裝配式建筑的關鍵技術范文

時間:2023-10-24 17:38:37

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裝配式建筑的關鍵技術

篇1

關鍵詞:裝配式建筑;工藝設計;工具設計;工廠生產;施工組織

0前言

目前建筑產業化特別是裝配式建筑發展已成為大勢所趨,發展裝配式建筑是建造方式的重大變革,全國各地大力推進裝配式住宅,但目前很多總承包單位還未有裝配式建筑的總承包施工管理經驗。基于此,本文通過裝配式建筑工藝設計、工具設計、工廠生產、施工組織4個方面淺談裝配式建筑技術管理要點,以期為裝配式建筑施工管理提供一些參考。

1工藝設計方面

(1)工藝設計需要進行策劃,工藝設計要遵循原先審圖合格的圖紙,如存在重大變更需報原設計確認,有重大變化必須重新審圖合格。杜絕私自變更。(2)工藝設計結合原圖紙設計的同時,要同步考慮工廠生產、現場施工組織、后期工具設計配合(如架體預留洞或預埋件、吊鉤和外掛架等),進行圖紙分解、拆分細化。盡可能拆分成規格少以方便現場施工。工藝設計,需要統籌建筑、結構、設備和裝修等專業進行一體化設計,每塊預制構件的尺寸、洞口預留、水電預埋、各種連接件、保溫板、配筋圖、需要準備的材料品種、規格、型號一覽表、各種視面圖等均要有所反應,要使工廠拿到圖紙時就明白如何生產,每個板每個位置都表達的非常清晰。反過來工藝設計也是裝配式建筑由設計轉向生產,由圖紙變為實物的關鍵核心,工藝設計能力也是整個裝配式產業設計的核心競爭力。(3)國家目前沒有關于工藝設計的規范性文件,工廠工藝和布局存在較大差異,在場地選擇和布置之前,需明確預制工藝的各項細節問題。

2工具設計方面

(1)裝配式建筑涉及的工具較多,如吊裝工具、安裝工具、連接工具和防護工具等,每個分類下都有許多具體工具,如斜支撐、掛架等(如圖3所示)。(2)所有的工具設計和工藝設計、工廠生產及后續施工組織都是相輔相成、不斷改進的。比如原先實踐發現轉換層鋼筋定位精準度較難控制,就發明了定位鋼板(如圖5所示)。由于裝配式建筑外墻基本全部預制,沒有搭設腳手架的必要,但是外墻塞縫不好處理及安全維護不能同步,所以就設計了外掛架,外掛架選用哪種類型、如何布置要根據工藝設計、現場施工組織結合設計。

3工廠生產方面

(1)工廠參照構件詳圖,進行模具設計并開模。按照工藝設計圖紙和工具設計圖紙準備好材料和工具,根據工期要求、工廠堆場要求、現場堆場要求統籌好生產計劃,生產計劃含啟用幾條生產線、流水計劃和人員安排等。(2)工廠所使用的材料必須要有質量可追溯機制。工藝圖紙對生產工人進行交底。生產過程中提前通知監理公司參加隱蔽驗收。考慮到預制構件尺寸、預埋預留精準度,模具使用超過規定數量頻次需要更換。(3)工廠生產對工藝設計提出的許多細部節點要重點關注和控制,如圖4所示的防水企口、空調板及窗臺滴水槽、內墻接縫處預留凹槽、后澆接縫處毛面處理、廚衛間墻板內側拉毛、現場安裝臨時固定預埋件等。

4施工組織方面

(1)做好各種工序交底,如轉換層定位鋼筋施工交底、裝配式工具認識和吊裝交底、斜支撐技術交底、套筒灌漿施工交底、鋼筋綁扎注意事項交底、各種接縫處理交底、水電管線施工交底、防水防開裂工藝交底等。重點以以上交底的工藝為控制重點。以轉換層鋼筋定位工序為例。工序為:頂模搭設完畢(未綁鋼筋)、測量放線、插筋施工、安放水平梯子筋、放置定位鋼板、軸線復測(復測率100%)、定位鋼筋點焊、混凝土澆筑(同步校正鋼筋)。(2)做好現場的成品保護,尤其是預制構件,如成品樓梯、圖4防水企口等。(3)引入精細化管理,全面推行質量責任終身制和作業實名制,參與到建筑行業的每個工作者,都有應有的權利,同時承擔相應義務,讓大家對建筑、對自己的工作有敬畏之心。

