随着现代工业技术的发展,装配式建筑逐渐走进人们的视野。建造房屋可以像机器生 产一样,成批成套地制造。和普通建筑方式相比,装配式建筑在加快施工速度,降低环境 污染,减少资源浪费和节约建造成本上有着不可比拟的优势。
装配式建筑规划自 2015 年以来密集出台:2015 年末发布《工业化建筑评价标准》,决 定 2016 年全国全面推广装配式建筑 , 并取得突破性进展;2015 年 11 月 14 日住房城乡建设 部出台的《建筑产业现代化发展纲要》计划到 2023 年装配式建筑占新建建筑的比例 20%
以上,到 2025 年装配式建筑占新建筑的比例 50% 以上;2016 年 2 月 22 日国务院办公厅出 台《关于大力发展装配式建筑的指导意见》,要求要因地制宜发展装配式混凝土结构、钢 结构和现代木结构等装配式建筑,力争用 10 年左右的时间,使装配式建筑占新建建筑面 积的比例达到 30%;2016 年 3 月 5 日政府工作报告提出要大力发展钢结构和装配式建筑, 提高建筑工程标准和质量;2016 年 7 月 5 日住房城乡建设部出台《住房城乡建设部 2016
年科学技术项目计划装配式建筑科技示范项目名单》并公布了 2016 年科学技术项目建设
装配式建筑科技示范项目名单;2016 年 9 月 14 日国务院召开国务院常务会议,提出要大
力发展装配式建筑推动产业结构调整升级;2016 年 9 月 27 日国务院办公厅出台《国务院 办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》,对大力发展装配式建筑和钢结构重点区域、 未来装配式建筑占比新建筑目标、重点发展城市进行了明确……
目前全国已有 30 多个省市出台了装配式建筑的专门指导意见和相关配套措施,不少 地方更是对装配式建筑的发展提出了明确要求。越来越多的市场主体开始加入装配式建筑 的建设大军。
随着建设行业的快速发展,造价人员需要适应建筑市场的发展步伐,快速掌握装配式 建筑的识图与算量。除了软件的操作流程以外,装配式工程的建模还要求造价人员对各构 件的施工流程有一定了解,避免漏量。另外,还需要结合当地政策规范及文件进行灵活处 理。本章将结合业务剖析,分析各个构件的处理思路及建模流程,旨在助力造价人员掌握 装配式工程在算量软件中的处理方式,从“了解”达到“会用”阶段。
13.1 装配式工程介绍
按照装配构件的数量,装配式建筑可分为全装配建筑和部分装配建筑(图 13-1)。全 装配建筑一般为低层或抗震设防要求较低的多层建筑;部分装配建筑的主要构件一般采用 预制构件,在现场通过现浇混凝土进行连接,形成整体结构。
图 13-1 装配式建筑分类
装配式建筑的设计生产流程一般包括五个环节,如图 13-2 所示。
图 13-2 装配式建筑生产流程
13.2 装配式构件分类
和现浇主体构件相比,装配式结构的主体构件采用全部或部分预制形式,解决了现浇 构件施工慢的弊端,装配式构件的分类如图 13-3 所示。
图 13-3 装配式构件与现浇构件对比
除图 13-3 所示,装配式结构的主要构件还包括预制阳台、预制楼梯、预制飘窗等,本章节暂不做解析。
13.3 预制柱
预制柱在工厂预制完成后,运至现场进行吊装,吊装就位后底部进行灌浆加固处理(图 13-4);预制柱在加工时会预留后浇部分的高度,用于浇筑柱梁节点区的混凝土,保障 整体结构稳定性。
图 13-4 预制柱现场安装
13.3.1 图纸分析
装配式结构图纸中,预制柱的配筋形式和框架柱基本无区别,但会注明坐浆高度及预制高度,并对预制段高度和其他节点单独标注或统一说明(图 13-5)。
