基于BIM技术在楼梯铝模施工中的应用研究

Sichuan Building Materials 第47卷第1期2021 年 1 月基于BIM技术在楼梯铝模施工中的应用研究查义贵J钟鸣打张双喜J徐可2,王清华2（1.中铁十二局集团建筑安装工程有限公司，山西 太原030024；2.许昌学院土木工程学院，河南 许昌461000.）摘要:楼梯作为框架结构和框剪结构框架的重要组成部 分，对建筑物的安全起到重要左右，尤其遇到地震的作用下。

前解决复杂节点问题。由于楼梯模板配件多、结构复杂、施工质量要求，可将

BIM技术应用到楼梯模板施工当中，可对模板进行精细化调

目前，高层建筑中楼梯的施工以现浇施工为主，模板的强度、

刚度及精密度直接关系到施工的质量。铝合金模板作为绿

整，并在楼梯铝模前期设计、施工过程、管理中得到应用，能

色建筑材料，并具有施工速度快、可重复使用等优势得到快 速发展。由于楼梯部分模板种类、数量繁多，支模复杂容易

出错，甚至会造成质量问题。为了解决铝模存在的不足，可 通过BIM技术对楼梯进行虚拟仿真，通过模型进行碰撞检

查,避免存在设计、配模问题，通过建立施工视频动画，可指 导现场施工，提高工作效率。关键词:铝合金模板;建筑信息模型;楼梯;仿真

中图分类号:TU755.2 文献标志码:A文章编号:1672 -4011（ 2021） 01 - 0098 - 02

DOI：10. 3969/j. issn. 1672 - 4011. 2021. 01. 0480前言建筑产业是我国重要的经济支柱产业,但工业化程度尚

不够高，继2020年7月住建部等13个重要部门联合颁布了 《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》之

后，同年9月份，住建部等9个重要部门又颁布了《关于加快

新型建筑工业化发展的若干意见》的重要文件,再次强调了

要应用现代化技术融入建设全周期当中,加快建筑工业化进

程，也是成为智能化建造的世界强国行列的重要内容⑴O模板工程在建筑业施工过程中重要的组成部分⑵，模板

类型的选择及施工管理直接关系到工程的质量、工期、成本

及工业化程度。铝合金模板⑶作为一种可循环利用的绿色

建筑材料,由于具有环保、节能、可持续性、便于施工等优势,

同时便于加工，能够提高工业化程度，因此，越来越得到高 层、超高层建筑施工应用，模板工程的发展也是促进建筑业 转型发展的重要内容。楼梯⑷作为建筑主体结构中重要的

组成部分，是上下层交流重要的重要桥梁，其施工质量的好

坏直接影响到工程的使用。当遇到特殊情况，如地震作用

下,楼梯是重要的逃生渠道,一旦楼梯质量出现问题,直接影

响人们的生命安全。虽然铝合金模板具有加工精度高、施工质量好的特点， 但目前铝合金模板标准化程度依然不够高,影响模板工程工

业化。建筑信息模型（简称BIM）⑸是当前能将建筑数字

化、信息化的重要技术工具,可视化、立体化效果好,能将建 筑以三维的方式呈现，并可结合其他软件生成视频,指导施

工,能够综合建筑、结构、设备、暖通等内容通过碰撞检测，提收稿日期：2020-11 -16作者简介：查义贵（1992—），男，江西九江人，本科，工程师，主要从事 土木工程施工及项目管理工作。通信作者:徐可（1987—）,男，河南商丘人，博士，讲师，主要从事计算 力学与工程仿真等土木工程方面的研究。基金项目：许昌学院横向科研项目：基于BIM技术的铝模关键问题研 究（2020HX016）・98・够提高综合效率⑹，弥补铝模板配模存在的不足。本文以河

南省许昌市某高层住宅楼项目为例,通过建立BIM模型，解

决楼梯施工过程中铝模存在的不足，能够有效的避免设计过

程中存在的差错,通过视频动画,指导施工,提高效率,节约

资源。1工程概况1.1 工程概况某高层住宅楼项目位于许昌市魏都区裕丰路与文峰路 交叉口，其中首期建设项目16#、27#楼采用铝合金模板施工,

由中铁十二局集团建筑安装工程有限公司承建，地上为均30 层，地下均为1层，消防楼梯采用现浇混凝土结构，楼梯形式

采用双跑平行反向楼梯;建筑高度均为90.75m；结构类型为 剪力墙结构⑺。1.2施工难点楼梯作为重要的组成部分,要求精度高,铝合金模板配 件种类多，组装复杂。1.3 BIM应用目标通过BIM技术将楼梯模型以三维立体效果呈现,碰撞检 查，避免出现设计差错,提前统计构建,进行细化处理,构建