結語

以上通過4個方面簡要介紹了裝配式建筑技術管理要點,因篇幅有限沒有做過多深入說明,其實每個方面都蘊含著眾多值得深入研究的工作,希望有更多同行致力于裝配式建筑的研究,并做好各個關口和環節的打通。希望本文對同行同業有可供參考與借鑒的內容,并歡迎批評指正。

參考文獻

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關鍵詞:裝配式建筑;裂縫控制;預制構件;質量控制;

一、裝配式建筑發展形勢

裝配式建筑是用預制部品部件在工地裝配而成的建筑。近年來,裝配式建筑行業高速成長,市場規模不斷上升。裝配式建筑相對于傳統的現澆模式,具有環保、質量、成本等方面的優勢,在人口逐漸老齡化、建筑勞動力成本急劇攀升的背景下優勢急劇攀升。根據住建部數據顯示,明確提出到2020 年實現裝配式建筑占比達到30%以上的目標的省市約占總數的21%,及至2024 年,我國裝配式建筑市場規模將超過12000 億元。

裝配式建筑還面臨著諸多痛點,使得企業難以發揮裝配式建筑的優勢,同時制約行業的發展。如產業工人和資深技術人員緊缺、標準化程度低、構件連接技術落后、生產環節的增加也引發了更多的質量問題等。本文主要從裝配式構件裂縫,闡述其發生原因、分類和控制措施,為今后裝配式混凝土構件質量控制提供參考。

二、裝配式預制構件裂縫形成機理與原因分析

國內外相關學者一般認為:裂縫是由于混凝土材料(包括水泥石和粗細骨料)變形受約束所引起的內應力大于材料抗拉強度的緣故,本質上是裂縫之間受拉混凝土拉伸變形和受拉鋼筋拉伸變形之差。結合裝配式混凝土構件材料準備、生產、運輸、安裝全過程,裂縫產生的原因有如下幾種:

(1 )混凝土的收縮。收縮是混凝土的一個主要特性,對混凝土的性能有很大影響。由于收縮而產生的微觀裂縫一旦發展則有可能引起機構物的開裂、變形甚至破壞。

(2 )溫度應力。混凝土內的水泥在水化反應中發散出大量熱量,使混凝土升溫,并與外部氣溫形成一定溫差,從而產生溫度應力。其大小與溫差有關,并直接影響到混凝土的開裂及裂縫寬度。

(3 )鋼筋。配筋間距大、配筋率小的混凝土結構開裂多,無筋混凝土比有筋混凝土開裂多。鋼筋的位置要正確,保護層過大或過小都可能導致混凝土開裂。鋼筋/預埋件保護層不足,同樣引起構件開裂。

(4 )混凝土材料及配合比。配合比設計不當直接影響混凝土的抗拉強度,是造成混凝土開裂不可忽視的原因。配合比不當指水泥用量過大、水灰比大、含砂率不適當、骨料種類不佳、選用外加劑不當等,這幾個因素是互相關聯的。

(5 )養護條件。養護是使混凝土正常硬化的重要手段。養護條件對裂縫的出現有著關鍵的影響。如構件養護過程中升降溫過快,蒸養過程中濕度不足、構件出窯時與環境溫差過大等、養護溫度不夠導致強度不足均可能導致裂縫。

(6 )施工質量。混凝土澆筑施工中,振搗不均勻,或是漏振、過振等情況,會造成混凝土離析、密實度差,降低結構的整體強度。混凝土內部氣泡不能完全排除時,鋼筋表面的氣泡則會降低混凝土與鋼筋的粘結力。鋼筋若受到過多振動,則水泥漿在鋼筋周圍密集,也將大大降低粘結力。

(7 )構件自身原因。構件太薄或跨度、長度尺寸過大,而未采取補償收縮措施,或者構件內外溫度不一致極易導致變形不同步產生裂縫。

(8 )存放轉運原因。存放場地不平整導致運輸車顛簸;墊塊高度不一、擺放位置不對或數量不足;堆場積水、沉降、受震;吊裝過程中吊索水平夾角過小;吊裝過程發生碰撞;轉運時發生碰撞;

(8 )安裝產生的裂縫。如暴力施工;安裝時不鋪設坐漿料或坐漿料鋪設不平整;忽略調縫或調縫方式不當,導致間距過小或出現瞎縫;安裝后立即加以大量或集中荷載;不提前澆水進行嵌縫;灌漿料未達到規定強度提前拆除支撐等。