图 13-5 预制柱大样图
13.3.2 算法分析
对于此类预制柱,在建模时可以分为三部分进行处理,如图 13-6 所示。
图 13-6 预制柱构件计算思路
对于预制柱的预制部分,构件在工厂统一完成,属于成品构件,算量时直接计取成品 价格即可。对于预制构件内的钢筋,已经包含在成品价格中,无须重复算量。但对于需要 计算此部分钢筋量的业务需求,图纸一般会给出相关的钢筋型号和数量(图 13-7),直接 录入软件进行统计即可。
图 13-7 预制柱配筋表
对于预制柱的底部坐浆部分,设计图纸会直接给出坐浆厚度。 对于预制柱顶部的后浇部分,除了混凝土工程量,还需要统计后浇段的箍筋工程量(纵筋已在预制部分预留(图 13-8))。另外,后浇部分还需要计算模板工程量,在此不做赘述。
13.3.3 软件处理
广联达 BIM 土建计量平台 GTJ 中新增装配式模块,如图 13-9 所示。
图 13-8 预制柱顶部钢筋 图 13-9 装配式模块
软件中装配式柱的处理和现浇构件处理思路基本一致,如图 13-10 所示。本章仅对构 件新建及绘制作重点分析,其余不做赘述。
图 13-10 预制柱处理流程
1. 在预制柱界面,点击“新建”下方“新建矩形预制柱”(图 13-11)。
图 13-11 新建矩形预制柱
2. 根据图纸信息调整预制柱属性:除基本信息外,预制柱属性中还需要输入构件的灌 浆高度和预制高度,方便后期分开出量。另外,根据前文所述,纵向钢筋及预制部分内的 箍筋已经包含在预制构件中。输入配筋信息后,软件只会计算后浇部分的箍筋,其余钢筋 不会重复计算。对于需要统计预制构件内钢筋的工程,可以将设计图纸中的预制构件钢筋 量填写在构件属性框“预制部分重量”内(图 13-12),不会影响构件工程量的计算;若需 统计预制构件内的钢筋明细,则按照深化图纸钢筋明细表将钢筋信息录入“预制钢筋”内, 则报表可统计构件钢筋含量。
图 13-12 预制柱属性列表
3. 将构件绘制在模型中,绘制方式与现浇柱相同。但需注意,预制柱不可与现浇框架 柱重合布置。点击“汇总计算”,查看工程量,软件可按照预制单元、底部坐浆单元及后 浇单元分开出量,如图 13-13 所示。
图 13-13 预制柱工程量计算式
13.4 预制梁
预制梁,也叫叠合梁。施工流程与预制柱相似,在预制厂加工完成后,运至现场进行 吊装,吊装就位后进行支撑加固(图 13-14);工厂预制完成的梁并不是按照梁高加工的, 一般会预留一定高度不浇筑,运至现场后与叠合板进行叠合浇筑,故名“叠合梁”。
图 13-14 预制梁现场安装
13.4.1 图纸分析
对于预制梁,图纸会注明预制梁高和预制长度(图 13-15),除了部分图纸中标注方 式可能稍有区别外,其配筋形式和框架梁基本无区别。预制梁在工厂进行加工时,会将预 制梁的底部钢筋、侧面钢筋及箍筋直接浇筑在内,顶部钢筋在现场进行叠合浇筑时再进行 绑扎。
图 13-15 预制梁配筋图
13.4.2 算法分析
对于此类预制梁,在建模时可以分为两部分进行处理,如图 13-16 所示。
图 13-16 预制梁构件计算思路
预制梁的预制部分处理方式与预制柱相同,构件在工厂统一加工,属于成品构件,算 量时直接计取成品价格即可。但对于需要计算此部分钢筋量的业务需求,图纸一般会给出 相关的钢筋型号和数量(图 13-17),直接录入软件进行统计即可。目前装配式建筑仍然处 于发展阶段,如实际图纸的标注方式略有差别,可按照设计图纸变通处理。
图 13-17 预制梁配筋详图
