自動排磚！BIM在砌體工程中的應用實例

清華大學深圳研究生院創(chuàng)新基地建設工程（二期）位于深圳市南山區(qū)西麗大學城清華大學深圳研究生院內，項目為一幢科研實驗室，建筑高度為96.1m，分為地下2層，地上22層，總建筑面積為51485.43㎡，包括科研實驗室及配套設施、地下車庫、設備用房、道路、綠化等室外配套工程等。

二次結構作為建筑工程的主要組成部分，其細部節(jié)點繁多，傳統(tǒng)的施工方式與現(xiàn)場管理條件難以實現(xiàn)精細化，以至施工現(xiàn)場對原材料切割的隨意性較大，較普遍的存在著嚴重浪費、損耗的現(xiàn)象。本項目旨在利用BIM技術于施工前將所有砌塊、圈梁、構造柱、導墻、頂磚、門窗洞口及過梁的空間位置預先做好定位及統(tǒng)計，同時，將非標準砌塊、非標準構件提前做好工廠式加工并將所需構件、材料有針對性的提前運輸至相應區(qū)域，以達到節(jié)約施工材料耗損率、降低施工成本等目的。

本項目砌體排布過程中主要參考《砌體結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50203、《砌體填充墻結構構造》12SG614、《砌體填充墻建筑構造》12SJ105等規(guī)范、標準：

（1）灰縫設置要求。蒸壓加氣混凝土砌塊砌體當采用水泥砂漿、水泥混合砂漿或蒸壓加氣混凝土砌塊砌筑砂漿時，水平灰縫厚度和豎向灰縫寬度不應超過15mm；當蒸壓加氣混凝土砌塊砌體采用蒸壓加氣混凝土砌塊粘結砂漿時，水平灰縫厚度和豎向灰縫寬度宜為3mm-4mm。

（2）搭砌長度。砌筑填充墻時應錯縫搭砌，蒸壓加氣混凝土砌塊搭砌長度不應小于砌塊長度的1/3。

（3）馬牙槎長度。墻體與構造柱連接處宜砌成馬牙搓。馬牙搓伸入墻體60-100mm、搓高200-300mm并應為砌體材料高度的整倍數(shù)。

（4）水平系梁設置。當砌體填充墻的墻高超過4m時，直在墻體半高處設置與柱連接且沿墻全長貫通的現(xiàn)澆鋼筋混凝土水平系梁，梁截面高度不小于60mm。

（5）構造柱設置。砌體填充墻的墻段長度大于加時或墻長大于2倍層高時，墻頂宜與梁底或板底拉結，墻體中部應設鋼筋混凝土構造柱。

填充墻構造柱布置平面示意圖

（6）混凝土反坎高度。廚房、衛(wèi)生間、浴室等處采用輕集料混凝土小型空心砌塊、蒸壓加氣混凝土砌塊砌筑墻體時，墻底部宜現(xiàn)澆與填充墻同厚度的混凝土坎臺，其高度宜為150-200mm。

門洞口做法圖

（7）過梁設置。本項目對砌筑質量要求較高，運用BIM技術對砌體工程進行模擬排布，以直觀的三維模型，降低排磚過程中的空間想象成本。利用模型導出的二維白圖進行施工，確保砌筑質量的同時以便施工班組能夠將更多精力專注于提升砌筑觀感。

在滿足砌筑規(guī)范的前提條件下，通過BIM技術對本項目砌體工程進行砌塊排磚布置，獲得多個排磚方案。以某一墻體為例，構造柱、砌塊、門洞口、過梁等布置以及材料用量如下圖所示，方案二相比方案一，其構造柱布置美觀、磚尺寸種類較少、切割量少，降低了材料損耗率。

砌體排磚方案（方案一 ）

砌體排磚方案（方案二）

項目利用BIM技術對砌體進行排布可以明顯降低砌筑過程中的材料損耗率（數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)場砌筑過程中一般存在3%—5%的損耗），實現(xiàn)切割量少、磚尺寸種類少從而達到的材料合理管控的目的，積極響應綠色施工的號召實現(xiàn)最大程度的節(jié)約資源。

現(xiàn)場砌體工程圖

經(jīng)實踐表明，BIM技術在砌體工程實施過程中具有以下特點：

（1）提升砌筑觀感。通過BIM排磚過后，完全消除不滿足規(guī)范要求的磚塊，使墻體錯縫更加工整、美觀。

（2）提升質量管理。BIM排磚過程中，利用排磚圖將責任人落實到個人，形成審核-砌筑-檢查的閉環(huán)式質量管理過程。加強了總包對分包的監(jiān)管力度，提升了質量管理效率。

（3）技術交底。利用BIM三維模型，直觀展示砌體排布方案，避免因技術方案交底不清造成的損失。

（4）限額領料——減少二次搬運。精確統(tǒng)計每層及整體的砌塊用量，盡量確保每個材料堆場滿足施工區(qū)域的用量需求，避免二次搬運的發(fā)生。

傳統(tǒng)建造方式的弊端之一在于成果無法有效固化，因而缺乏迭代進步的基礎，BIM技術的應用恰恰能夠彌補這樣的不足。砌體排布成果以模型與圖紙的形式存檔，配合記錄有經(jīng)驗心得的工作文檔，能夠將技術經(jīng)驗有效固化，為經(jīng)驗傳遞與技術改進，提供比文本資料更具實用價值的資料積累。

（編輯：奚雅青）