一种基于BIM装配式一体化保温板拼装辅助装置及施工方法与流程

一种基于bim装配式一体化保温板拼装辅助装置及施工方法
技术领域
1.本发明涉及装配式pc构件一体化保温板的拼装施工，特别涉及一种基于bim装配式一体化保温板拼装辅助装置及施工方法。


背景技术：

2.目前装配式施工已成为建筑行业的一种趋势，但在实际施工过程中，为了按时交付，工期比较紧张，转换层开始使用铝合金模板及附着式脚手架施工体系，出现诸如阳台位置或外立面节点在pc构件深化设计时未考虑、爬架安装距建筑物距离未考虑一体化保温板厚度导致后期外墙铝合金模板加固操作空间受限、预制构架与铝合金模板连接位置加固孔位预制偏差导致无法加固、后期附着式脚手架孔位以及塔式起重机附墙孔位出现偏差、预构件吊装过程中出现碰撞等问题。
3.在施工中，对于预构件的安全考虑，预构件都是横向装车运输至施工现场，然后将预构件卸车后直接起吊，在此过程中，会出现预构件棱角被磕碰的情况，从而给后期的施工带来不便。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于bim装配式一体化保温板拼装辅助装置及施工方法，利用bim技术对预制构件进行优化，解决拼装过程中出现偏差、碰撞等问题。
5.本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：一种基于bim装配式一体化保温板拼装辅助装置，包括底架、翻转架和气缸，所述底架的左端设置有第一支杆，所述第一支杆为两个，并在两个第一支杆之间转动连接有翻转架，所述翻转架的右端设置有支架，所述支架与底架之间设置有气缸，所述翻转架的左端设置有挡板，所述翻转架的下方设置有第二支杆，所述翻转架的中部插设有插杆，所述插杆的端部套设有限位杆。
6.所述第二支杆呈l状分布，所述第二支杆的顶部位于翻转架的下方，所述第二支杆底部的一端与底架连接在一起。
7.所述翻转架左端的两侧分别设置有连接轴，所述连接轴与第一支杆转动连接在一起。
8.所述气缸的底部与底架的右端固定连接在一起，所述气缸的推杆与支架铰接在一起。
9.所述翻转架的中部至少贯穿两个插杆，所述插杆呈l状分布，并在插杆上挖设有通孔。
10.所述翻转架一侧的外部设置有导向套，所述插杆贯穿导向套，并通过螺栓将插杆与导向套固定连接在一起。
11.所述限位杆至少为两个，且相邻的限位杆通过连杆连接在一起，所述限位杆通过
顶紧螺栓与插杆固定连接在一起。
12.所述的一种基于bim装配式一体化保温板拼装辅助装置的施工方法，包括如下步骤：s1：根据施工图纸，对pc构件分墙体、位置进行建模，针对墙体上预留孔位进行标注和说明；s2：利用bim对pc构件与现浇结构的连接部位进行模拟拼装，将碰撞点记录下来，并对碰撞点进行分析，明确安装不上的问题所在，对偏差尺寸进行调整，并把调整内容反映到模拟拼装模型中；s3：根据楼层的周长和形状确定附着式脚手架的总机位数量和具体位置，进行图纸设计，在设计图的基础上，针对每栋楼的实际情况和具体位置进行优化，优化部位主要是尽量减少与外突出挑檐、节点冲突的位置，优化后采用bim技术建立模型，附着式脚手架建模之后，按照要求与深化的装配式pc构件进行模拟试拼装；s4：利用bim技术对预制构件的吊装过程进行演示，并采用横向吊装的方式，将预构件起吊至翻转架上，再根据预构件的宽度，调节限位杆的位置，使预构件两侧的被卡紧；s5：启动气缸，使翻转架将预构件向上提升60
°