对于预制梁的预制部分,柱梁相交节点处的钢筋会进行预留,局部箍筋外露(图 13- 18),上部钢筋不在预制范围内。另外,后浇部分还需计算模板工程量,在此不做赘述。
图 13-18 预制梁钢筋外露
13.4.3 软件处理
软件中装配式梁的处理思路和现浇构件基本一致(图 13-19)。本章仅对构件新建及绘 制作重点分析,其余不做赘述。
图 13-19 预制梁处理流程
1. 在预制梁界面,点击“新建”下方“新建矩形预制梁”(图 13-20)。
图 13-20 新建矩形预制梁
2. 根据图纸信息调整预制梁属性:根据前文所述,纵向钢筋、侧面钢筋及预制部分内 的箍筋已经包含在预制构件中,钢筋信息无须输入。对于需要统计预制构件内钢筋的工程, 可以将设计图纸中的预制构件钢筋量录入构件属性框“预制部分重量”内,不会影响构件 工程量的计算;若需统计预制构件内的钢筋明细,则按照深化图纸钢筋明细表将钢筋信息 录入“预制钢筋”内(图 13-21),则报表可统计构件钢筋含量。
图 13-21 预制梁属性列表
3. 按照图示尺寸绘制预制梁,绘制方式与现浇梁相同;然后绘制现浇梁,用来处理叠
合部分,如图 13-22 所示。其中预制梁的底标高默认按照现浇梁的底标高设置。
点 击“汇总计算 ”,查看钢筋三 维,软件只计算了上部钢筋及后浇部分的箍筋
(图 13-23)。
图 13-22 预制梁与现浇梁 图 13-23 现浇梁钢筋三维
查看工程量计算式(图 13-24),预制梁部分仅统计体积,叠合后浇部分的工程量需要 在现浇梁计算式(图 13-25)中查看。
图 13-24 预制梁工程量计算式
图 13-25 现浇梁工程量计算式
13.5 预制墙
与前文中预制柱和预制梁的生产过程相同,预制墙(图 13-26)在预制过程中会将电 气管线等预埋在内,部分预制外墙板还会将保温和外墙装饰层进行整浇贴合。在建模出量 过程中,需要根据设计图纸及要求进行计算。
图 13-26 预制墙
13.5.1 图纸分析
和预制柱及预制梁相比,预制墙图纸的标注方式相对复杂,一般会由主视图、侧面图、 俯视图及配筋图等组成(图 13-27)。
图 13-27 预制墙配筋图
预制墙的尺寸信息可以在详图内进行查看,钢筋信息可以在预制墙配筋表(图 13-28) 中查看。对于需要统计墙板内钢筋用量的工程,可以直接按照表内的数据进行统计。
图 13-28 预制墙配筋表
13.5.2 算法分析
和预制柱类似,预制墙可分为预制部分、底 部坐浆部分和顶部后浇部分进行处理,如图 13-29 所示。
图 13-29 预制墙构件解析
预制墙的处理方式和柱基本一致。对于预制墙 的预制部分,构件在工厂统一加工完成,属于成品 构件,算量时直接计取成品价格即可。对于预制构 件内的钢筋,已经包含在成品价格中,无须重复算 量。但对于需要计算此部分钢筋量的业务需求,可 以按照图纸给出的相关钢筋型号和数量直接进行统 计。底部坐浆部分和顶部后浇部分单独计算即可。
13.5.3 软件处理
1. 在预制墙界面,软件提供 了“新建参数化 预制墙” 和“新建矩形预制墙”两种处理方式(图 13-30)。
图 13-30 新建预制墙
(1)“新建矩形预制墙”和前文所述新建预制 柱的方法一致,根据图纸信息调整预制墙属性即可 完成构件新建,如图 13-31 所示。
图 13-31 新建矩形预制墙
(2)“新建参数化预制墙”提供了三种构件形式:①普通墙板;②夹心保温墙;③ PCF
板(预制装配式外墙板),如图 13-32 所示。
①普通墙板
②夹心保温墙
③ PCF 板
图 13-32 参数化预制墙