三、裂縫控制關鍵技術措施

國內外相關學者已經在混凝土裂縫控制方面進行了大量研究,本文結合預制構件裂縫產生原因和現場經驗,從構件生產全過程甚至構件拆分提出以下裂縫控制關鍵技術措施。

(1 )材料方面。預制構件生產過程中,嚴格控制原材料質量及骨料級配,控制含泥量,優化配合比,降低水灰比,摻加補償收縮材料,選用適應性好的添加劑等,可以減少混凝土自收縮。

(2 )加強生產過程管控。生產任務下達前編制專門技術質量交底;企業落實“三檢”制度;管理人員監督好布料、振搗、養護、轉運等工序質量控制,制定獎罰;轉運前檢查平整場地,規劃路線;確保構件完好無損的交付客戶。

(3 )構件生產企業與建筑主體施工單位做好技術交接。構件進場前由質檢人員應做好相關質量檢查,進場后組織專業技術人員進行抽查,對預制構件尺寸偏差、混凝土密實度、表面質量等指標逐一檢查,并做構件損傷檢測,對影響結構安全的構件堅決退場處理。

(4 )構件安裝嚴格按照規范執行。合理選用吊具及吊鉤;操作人員小心謹慎防止構件擦碰;按照施工圖鋪設座漿料并檢查平整性;安裝工程及時檢查落實簽名責任制。

(5 )設計應與構件生產施工人員良好溝通。如優化結構設計;在容易開裂的部位加設鋼筋,以此有效減少裂縫產生;合理安排構件尺寸大小,鋼筋間距及保護層;重要受力部位直接設計成補償收縮混凝土;特殊部位采用高強或特種混凝土等。

(6 )預制構件拼裝完成后,做好成品保護工作。嚴格控制剛完成安裝構件上的荷載;當荷載無法減少時,應加設臨時支撐;合理組織施工,在構件連接強度未發展前,禁止振動或干擾;需要時及時覆蓋并進行溫度濕度養護;防止后續施工對預制構件產生碰撞造成破損。

結束語

裂縫缺陷的形成原因有多方面,并且覆蓋構件生產使用全過程。裂縫缺陷的防治措施應從構件原材料質量、生產過程以及后期的堆放、吊裝、運輸這些全過程進行控制。作為裝配式建筑的從業人員,應系統深入的研究構件裂縫發生發展機制,分析裂縫的共性與差異性,采用合適方避免或修補措施,并總結經驗,切實推動裝配式構件發展。

參考文獻

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發展裝配式建筑是建造方式的重大變革,有利于轉變建筑業發展方式,促進建筑業轉型升級,提升勞動生產效率和質量安全水平,節約資源能源,減少施工污染,實現建筑業節能減排和可持續發展。

一、國內外裝配式建筑發展現狀

裝配式建筑興起于發達國家,發達國家的裝配式住宅經過幾十年甚至上百年的時間,美國、德國、日本、英國、丹麥和新加坡等國家目前都已經發展到了相對成熟、完善的階段。2016年9月,《國務院辦公廳關于大力發展裝配式建筑的指導意見》指出,未來應大力發展裝配式混凝土建筑和鋼結構建筑,在具備條件的地方倡導發展現代木結構建筑。2017年3月23日,住房城鄉建設部印發了《“十三五”裝配式建筑行動方案》,提出到2020年,全國裝配式建筑占新建建筑的比例達到15%以上,培育50個以上裝配式建筑示范城市,200個以上裝配式建筑產業基地,500個以上裝配式建筑示范工程,建設30個以上裝配式建筑科技創新基地,充分發揮示范引領和帶動作用。

截至2016年12月,裝配式建筑涉及國家和行業規范、規程、圖集共計16種,地方規范、規程、圖集共計67種。2017年1月,住房城鄉建設部《裝配式混凝土建筑技術標準》、《裝配式鋼結構建筑技術標準》及《裝配式木結構建筑技術標準》等3部國家標準,用以規范國家裝配式建筑項目的建設,《裝配式建筑評價標準》已。