，利用履带吊对预构件进行竖向起吊；s6：铝合金模板拼装采用先墙后顶板的施工顺序进行，因转换层局部存在250mm墙，采用50mm宽板对墙厚及顶板进行调整；s7：预制构件墙身模板采用内墙4道、外墙4道背楞进行固定，现浇结构墙身模板采用内墙4道、外墙5道背楞进行固定，由m18的高拉力对接螺栓将两条40*60*2mm的钢背楞内外拉接，对拉螺栓垂直方向第一道位置在水平位200mm,第二道800mm,第三道1400mm，第四道2200mm；间距不大于800mm；s8：采用bim技术模拟混凝土浇筑工序，明确浇筑顺序、振捣要求、板厚及高程控制措施；采用专用灰斗吊装浇筑，其中：浇筑顺序根据泵车支设位置从西侧进行逐一板块浇筑，为了防止剪力墙拆膜后出现气泡、蜂窝等影响外观质量的问题，剪力墙采用分层浇筑，以不大于500mm为宜，先墙后梁，保证浇筑过程不大于1h，防止因浇筑工作原因出现冷缝；s9：标高控制采用在支模完成后根据高程在楼层竖向钢筋上弹线+50mm，在浇筑过程中作为原始控制线使用，板厚控制采用专用的标尺和拉线控制；浇筑完成后应进行收面覆膜，并按照标准养护；s10：模板拆除应遵循先支后拆，后支先拆的基本原则，在不影响混凝土构件的成型质量的前提下，拆除墙柱侧模板，保留铝合金模板竖向支撑，并通过传料口把竖向构架的侧模板传递到下一层继续使用，拆完模板后，混凝土墙体和楼板面的养护不少于7d。
13.本发明的积极有益效果是：1、本发明采用bim技术提前模拟，进行标准化施工，并在此基础上节约成本，降低保温一体化模板的损耗率；而且动态模拟和三维交底更加直观，提高工人的施工技能和技术操作能力，保证一次成活率，避免不必要的浪费和重复施工。
[0014] 2、本发明通过利用辅助装置对预构件进行吊装，使预构件吊装角度改变，避免构件在起吊的过程中发生磕碰、损坏的情况，提高了工作效率，保证后期施工顺利进行。
[0015]
3、本发明利用bim技术对预制构件进行优化，根据模拟结果需要在pc构件上提前
预留孔洞，对有矛盾和有碰撞相互打架的提前优化解决，还原设计意图及方案的同时，还能给工人的施工提供指导作用。
附图说明
[0016]
图1为本发明辅助装置的结构示意图；图2为本发明翻转架的局部结构示意图；其中：1-底架，2-第一支杆，3-第二支杆，4-翻转架，401-导向套，5-挡板，6-支架，7-气缸，8-插杆，9-限位杆，10-连杆，11-通孔，12-螺栓。
具体实施方式
[0017]
下面结合附图对本发明做进一步的解释和说明：实施例1，一种基于bim装配式一体化保温板拼装辅助装置，包括底架1、翻转架4和气缸7，底架1的左端设置有第一支杆2，第一支杆2为两个，并在两个第一支杆2之间转动连接有翻转架4，翻转架4的右端设置有支架6，支架6与底架1之间设置有气缸7，翻转架的左端设置有挡板5，翻转架4的下方设置有第二支杆3，翻转架4的中部插设有插杆8，插杆8的端部套设有限位杆9。
[0018]
第二支杆3呈l状分布，第二支杆3的顶部位于翻转架4的下方，第二支杆3底部的一端与底架1连接在一起。
[0019]
翻转架4左端的两侧分别设置有连接轴，连接轴与第一支杆2转动连接在一起。
[0020]
气缸7的底部与底架1的右端固定连接在一起，气缸7的推杆与支架6铰接在一起。
[0021]
翻转架4的中部至少贯穿两个插杆8，插杆8呈l状分布，并在插杆8上挖设有通孔11。
[0022]
翻转架4一侧的外部设置有导向套401，插杆8贯穿导向套401，并通过螺栓12将插杆8与导向套401固定连接在一起。
[0023]
限位杆9至少为两个，且相邻的限位杆9通过连杆10连接在一起，限位杆9通过顶紧螺栓与插杆8固定连接在一起。
[0024]
上述描述中，当气缸处于复位状态时，翻转架处于水平状态，且翻转架的底部与第二支杆顶部接触在一起。
[0025]
上述描述中，挡板与翻转架为一体式结构，且翻转架的上端面位于第一支架顶面的上方位置处。
[0026]
上述描述中，在翻转架的一侧设置有导向套，且导向套上挖设有第二通孔，第二通孔的位置与插杆上通孔的位置相对应。
[0027]