2. 按照图纸信息输入相应参数,完成预制墙新建。
3. 按照平面位置绘制到模型中,如图 13-33 所示。
图 13-33 夹心预制墙
汇总计算,查看钢筋三维,对于两道预制墙之间的现浇墙部分,现浇墙的钢筋只计算 至预制墙边,如图 13-34 所示。
图 13-34 预制墙与剪力墙转角节点
查看工程量计算式,软件可按照预制单元、底部坐浆单元及后浇单元分开出量(图 13-35)。
图 13-35 预制墙计算结果
由于预制墙的三种类型存在结构差异,软件出量内容也不同,如图 13-36 所示。
图 13-36 预制墙工程量分类
13.6 叠合板
叠合板的施工工艺与预制梁类似,都是通过叠合层实现构件的整体稳定性。预制完成 的叠合板如图 13-37 所示。
图 13-37 叠合板
13.6.1 图纸分析
叠合板的图纸一般会由配筋图、必要的节点图纸(图 13-38)等组成。图纸中会注明 叠合板的尺寸,建模时按照设计图纸尺寸计算即可。和现浇板钢筋相比,叠合板的钢筋类 型还包括利用钢筋做的桁架(图 13-39 中③号钢筋),用以增强叠合板的强度。
图 13-38 叠合板配筋图
图 13-39 叠合板桁架钢筋
13.6.2 算法分析
和预制梁类似,叠合板由预制部分和叠合浇筑部分组成,如图 13-40 所示。
图 13-40 叠合板工程量分类
对于叠合板的预制部分,与前文中其他构件预制部分相同,构件在工厂统一加工,属于成品构件,算量时直接计取成品价格即可。对于预制构件内的钢筋,已经包含在成品价 格中,无须重复算量。但对于需要计算此部分钢筋量的业务需求,图纸一般会给出相关的 钢筋型号和数量,直接录入软件进行统计即可。
13.6.3 软件处理
对于叠合板的处理,软件提供了两种模式,即叠合板(整厚)和叠合板(预制底板), 如图 13-41 所示。
图 13-41 叠合板
1. 按照工程中叠合板类型,选择叠合板(整厚)或叠合板(预制底板),新建叠合板。
(1)整厚的叠合板(图 13-42)处理方式与现浇板相同,调整属性后可以进行自由绘制, 且可与现浇板重叠布置。
(2)采用预制底板厚度的叠合板(图 13-43),尺寸信息需在构件属性内进行输入
(图 13-45),若叠合板为异形,可在“俯视图”中进行截面修改。绘制时不可与现浇板重 叠布置。
图 13-42 新建叠合板(整厚) 图 13-43 新建叠合板(预制底板)
2. 根据图纸信息调整叠合板属性:对于叠合板(预制底板)的边缘,可以根据实际工
程在“边沿构造”中进行修改,如图 13-44 所示。
图 13-44 边沿构造修改
3. 将叠合板绘制在模型中。对于叠合板(预制底板),需手动调整标高至现浇板下方,
软件会以颜色区分预制部分和叠合部分,如图 13-45 所示。
图 13-45 预制叠合板
汇总计算,查看工程量,对于采用叠合板(整厚)处理的预制板,现浇板工程量
(图 13-46)中已扣除预制板重叠部分的模板面积及相关工程量。预制板工程量的计算式见 图 13-47。
图 13-46 现浇板工程量计算式
图 13-47 预制板工程量计算式
对于采用叠合板(整厚)处理的预制板中的钢筋,软件提供了“叠合板受力筋”和“叠 合板负筋”构件,布置方式与现浇板钢筋相同,此处不作赘述。
13.7 案例总结
本章以实际案例的形式呈现了装配式构件在广联达 BIM 土建计量平台 GTJ 中的建模 及应用。目前软件基本能满足市场建设活动的基本需求,随着装配式建筑的不断发展,软 件将持续更新改进,以适应新的结构形式和计算要求。希望本章的内容能为造价人员的工 作和学习提供帮助。