BIM在非标准高处作业吊篮外墙施工中的应用.docxVIP

1工程概况

亦庄同仁医院（即同仁医院南区）是一家现代化的大型综合医院，其配套项目为酒店及酒店式公寓楼，作为同仁医院的重要组成部分，总建筑面积71?454.78?m2，地上建筑面积37?795.73?m2，地下建筑面积33?659.05?m2。其中1号酒店地下1层、地上14层，层高分别是5.2?m、3.6?m，主楼屋面顶高56.1?m；2号酒店地下1层、地上15层，层高分别是5.4?m、3.3?m，主楼屋面顶高51.6?m；为框架剪力墙结构。亦庄同仁医院配套项目如图1所示。

图1亦庄同仁医院配套项目效果图

1号酒店的主楼大屋面女儿墙高3.8?m，屋面局部凸出楼梯间、电梯机房、排烟机房等功能机房，凸出屋面的机房层屋顶结构标高59.300?m，机房层屋面女儿墙顶标高0.600?m，1号酒店商业部分屋面结构标高15.220?m，女儿墙高为1.88?m。

2号酒店主楼大屋面女儿墙高分别为0.9?mm、3.9?mm；屋面局部凸出楼梯间、电梯机房、排烟机房等功能机房，凸出屋面的机房层屋顶结构标高54.900?m，机房层屋面女儿墙高为0.6?m。

该项目1号酒店、2号酒店外墙的保温装饰一体板及外墙涂料施工均采用ZLP630高处作业吊篮作为材料安装的辅助设备。

2工程重点与难点

（1）无法按照产品说明书中参数及安装要求安装高处作业吊篮。本工程选用的吊篮前梁额定伸出最大长度为1.7?m，前梁最大安装高度为1.7?m，而屋面女儿墙相对高度达3.8?m，部分屋面为花园层屋顶，需通过加高前支架、后支架或加长前梁伸出长度等方式进行非标准吊篮安装，前后钢托座重叠交错。

（2）吊篮平台与外墙距离要求较高。吊篮悬挑平台内侧与建筑物外墙距离需保持15~45?cm，以满足墙面施工要求，若位置偏移较大，需对吊篮进行移位，增加安全风险。

（3）吊篮悬挂机构固定方式多样。高处作业吊篮需根据现场顶楼实际情况，选择不同的固定方式。

3重难点解决措施

针对以上重难点问题，项目管理人员展开了BIM技术应用，通过BIM建模，从吊篮平面立面整体布置模拟、前后支架细部模拟、拉结节点模拟等方面进行施工方案优化，制订了可行的技术措施，并进行了三维可视化交底，有效降低了施工难度，提高了施工效率，大幅降低了安全风险。同时施工员可通过手机模袋云程序查看组装物件的虚拟位置，保证施工质量。

3.1吊篮平面布置模拟

首先根据屋面图纸二维图布置吊篮平面分布，然后采用Revit软件建立吊篮大臂BIM分布图，并对吊篮前后支架的平面重叠位置进行空间碰撞检查，通过BIM模型发现布置问题，从空间角度进行钢托座高度分析，错开钢托座交叉影响，以排布最优的吊篮布置方案，并能够直观地显示每个吊篮的生命绳上攀点的具体位置，保证每一只吊篮垂直居中。1号酒店屋顶吊篮大臂BIM分布及2号酒店屋顶吊篮大臂BIM分布如图2、图3所示。

图21号酒店屋顶吊篮大臂BIM分布示意

图32号酒店屋顶吊篮大臂BIM分布示意

3.2吊篮立面布置模拟

应用BIM构建全高剖面，能够完整显示悬挂机构、篮筐与建筑物、施工电梯的相对位置关系，可全面检验吊篮施工问题，如立面运行是否存在凸出墙体构件碰撞、操作空间偏差或图纸中隐含的设计问题等，并根据模型对问题位置进行调整，指导现场施工。

1号、2号酒店典型位置剖面如图4、图5所示。

图41号酒店典型位置剖面BIM示意

图52号酒店典型位置剖面BIM示意

3.3基于BIM的吊篮前后支架深化设计

根据高处作业吊篮规范，配重悬吊支架稳定力矩应不小于3倍的倾覆力矩，而吊篮最不利工况为垂直于墙面吊篮布置形式，因此吊篮前后支架深化设计对吊篮作业安全起关键作用。

根据现场屋顶造型实际情况，通过吊篮整体结构、稳定性及相关设计计算，非标准高处作业吊篮前后支架加固形式采用以下两种方式。

（1）在屋面与女儿墙高差3.8?m位置，采用前后支架加高4?m的安装形式，在相邻加高支架之间搭设交叉钢管，加高位置前将钢托座增设小附着，与女儿墙胀栓固定，增加整体稳定性。

（2）有向外突出的结构，最不利条件下转角位置需采用前梁伸出2.3m的双拉紧安装形式。

采用BIM对前后支架加固形式进行深化设计，可避免传统二维CAD图纸对复杂节点表达不直观、附着点构件加工精度误差的现象发生，提高整体吊篮前后支架深化设计水平，为提高吊篮安全性能打下基础。同时，运用明细表，可直观地查询此处的前后梁伸出长度、允许载重量、前后支架间距、前梁离地高度、非标位置前梁伸出长度及离地高度等信息，以便于交底人员查看，大幅提高吊篮安装效率。

4结束语

BIM在本工程非标准高处作业吊篮外墙施工设计中起到了重要的作用，BIM应用有利于形象准确地展示设计思路、统计工程量、进行碰撞检查、提前对整个项目建设进行全局把控，本研究通过BIM技术在吊篮施工