上述描述中，插杆的一侧通过螺栓贯穿导向套上的通孔、插杆上的通孔，并通过相匹配的螺母进行拧紧固定；而限位杆通过螺栓与插杆的端部固定连接在一起；使用时，根据预构件的宽度进行自由调整，起到限位的作用，避免翻转时，预构件从翻转架上掉落的情况发明。上述描述中，翻转架的左端与第一支杆转动连接在一起。
[0028]
上述描述中，气缸满足能够将翻转架转动60
°
。
[0029]
上述描述中，限位杆通过连杆连接在一起，避免单个限位杆出现水平倾倒的情况
发生。
实施例
[0030]
上述的一种基于bim装配式一体化保温板拼装辅助装置的施工方法，包括如下步骤：s1：根据施工图纸，对pc构件分墙体、位置进行建模，针对墙体上预留孔位进行标注和说明；上述描述中，施工前由技术部门牵头，组织多单位协调会议，装配式深化设计单位、pc构件预制厂、铝合金模板厂家、由铝合金模板厂家针对铝膜深化设计进行宣贯，并明确外墙挑檐节点是否全部深化，避免出现铝合金模板厂家和装配式设计都未深化的节点，造成后期加固连接困难，之后由装配式深化设计单位发表意见，对于铝合金模板的没有意见则按照铝膜深化设计进行装配式墙体孔位深化，由预制构件厂家按图生产，各方若分歧意见过大，则需要整理各方意见重新出图，若争议不大，则形成最终版的签字图纸。根据施工图纸，开始建模，根据签字版图纸建立铝合金模板试拼装模型，把pc构件分墙体、位置进行建模，墙体上预留孔位需要特别说明；s2：利用bim对pc构件与现浇结构的连接部位进行模拟拼装，将碰撞点记录下来，并对碰撞点进行分析，明确安装不上的问题所在，对偏差尺寸进行调整，并把调整内容反映到模拟拼装模型中；上述描述中，利用bim技术进行模拟拼装，尤其是pc构件与现浇结构的连接部位，由bim工作人员对pc构件与现浇结构的连接部位进行模拟拼装，在拼装过程中发现的碰撞点记录下来，并对碰撞点进行分析，明确安装不上的问题所在，对偏差尺寸进行调整，并把调整内容反映到模拟拼装模型中，经过调整再次试拼装，试拼装成功则直接提资到装配式设计进行再次调整深化。经过调整试拼装不成功回到上一步，重新调整并进行优化设计。
[0031]
s3：根据楼层的周长和形状确定附着式脚手架的总机位数量和具体位置，进行图纸设计，在设计图的基础上，针对每栋楼的实际情况和具体位置进行优化，优化部位主要是尽量减少与外突出挑檐、节点冲突的位置，优化后采用bim技术建立模型，附着式脚手架建模之后，按照要求与深化的装配式pc构件进行模拟试拼装；上述描述中，初步根据楼层的周长和形状确定附着式脚手架理论上的总机位数量和具体位置，进行图纸设计，在设计图的基础上，针对每栋楼的实际情况和具体位置进行优化，优化部位主要是尽量减少与外突出挑檐、节点冲突的位置，保证后期附墙支座安装的便捷性、准确性，因每个外立面都存在非直线型的情况，所以机位设置还不能仅仅考虑距离问题，还要综合考虑受力问题，在图纸进行优化之后，按照终版确认的图纸进行深化装配式需要预留的附墙支座并采用bim技术建立模型，附着式脚手架建模之后，按照要求与深化的装配式pc构件进行模拟试拼装，试拼装合格，则按照bim模型指导后期施工。s4：利用bim技术对预制构件的吊装过程进行演示，并采用横向吊装的方式，将预构件起吊至翻转架（4）上，再根据预构件的宽度，调节限位杆（9）的位置，使预构件两侧的被卡紧；s5：启动气缸（7），使翻转架（4）将预构件向上提升60
°
，利用履带吊对预构件进行竖向起吊；
上述描述中，采用bim技术对预制构件的吊装过程进行演示，从墙板的运输到现场堆放、编号存放、起吊、支撑、校正、加固以及注浆这些要点，利用bim技术模拟动画进行可视化交底，体现竖向构件底部与楼面保持20mm的空隙，说明进行定位以及在吊装前应具备的条件，并对操作方式、标高控制、预制构件的检查以及调整、就位的辅助措施、校正的方法、质量要求，质量要求包括轴线位置、表面垂直度、楼层的标高、构件安装允许偏差。除了以上这些，还把工艺流程予以明确，使用模拟的动画对施工作业班组进行交底培训，达到指导施工的目的。