二、山東省裝配式建筑發展現狀

(一)裝配式建筑發展推進與激勵機制初步建立。2017年1月,山東省人民政府辦公廳《關于貫徹〔2016〕71號文件大力發展裝配式建筑的實施意見》提出,到2020年,建立健全適應裝配式建筑發展的技術、標準和監管體系,濟南、青島市裝配式建筑占新建建筑比例達到30%以上,其他設區城市和縣(市)分別達到25%、15%以上;到2025年,全省裝配式建筑占新建建筑比例達到40%以上,形成一批以優勢企業為核心、涵蓋全產業鏈的裝配式建筑產業集群。

2016年1月,山東省出臺《省級建筑節能與綠色建筑發展專項資金管理辦法》,其中,對建筑產業現代化試點城市獎勵資金基準為500萬元;對裝配式建筑示范獎勵基準為100元/平方米,示范方案批復后撥付50%,通過驗收后再撥付50%,資金主要用于彌補裝配式建筑增量成本。

(二)裝配式建筑技術體系初步形成。山東省初步建立了包括裝配式預制混凝土結構、鋼結構、木結構等在內的新型結構技術體系。陸續完成了《山東省(住宅)產業現代化推廣應用技術體系》(第1號)、《山東省裝配整體式混凝土結構體系推廣應用技術》(第2號)和《山東省裝配式混凝土建筑工程質量監督管理工作導則》等。

(三)裝配式建筑試點初見成效。目前,全省先后公布了10個省級建筑產業現代化試點城市(縣)(濟南、青島、煙臺、濰坊、威海、臨沂、滕州、嘉祥、榮成、平邑)和5個山東省裝配式建筑示范城市(縣)(濟寧、泰安、嶧城、蓬萊、單縣)、85個建筑產業化生產基地和73個試點工程項目。

三、淄博市裝配式建筑發展現狀

(一)政策環境不斷優化。2017年4月20日,淄博市人民政府辦公廳《關于貫徹魯政辦發〔2017〕28號文件大力發展裝配式建筑的實施意見》,其中在用地、財稅、金融等方面均有相應的扶持政策。另外,各區縣關于推進裝配式建筑發展的實施細則正在積極制定中。

(二)裝配式建筑生產基地和示范項目開展順利。1、裝配式建筑生產基地。(1)山東方大杭蕭裝配式建筑產業基地。該項目位于淄川經濟開發區淄礦工業園內,建設規劃用地500畝,總投資15億元,分兩期實施,爭創省級裝配式建筑示范基地。項目總體規劃年產鋼管束構件20萬噸、鋼梁鋼柱7萬噸、鋼筋桁架樓承板400萬平方米和新型墻材板材200萬平方米。目前已完成地基基礎的建設,車間主體正在建設中。(2)淄博鵬潤建安綠色建筑產業基地。該項目位于淄川區羅村鎮,總投資4.659億元,一期工程計劃2017年8月-至2018年2月,現已完成投資5000萬元,土地手續已完成,正在進行地基基礎建設工作,建成后可年生產10萬立方米混凝土構件。(3)淄博馨家園建筑科技有限公司。該項目位于桓臺縣,前期計劃投資1.6億元,目前正在進行車間主體建設工作,預計2018年7月可以投產。(4)山東和悅生態新材料有限公司裝配式建筑配套材料生產基地。該項目位于淄川區,利用陶瓷廢渣為主要原材料年產蒸壓自保溫材料30萬立方米,產品已在多個建設工程中應用。由山東和悅生態新材料科技有限責任公司、山東理工大學編制的《裝配式CF蒸壓瓷粉加氣混凝土墻板應用技術導則》和《CF蒸壓瓷粉加氣混凝土砌塊應用技術導則》被批準為山東省建設科技成果推廣項目技術導則,已正式實施。該項目已被列為山東省裝配式建筑產業基地。2、裝配式建筑示范項目。(1)預制鋼筋混凝土裝配式建筑。預制鋼筋混凝土裝配式建筑項目有蓮臺養生養老院活動中心、臨淄區辛店街道辦城南棚戶區辛店街片區10、11、12#樓項目。蓮臺養生養老院活動中心為省級試點示范項目,項目規劃占地面積4.53萬平方米,總建筑面積7.96萬平方米,其中2萬平方米采用裝配式混凝土結構體系建造;臨淄區辛店街道辦城南棚戶區辛店街片區總建筑面積15萬平方米,10、11、12#樓總建筑面積1.5萬平方米,按照裝配式建筑設計、施工,裝配率不低于50%,該項目已被列為2018年度山東省裝配式建筑示范項目。(2)鋼結構裝配式建筑。鋼結構裝配式建筑項目共4個,總建筑面積近82萬平方米,分別為文昌嘉苑社區項目、欣洲千禧農谷沿街樓ABCD段項目、山東千江源環境有限公司科研樓和高青縣創業孵化園建設項目1#樓創客空間項目。其中,文昌嘉苑社區為省級試點示范項目,規劃占地546.7畝,總建筑面積約78.5萬平方米,主體框架全部采用鋼結構;欣洲千禧農谷沿街樓ABCD段項目、山東千江源環境有限公司科研樓和高青縣創業孵化園建設項目建筑面積分別為1.29、0.78和1.5萬平方米,其中,高青縣創業孵化園建設項目裝配率達到了65%。

