清晰表达所要达到的目的。在独立基础中的预埋螺栓施工中，使用钢筋立体性加固和钢模板固定预埋螺栓，在纵横垂直方向轴线上采用钢丝绳穿线，确保轴线直观和准确。在混凝土浇筑时，采取承台与短柱分步浇筑方法，减少混凝土浇筑碰撞螺栓，确保预埋螺栓的安装精度。
1.5通过软件模型选择最优方案
多连跨钢结构屋面系统安装，跨与跨之间安装相互影响。采用TeklaStructures受力分析功能分析三种情况下点荷载、局部荷载作用下，屋面梁和屋面系统受力变形情况，第一种方案从中心跨向两边吊装方案，第二种方案从两边向中心吊装方案，第三种方案分别从Ａ轴线和Ｋ轴从向边部安装方案，最终选择变形较小的第一种方案。
1.6通过建模解决碰撞问题，提高工作效率
本工程采用TeklaStructures19.0数据模型导入revit2016软件结合施工工具插件，模拟钢屋面吊装工艺过程。在模型中的各吊装阶段及状态下进行保存，可实时查阅吊装机械的性能参数以及钢结构屋面梁的构件重量，吊点的设置距离情况，提前与参见各方以及施工作业人员沟通，确保施工过程的安全性和方案的可行性，减少安装误差，发挥模型的直观和量化的特点，进行沟通和技术交底，效率高ø同时，在模型中导入雨水系统模型，直观反映雨水系统与主体构件的碰撞问题，及时与设计沟通，避免进度的延误。
2、无人机技术应用
多连跨钢结构施工过程和工序比较多，面积大，节点多，几乎全部为高空作业，项目质量管理人员和技术人员很多不具备高空作业能力，项目部通过购买大疆精灵无人机对6#车间的施工过程进行跟踪拍摄。在多连跨钢结构车间施工中采取规划线路飞行和设计模型观察角度，与飞行同一角度拍摄记录车间的施工情况，分析安装质量问题和不安全问题，并将结构关联到revit模型中，通过项目管理群发布，将反映的问题得到解决。在项目管理中主要应用内容：
（1）安装质量管理：技术人员运用无人机对拍摄的车间吊装过程和细部节点进行分析，也同时对安装节点的安装质置进行检查。特别是屋面梁与钢柱的高强度螺栓连接质钢屋面楝条的连接质量，钢屋面檁条平整度的整体外观效果，质量检查效果非常清晰，监督安装质量，跟踪检查情况。无人机能够清晰反映车间的细部质量状况，通过网络传输到项目管理平台，增加了质量管理的一种手段和方法。（2）安全管理：高空作业人员点多面广，技术人员运用无人机检查安全保证设施使用和劳动防护用品的佩戴等，以及施工的效果，通过视频记录播放并结合其他安全事故教育，比较直观的对施工人员进行教育，使施工人员容易接受和改正，极大改善了项目安全管理人员的工作环境和工作方法。
3、钢结构安装效果
（1）钢柱安装质量：一般车间由于跨数少，经常忽视钢柱安装顺序，直接将钢柱对应基础安装，安装完毕后，进行校正时或者钢梁安装时，由于误差过大不得不返工校正，从而影响进度和质量；另一方面钢柱测量缺少细节控制，往往仅采用一种尺寸复核，准确性不高。这种安装过程，缺乏总体安排策划和技术数据支撑，效率低。本项目车间为多连跨钢架，必须从总体考虑安装顺序以及严格控制测量工作，效率和精度都得到提高。从中间的ＧＫ跨开始向两边安装，钢柱安装的质量控制，钢柱安装的标高水平度控制和检查，采用激光水准仪进行测量，测量基准统一按照埋设标准基石。钢柱标高确定好后，使用红色油标喷涂标高1000mm标志。钢柱垂直度控制采用经纬仪在纵向和横向两个方向进行控制，钢柱的上部和下部中线都在加工厂采用白色油标标识清楚。钢柱垂直度直观检查，采用线坠法，在钢柱带有螺栓孔面安装一根100mm螺栓，螺栓端部向下吊铅垂。钢柱安装间距、跨距控制采用总距钢丝绳加钢尺双项目复核，同时检查复合尺寸采用吸附式激光测距仪，确保钢柱安装精度。
（2）提高工效：钢屋面梁安装由GK跨中间11轴开始向1轴和22轴安装，然后向两侧跨扩展安装，可有效控制一定的安装误差。通过观察一般钢屋面梁吊装过程，工作效率比较低，操作不便，吊装难度无形增加，技术人员设计钢屋面梁之间在地面拼接的三角形防倾倒模架，确保屋面梁吊装前屋面梁垂直起吊，同时，设计H钢吊装专用工具，进行钢屋面梁的吊装作业，在钢屋面梁精确就位和细微调整上，安全可靠。钢屋面梁与钢柱连接部位使用钢制过冲与高强度螺栓配合安装，高强度螺栓连接拧紧方向统一，紧固由中心向外部，钢屋面梁两边同时紧固，采用专用力矩扳手紧固。钢结构车间由于跨在钢屋面梁上设置几字型可拆卸操作平台，改善作业人员的安全操作环境和安全风险提高工作效率。
结束语
BIM技术、无人机技术以及严格控制工艺和工具改进的方法，将多连跨钢结构车间的安装过程重点部位技术问题，采用针对性处理的办法，提高多连跨钢结构车间的精确安装质量，操作安全可靠，效果明显，更加有效保证项目的整体进度、质量管理和安全管理，提高了施工人员的默契度，增强了各参建单位之间沟通效果。
参考文献：
[1]BIM技术在机电安装工程中的质量监督[J].行耿顺.工程技术研究.2017（07）
[2]BIM在工程施工中的应用[J].张建平，李丁，林佳瑞，颜钢文.施工技术.2012（16）
[3]方庆琯，王转，现代物流设施与规划[M]，北京，机械工业出版社，2009，2
[4]马士华，企业生产与物流管理[M]，北京，清华大学出版社，2009，1
[5]黄毅，陈雷，铁路货车检修技术[M]，北京，中国铁路出版社，2010，2
论文作者:贺旻
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/19
标签：屋面论文; 钢结构论文; 车间论文; 构件论文; 无人机论文; 技术论文; 螺栓论文; 《基层建设》2019年第6期论文;