[0032]
s6：铝合金模板拼装采用先墙后顶板的施工顺序进行，因转换层局部存在250mm墙，采用50mm宽板对墙厚及顶板进行调整；s7：预制构件墙身模板采用内墙4道、外墙4道背楞进行固定，现浇结构墙身模板采用内墙4道、外墙5道背楞进行固定，由m18的高拉力对接螺栓将两条40*60*2mm的钢背楞内外拉接，对拉螺栓垂直方向第一道位置在水平位200mm,第二道800mm,第三道1400mm，第四道2200mm；间距不大于800mm；s8：采用bim技术模拟混凝土浇筑工序，明确浇筑顺序、振捣要求、板厚及高程控制措施；采用专用灰斗吊装浇筑，其中：浇筑顺序根据泵车支设位置从西侧进行逐一板块浇筑，为了防止剪力墙拆膜后出现气泡、蜂窝等影响外观质量的问题，剪力墙采用分层浇筑，以不大于500mm为宜，先墙后梁，保证浇筑过程不大于1h，防止因浇筑工作原因出现冷缝；s9：标高控制采用在支模完成后，根据高程在楼层竖向钢筋上弹线+50mm，在浇筑过程中作为原始控制线使用，板厚控制采用专用的标尺和拉线控制；浇筑完成后应进行收面覆膜，并按照标准养护；s10：模板拆除应遵循先支后拆，后支先拆的基本原则，在不影响混凝土构件的成型质量的前提下，拆除墙柱侧模板，保留铝合金模板竖向支撑，并通过传料口把竖向构架的侧模板传递到下一层继续使用，拆完模板后，混凝土墙体和楼板面的养护不少于7d。
[0033]
上述描述中，附着式脚手架高度一般是随楼层拼装，当拼装高度大于4层，就需要及时进行提升，在提升之前对外墙进行检查，外墙螺栓孔洞的封堵以及外墙面基层的处理，对不平整的地方进行打磨修补；在以上施工步骤完成之后对附着式脚手架进行整体提升，提升过程中需要有使用单位专职安全人员以及安装单位的安全人员进行旁站监督。
[0034]
本发明采用bim技术提前模拟，进行标准化施工，并在此基础上节约成本，降低保温一体化模板的损耗率；而且动态模拟和三维交底更加直观，提高工人的施工技能和技术操作能力，保证一次成活率，避免不必要的浪费和重复施工。

技术特征：
1.一种基于bim装配式一体化保温板拼装辅助装置，包括底架（1）、翻转架（4）和气缸（7），其特征在于：所述底架（1）的左端设置有第一支杆（2），所述第一支杆（2）为两个，并在两个第一支杆（2）之间转动连接有翻转架（4），所述翻转架（4）的右端设置有支架（6），所述支架（6）与底架（1）之间设置有气缸（7），所述翻转架的左端设置有挡板（5），所述翻转架（4）的下方设置有第二支杆（3），所述翻转架（4）的中部插设有插杆（8），所述插杆（8）的端部套设有限位杆（9）。2.根据权利要求1所述的一种基于bim装配式一体化保温板拼装辅助装置，其特征在于：所述第二支杆（3）呈l状分布，所述第二支杆（3）的顶部位于翻转架（4）的下方，所述第二支杆（3）底部的一端与底架（1）连接在一起。3.根据权利要求1所述的一种基于bim装配式一体化保温板拼装辅助装置，其特征在于：所述翻转架（4）左端的两侧分别设置有连接轴，所述连接轴与第一支杆（2）转动连接在一起。4.根据权利要求1所述的一种基于bim装配式一体化保温板拼装辅助装置，其特征在于：所述气缸（7）的底部与底架（1）的右端固定连接在一起，所述气缸（7）的推杆与支架（6）铰接在一起。5.根据权利要求1所述的一种基于bim装配式一体化保温板拼装辅助装置，其特征在于：所述翻转架（4）的中部至少贯穿两个插杆（8），所述插杆（8）呈l状分布，并在插杆（8）上挖设有通孔（11）。6.根据权利要求5所述的一种基于bim装配式一体化保温板拼装辅助装置，其特征在于：所述翻转架（4）一侧的外部设置有导向套（401），所述插杆（8）贯穿导向套（401），并通过螺栓（12）将插杆（8）与导向套（401）固定连接在一起。