四、淄博市裝配式建筑發展現狀問題

(一)裝配式建筑市場尚需培育。由于受現有的城市規劃、土地出讓、資金扶持等多方面因素的制約,裝配式建筑目前仍處于起步階段,市場認可度不高,再加上裝配式建筑成本高,技術難度大等問題,制約了裝配式建筑整體推進,大部分企業對此還持觀望態度。

(二)技術水平不足。裝配式建筑改變了現澆建筑的建造方式,設計、施工等建設過程的各個環節隨之發生重大變革。裝配式建筑的發展和廣泛應用依賴于扎實的專業技術,但目前許多企業在需要極強專業技能的關鍵技術崗位上,或多或少地存在斷層或銜接不上的危機,缺少成熟的技術體系做支撐,使得在產能擴大方面存在極大的局限性。

(三)人才隊伍缺乏。裝配式建筑人才培養機制尚未健全,各層次專業人才隊伍缺乏。首先是裝配式項目管理人才缺乏,裝配式建筑項目從設計、施工到項目交付運營,都發生了很大的變化,傳統的工程項目管理人員缺乏工業化的管理思維,對整個裝配式建筑設計、生產、施工流程缺乏系統的認識;其次是裝配式技術人才缺乏,構件化的裝配式設計流程、裝配式的施工過程給設計、施工也提出了新的技術挑戰。

(四)建設成本增加,政策扶持力度不夠。裝配式建筑的推廣和應用存在一定的增量成本,裝配式建筑產業基地建設投入大、周期長、回報慢,牽扯到建筑企業的轉型,需明確扶持措施。目前,只有省級的試點城市和示范項目有相應的扶持政策,我市對發展裝配式建筑還缺乏實質性的扶持政策。

五、裝配式建筑發展建議

(一)結合動能轉換和產業轉型,因地制宜發展裝配式建筑。發展裝配式建筑作為當前新舊動能轉換和產業轉型升級的重要著力點,是引領建筑業轉型升級,未來持續、快速發展的關鍵點。針對當前傳統企業面臨轉型升級,裝配式材料、部件的生產存在缺失斷層的現狀問題,下一步應結合本地實際,建立完善的裝配式建筑行業市場鏈條,通過重組、重新配置、共享的方式,整合在裝配式建筑行業這個產業鏈上的各相關企業形成完備的產業鏈。

(二)穩妥推進裝配式建筑產業基地建設。結合《淄博市人民政府辦公廳關于大力發展裝配式建筑的實施意見》要求,重點扶持裝配式生產基地發展,將淄川區和桓臺縣作為裝配式建筑產業基地重點發展區域,其他區縣作為積極推動區,以生產基地為依托推動我市裝配式建筑發展。

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關鍵詞:新型城鎮化;裝配式建筑;建設

1新型城鎮化與裝配式建筑內涵

新型城鎮化內涵總結起來包括三個方面,第一個方面在于本著人本化原則實現城鎮化,促進人口的科學聚集,并設置公共產品提供完善保障,促進人口的合理轉移,確保社會就業的穩定有序。第二個層面在于高質量的城鎮化,促進產業結構的優化以及城鄉的統籌化建設。第三個方面在于城鎮化的持續發展,以低碳、環保的方式進行生活與生產。裝配式建筑主要是將傳統建造過程中的現場作業引入到工廠之中,通過工廠生產建筑構件并運輸至現場進行施工,而后利用有效的方式進行鏈接在施工現場裝配的建筑。例如預制混凝土建筑、混合建筑、鋼結構建筑等。裝配式建筑依照科學標準進行設計,由工廠負責生產,通過裝配施工、一體化裝修、采用信息技術進行管理,最終實現了智能化應用目標。