楼梯模板簇，实现工程数据化、信息化、可持续化发展。2楼梯模板的施工工艺及流程楼梯施工工艺复杂,构件繁琐,注意事项多，可根据模板

类型将楼梯施工分为两部分。2.1休息平台处施工工艺及流程①安装外墙柱模板及阴角；②安装休息平台梁底及梁 侧;③安装休息平台底板;④安装休息平台阴角;⑤安装梯梁

梁底;⑥安装横梁梁底及梁侧。2.2楼梯段处施工工艺及流程①楼梯安装楼梯左侧墙底部K板及侧墙板;②安装楼梯

底部转角阴角板;③安装楼梯底部面板;④安装楼梯左侧墙

顶部侧墙板;⑤安装楼梯侧模墙板和狗牙模;⑥安装楼梯踏 步板;⑦相同方法对右侧模板进行安装;⑧安装左侧对拉螺

栓及外墙板;⑨安装右侧对拉螺栓及外墙板;⑩安装背楞 加固。3基于BIM技术在楼梯铝模中的应用由于铝模加工之后二次改造成本高,楼梯构件复杂,为 了解决设计时铝模出现偏差，施工过程中拼接不当、误工等

问题。根据施工工艺进行建模，然后生成动画指导施工。

3.1楼梯建模过程1）休息平台生成。首先，按照休息平台施工工艺，安装

第47卷第1期2021年1月6 iJ g Sichuan Building Materials坊Vol.47,No.lJanuary, 2021外墙柱模板及阴角、休息平台梁底及梁侧等五个步骤，建立

模型，如图1所示，并将每种模板分类建立模板族。图2楼梯梯段模型示意图图1楼梯休息平台模型示意图3.2导出模板参数楼梯模型建立之后，由于楼梯构件繁琐,可以输出楼梯

铝合金模板建模构件明细(见表1),可提前进行分析模板类 型、数量等。进行优化设计，便于生产加工，提高效率。单位:个2)楼梯梯段生成。然后，按照楼梯梯段施工工艺进行建

模，通过楼梯安装楼梯左侧墙底部K板及侧墙板、安装楼梯

底部转角阴角板等十个步骤完成楼梯梯段的模型，如图2所表1楼梯铝合金模板建模构件明细表序号构件名称模板类型数量序号构件名称板底早拆头梁侧梁底梁底单向早拆头梁底双向早拆头模板类型数量123单斜早拆铝梁双斜早拆铝梁EBmBWE831213DPB70293731981829424287外墙柱14BS45对拉螺栓DS1035481516BEPBmP承接拉杆L阳角方通拉杆L阴角方通拉杆m方通KBLBLBLBLBLBL672594417181920楼板立杆DDGDBC1882151984背楞连接器91011拉杆Z方通拉杆Z方通一异形28205阴角YJ2122参考文献:阴角转角总计SC1303 1拉杆直方通3.3制作施工动画为了便于施工，可将模型按照施工工艺步骤，添加语音 讲解,进行视频制作，如图3所示，用于培训或现场模板的安

[1] 住房和城乡建设部，等•住房和城乡建设部等部门关于推动智

能建造与建筑工业化协同发展的指导意见(建市〔2020〕60

装指导,提高现场工人的工作效率。[2]

号)[S].2O2O.陶彪.建筑工程高大模板工程施工技术及质量控制研究[J]. 建筑技术开发,2020,47(18) ：86 -87.[3] 潘谈,王维裔，后芳，等•铝合金模板优缺点分析与改进措施

[J].城市住宅,2020,27(9):229 -231.[4]

图3制作施工动画王守贞.现浇整体式混凝土楼梯施工[J].建筑技术开发,

2020,47(6) ：55 -56.4结语铝模板具有绿色节能、便于工业化生产等优势,BIM技 术具有数据化、信息化重要技术,通过将两者有效结合，可以

有效解决楼梯设计、施工过程中由于构件种类多及施工复杂

[5] 郑杰，陈.BIM在建筑行业推广应用中阻碍因素及对策分

析[J] •山西建筑,2020,46(21):185 -187.[6] 夏凡,文帅.BIM技术在建筑铝合金模板工程中的应用[J] •智

能建筑与智慧城市,2020,27(9) ：58 -59.[7] 钟鸣,张双喜，徐可，等.BIM技术在许昌某高层铝模中的应用

研究[J]•四川建材,2020,46(10):104-105.等方面的问题，提高效率,提高质量。[ID：010757]・99・