7.根据权利要求1所述的一种基于bim装配式一体化保温板拼装辅助装置，其特征在于：所述限位杆（9）至少为两个，且相邻的限位杆（9）通过连杆（10）连接在一起，所述限位杆（9）通过顶紧螺栓与插杆（8）固定连接在一起。8.权利要求1-7任一项所述的一种基于bim装配式一体化保温板拼装辅助装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：根据施工图纸，对pc构件分墙体、位置进行建模，针对墙体上预留孔位进行标注和说明；s2：利用bim对pc构件与现浇结构的连接部位进行模拟拼装，将碰撞点记录下来，并对碰撞点进行分析，明确安装不上的问题所在，对偏差尺寸进行调整，并把调整内容反映到模拟拼装模型中；s3：根据楼层的周长和形状确定附着式脚手架的总机位数量和具体位置，进行图纸设计，在设计图的基础上，针对每栋楼的实际情况和具体位置进行优化，优化部位主要是尽量减少与外突出挑檐、节点冲突的位置，优化后采用bim技术建立模型，附着式脚手架建模之后，按照要求与深化的装配式pc构件进行模拟试拼装；s4：利用bim技术对预制构件的吊装过程进行演示，并采用横向吊装的方式，将预构件起吊至翻转架（4）上，再根据预构件的宽度，调节限位杆（9）的位置，使预构件两侧的被卡紧；s5：启动气缸（7），使翻转架（4）将预构件向上提升60
°
，利用履带吊对预构件进行竖向
起吊；s6：铝合金模板拼装采用先墙后顶板的施工顺序进行，因转换层局部存在250mm墙，采用50mm宽板对墙厚及顶板进行调整；s7：预制构件墙身模板采用内墙4道、外墙4道背楞进行固定，现浇结构墙身模板采用内墙4道、外墙5道背楞进行固定，由m18的高拉力对接螺栓将两条40*60*2mm的钢背楞内外拉接，对拉螺栓垂直方向第一道位置在水平位200mm,第二道800mm,第三道1400mm，第四道2200mm；间距不大于800mm；s8：采用bim技术模拟混凝土浇筑工序，明确浇筑顺序、振捣要求、板厚及高程控制措施；采用专用灰斗吊装浇筑，其中：浇筑顺序根据泵车支设位置从西侧进行逐一板块浇筑，为了防止剪力墙拆膜后出现气泡、蜂窝等影响外观质量的问题，剪力墙采用分层浇筑，以不大于500mm为宜，先墙后梁，保证浇筑过程不大于1h，防止因浇筑工作原因出现冷缝；s9：标高控制采用在支模完成后，根据高程在楼层竖向钢筋上弹线+50mm，在浇筑过程中作为原始控制线使用，板厚控制采用专用的标尺和拉线控制；浇筑完成后应进行收面覆膜，并按照标准养护；s10：模板拆除应遵循先支后拆，后支先拆的基本原则，在不影响混凝土构件的成型质量的前提下，拆除墙柱侧模板，保留铝合金模板竖向支撑，并通过传料口把竖向构架的侧模板传递到下一层继续使用，拆完模板后，混凝土墙体和楼板面的养护不少于7d。

技术总结
本发明公开了一种基于BIM装配式一体化保温板拼装辅助装置及施工方法，其中该辅助装置包括底架、翻转架和气缸，在底架的左端设置有第一支杆，在两个第一支杆之间转动连接有翻转架，在翻转架的右端设置有支架，在支架与底架之间设置有气缸，在翻转架的左端设置有挡板，在翻转架的下方设置有第二支杆，翻转架的中部插设有插杆，在插杆的端部套设有限位杆。本发明利用BIM技术对预制构件进行优化，还原设计意图及方案的同时，还能给工人的施工提供指导作用；通过利用辅助装置对预构件进行吊装，使预构件吊装角度改变，避免构件在起吊的过程中发生磕碰、损坏的情况，提高了工作效率，保证施工顺利进行。工顺利进行。工顺利进行。


技术研发人员：申腾宇 任志雷 浮羽 王国超 刘鑫斌 赵鹏 刘亚东 纪威 张志坤 胡聪聪 许恒强 张阳
受保护的技术使用者：中国电建集团河南工程有限公司
技术研发日：2023.06.08
技术公布日：2023/8/13