2裝配式建筑內涵發展狀況與問題

近年來,我國各大省市政府設置專職單位,出臺工作意見與措施,進行裝配式建筑的綜合試點,2015年新增項目約4000萬m2,新開工的裝配式建筑占到全年面積的2.6%。我國政府在關于加強正視建設管理的意見中指出,力爭在10年中將裝配式建筑的建設比例提升到新建筑總量的30%,并積極推動新型城鎮化發展。然而,縱觀近年發展歷程不難看出,該項工作仍舊存在一些不足問題,即理念問題、技術問題、管理問題以及成本問題。理念層面,存在認識上的誤區,即將裝配式建筑錯誤認為是政府保障工程的試點項目,不可在公共項目、商品住宅中大量應用。一些人將裝配式建筑錯認為主體結構裝配,忽視了裝修、產業鏈等環節。還有人將裝配式建筑人作為混凝土結構工程,沒有考量到鋼結構以及混合結構工程。技術層面,裝配式建筑混凝土結構發展相對成熟,因此逐步變成一項標準規范,然而無論從設計理論或是采用技術上都需要進一步完善。另外,木結構技術以及相關產品存在較多不足,導致木材加工效率較低、成本投入較高。管理方面,裝配式建筑各個工作環節應銜接緊湊,然而,我國當前管理規定主要針對現場作業模式進行設計,招標、驗收管理、設計規劃、生產施工等工作互相脫鉤。該類管理模式下,裝配式建筑項目形成了銜接的空白,造成管理真空,不但使成本大大增加,也影響了建設效率,對確保項目質量極為不利。成本方面,由于我國沒能創建形成質優價優的行業環境,因此裝配式建筑的優勢并不明顯,導致開發建設方一直持有觀望態度。

3裝配式建筑發展對策

伴隨全球能源需求的大幅提升,各個國家對節能建筑建設水平的要求標準持續提升,他們更加重視全壽命周期之中如何控制能耗總量。為有效應對行業人才短缺、缺乏住宅的問題,推動產業優化升級,應大力發展裝配式建筑,通過制定嚴格細致的規定,推動節能建筑發展。因此,我國正直新型城鎮化建設發展加快期,應促進裝配式建筑的規模化建設,因此應加快應對理念認識、管理控制、技術應用以及投入成本方面的問題。首先,應明確裝配式建筑核心內涵,對其功能優勢進行廣泛宣傳,為大眾普及質優價優的認識。技術上應擴充研究開發投入,激勵企業單位負責牽頭,創建產學研平臺,加快解決關鍵技術問題。管理工作中應依照裝配式建筑核心特征,調節立項許可、審查評估、成本造價以及定額、生產、招投標、開工許可、監督管理、質量驗收等工作機制,突破陳舊模式。成本管理環節,應大力推動標準化設計,降低模具種類,提升周轉效率,引入總承包管理模式節約成本投入,開展產業鏈員工培訓,進而達到事半功倍的效果。

4以裝配式建筑推動新型城鎮化建設

4.1快速做好城鎮基礎設施建設

基礎設施涵蓋城鎮建設發展必須的各類能源、給排水工程、交通工程等基礎項目,同時還包括行政工作、教育、文化事業、醫療衛生以及商業服務等。為推動新型城鎮化發展,應夯實基礎設施建設,提升總量規模,優化質量,給予充分保障,方能提升現代城市承載水平。我國高速公路工程、港口項目以及地下管道工程建設過程中,廣泛應用預制混凝土處理技術,收到了良好效果。例如,地鐵工程,采用盾構管片可達到良好的防水以及支護作用,地鐵工程質量水平在很大層面與盾構管片的質量密切相關。鐵路工程更是將預制混凝土技術優勢發揮到極致,不僅常規橋梁以及軌枕工程實現了廣泛應用,高鐵建設也大范圍應用高強混凝土生產功能構建,為高鐵行業發展做出了重要貢獻。

