北海騰飛花園效果圖▲
一 、應(yīng)用背景
外腳手架工程在保障項(xiàng)目施工安全中扮演了重要角色,其安全穩(wěn)定是項(xiàng)目施工安全的基礎(chǔ)。目前懸挑式外腳手架因其搭設(shè)方便、美觀、節(jié)約材料已經(jīng)普遍應(yīng)用于施工現(xiàn)場(chǎng)，但其工字鋼預(yù)埋位置，轉(zhuǎn)角處穿墻套管預(yù)留以及剪刀撐的設(shè)置等等，都需要提前做好考慮。
BIM技術(shù)的引入為懸挑腳手架施工解決以上問題提供了強(qiáng)大助力。下面我們以北海騰飛花園項(xiàng)目20#樓為例，詳細(xì)介紹如何通過BIM技術(shù)助力懸挑腳手架的精細(xì)化管理和施工方案交底制作。
二、主樓模型建立
為了準(zhǔn)確進(jìn)行懸挑腳手架搭設(shè)排布，我們需要用Revit建立準(zhǔn)確的主樓結(jié)構(gòu)模型，考慮到影響腳手架排布的因素有：剪力墻位置、剪力墻陽角轉(zhuǎn)角、陽臺(tái)飄窗上翻臺(tái)等，結(jié)構(gòu)模型必須完整。
北海騰飛花園20#號(hào)樓結(jié)構(gòu)模型▲
三、按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行初步排布
整體模型檢查無誤后，我們將結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入到廣聯(lián)達(dá)模架軟件里面進(jìn)行懸挑腳手架的初步排布。
導(dǎo)入模架后的模型▲
首先我們打開工程設(shè)置，在外腳手架選項(xiàng)里邊找到“工程特征”，把所在項(xiàng)目的計(jì)算依據(jù)、風(fēng)荷載等信息進(jìn)行錄入，詳見下圖：
外腳手架工程特征設(shè)置▲
在外腳手架架體參數(shù)界面，我們可以看到菜單欄里有架體參數(shù)及支撐參數(shù)設(shè)置。基本參數(shù)的定義是腳手架排布的基礎(chǔ)，接下來的腳手架排布將按照這里設(shè)置的條件進(jìn)行，因此本部分參數(shù)的設(shè)置必須嚴(yán)格按照國家和地方的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來設(shè)置。結(jié)合本項(xiàng)目參數(shù)設(shè)置如下：
外腳手架工程架體參數(shù)設(shè)置▲
架體類型屬于扣件式架體，現(xiàn)場(chǎng)使用的鋼管規(guī)格為Φ48×3.0mm，鋼管的長(zhǎng)度在2.5m~ 6m之間，掃地桿高度200mm，水平桿步距為1800mm，立桿最大縱距為1500mm，立桿的排列方式按照均分排布，縱向水平桿在橫桿之上，剪刀撐的排布方式為寬度和傾角，連墻件為兩步三跨，鋼管的類型采用的也是Φ48×3.0mm。懸挑主梁、次梁均為工字鋼類型是16#，懸挑主梁構(gòu)件固定段與懸挑段比值為1.25倍，錨固點(diǎn)采用的U型鋼筋拉環(huán)，每次懸挑的高度不宜超過20m（超過20米需要專家論證），所有的參數(shù)設(shè)置完成后我們就可以進(jìn)行排布了。初步排好的效果如下圖所示：
模架軟件自動(dòng)排布三維效果▲
四、依照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際和施工習(xí)慣進(jìn)行優(yōu)化
從三維視圖里我們很難發(fā)現(xiàn)不妥之處，如果我們切換到二維視圖，就會(huì)發(fā)現(xiàn)軟件自動(dòng)排布的問題還是不少的，這就需要我們按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際和施工習(xí)慣進(jìn)行調(diào)整。
懸挑架二維平面圖（局部）▲
可以看到軟件默認(rèn)布置的懸挑主梁有些是不符合現(xiàn)場(chǎng)排布要求的，具體問題有：
1、轉(zhuǎn)角處的懸挑鋼梁交叉的地方太多，而實(shí)際中一般不會(huì)交叉
2、懸挑工字鋼穿剪力墻陽角的地方會(huì)破壞結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性
3、部分工字鋼懸挑的長(zhǎng)度不符合規(guī)范要求。由軟件自動(dòng)生成的懸挑架布置過于理想化，在實(shí)際情況中這種搭設(shè)方式是難以實(shí)現(xiàn)的。
接下來我們需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)不符合現(xiàn)場(chǎng)排布要求的工字鋼進(jìn)行重新排布，需要注意的是在優(yōu)化排布的過程中仍需嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后如下圖：
調(diào)整后的懸挑工字鋼排布圖▲
架體外立面排布圖（局部）▲
經(jīng)過手動(dòng)調(diào)整之后上述問題都已經(jīng)解決，剪刀撐的排布效果也符合要求，下面需要將調(diào)整后的排布方案進(jìn)行安全驗(yàn)算，通過后才能投入使用。安全驗(yàn)算如下圖所示：
安全計(jì)算書結(jié)論（局部）▲
可以看到此項(xiàng)排布方案是符合安全要求的，至此懸挑工字鋼預(yù)埋位置、穿墻套管預(yù)埋位置和剪刀撐排布都可以確定下來了。接下來就可以輸出排布的成果了，成果包括：
1、可用于編寫懸挑架方案的安全計(jì)算書
2、可用于現(xiàn)場(chǎng)備料的材料估算明細(xì)表
3、可用于現(xiàn)場(chǎng)交底的三維模型、懸挑工字鋼排布圖、腳手架平、立、剖面圖
安全計(jì)算書▲
材料估算明細(xì)表▲
外腳手架平面圖▲
外腳手架立面圖（局部）▲
外腳手架剖面圖（局部）▲
五、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果
現(xiàn)場(chǎng)施工員可以利用布置好的懸挑腳手架三維模型以及導(dǎo)出的二維布置圖紙對(duì)作業(yè)班組進(jìn)行技術(shù)交底，將懸挑工字鋼進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)定位并標(biāo)注預(yù)埋件位置，還可以指導(dǎo)立桿、縱橫桿以及剪刀撐的各項(xiàng)布置。
模型轉(zhuǎn)角處工字鋼排布方案▲
現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)角處工字鋼排布方案▲
模型陽臺(tái)處工字鋼排布方案▲
現(xiàn)場(chǎng)陽臺(tái)處工字鋼排布方案▲
模型剪刀撐排布方案▲
現(xiàn)場(chǎng)剪刀撐搭設(shè)方案▲
六、結(jié)語
基于BIM技術(shù)的懸挑腳手架應(yīng)用解決了腳手架工程設(shè)計(jì)繁瑣，計(jì)算復(fù)雜，算量困難及交底不明確等問題，大大提高了工程的應(yīng)用效率和施工質(zhì)量。BIM技術(shù)的可視化，協(xié)調(diào)性，模擬性，優(yōu)化性和可出圖性等優(yōu)點(diǎn)，為腳手架工程的精細(xì)化管理提供了技術(shù)支持，也為施工管理過程中的成本控制提供了新的技術(shù)手段，同時(shí)為腳手架工程的安全建設(shè)提供了可靠保證，此項(xiàng)技術(shù)值得推廣！