4.2積極促進產業結構優化升級

建筑行業始終是我國市場經濟發展建設的核心支柱,體現了關聯作用高、產業鏈規模大,集成程度高,拉動社會效益明顯的優勢。傳統行業通過手工作業,呈現出能源應用水平較低、破壞生態環境嚴重,存在常見質量通病,無法徹底根治等問題,是建設行業結構性改革的核心內容。因此,應積極扭轉粗放擴張模式,推動內涵集約式的新型城鎮化建設發展。應積極應對處理產業水平低、機構失衡、浪費寶貴資源的問題,杜絕城鎮化低質量、低效率建設。裝配式建筑通過現代制造技術、社會化大生產模式以及現代管理技術、信息化系統,將項目設計、組織施工生產以及運行管理等各項環節進行統籌集成,轉變現場工作的粗放模式為工廠化生產,產業和管理以及精細化裝配的工作模式,大大加快了工期,節省了大量勞動力,生產效率明顯提升。通過科技密集化生產管理替代以往密集手工勞動生產的模式,取締落后、低效產能,使各項技術實力大幅提升。同時,還可全面激發集中化管理生產的核心優勢,推動裝備制造行業的健康發展,積極培育新型產業,為新型城鎮化建設貢獻了較大力量。

4.3推動城鎮環保綠色發展

我國新型城鎮化發展規劃明確引入生態文明理念至城鎮化發展之中,大力開展綠色、低碳、循環產業建設。同時,進一步指出,綠色建筑比重應從2012年的2%提升至2020年的50%。積極推動裝配式建筑發展,可全面優化建造技術質量,建設出優質、環保、綠色的建筑工程。裝配式建筑可以說掀起了建造行業的一場轟轟烈烈的革命,也因此引發建筑材料市場的全面變革。同以往現澆筑工程建筑比較,裝配式建筑通過干式生產代替以往的濕式生產,更是取締了腳手架以及木模板,可大大節省木材、水泥、水資源、保溫材料、電資源的應用,同時可大幅縮減建筑垃圾量,避免引起大范圍的揚塵污染以及噪音污染,最大化的縮減了對四周環境的負面影響,對創建綠色環境,加強生態保護,實現低碳經濟發展有重要的意義與作用。

5結語

總之,基于裝配式建筑以及新型城鎮化建設的核心內涵,我們可明確建設裝配式建筑工程的核心優勢,可樹立以人為本的發展目標積極以裝配式建筑推動新型城鎮化建設與發展。因此,我們只有明確裝配式建筑發展建設過程中面臨的瓶頸問題,制定科學的應對策略,快速做好新型城鎮化發展基礎設施建設、積極促進產業結構的優化升級、推動城鎮環保綠色發展,方能加快新型城鎮化建設步伐,取締傳統生產作業模式,以裝配式建筑引領行業發展方向,推動國民經濟實現又好又快地全面發展。

參考文獻

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[2]單卓然,黃亞平.“新型城鎮化”概念內涵,目標內容,規劃策略及認知誤區解析[J].城市規劃學刊,2013(2):16-22.

[3]王元京.創新城鎮基礎設施和公共服務設施投融資模式[J].宏觀經濟管理,2012(10):46-48.

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關鍵詞: 裝配式預應力混凝土連續箱梁施工

裝配式部分預應力混凝土連續箱梁,常稱為組合箱梁,是一種先簡支后連續部分預應力混凝土結構。具有抗扭剛度大、橫向分布好、承載能力高、結構自重小、節約鋼材、運輸和吊裝穩定性好等特點,在交通工程建設中得到廣泛應用。常見的病害有:聯中支座頂鋼板傾斜或脫空,從而造成支座偏載破壞;聯端滑動支座不水平;一束鋼鉸線(3~5根)中錨下長度不等、受力不均,錨環扭轉;預制箱梁梁面淺層混凝土強度達不到設計的要求,通車后成為瀝青路面破壞的重要原因之一等。

1、預制箱梁混凝土澆筑

1.1 防止混凝土表面色差、冷縫的措施

腹板與底板交界處,外表面常會出現色差,甚至局部能見到冷縫,成因是混凝土澆筑時先底板后腹板,以致底、腹板交界處振搗不實。正確的做法是:箱梁內模模板側應設10~15cm 寬壓板,拌合料入倉時,應先部分腹板、后底板再補足腹板,防止底、腹板連接面在混凝土表面產生缺陷。

混凝土澆筑時必須嚴格水平分層,確保振搗工人在振搗上層混凝土時振搗棒能插入下層5~10cm,及時引走下層混凝土的表面浮漿,防止砂漿過多集中,保證混凝土的均勻性。

下料時擱置在表層鋼筋與模板間的拌合料應及時清除入倉,否則混凝土表面會形成斑點,高溫季節尤甚。

1.2 確保梁面淺層混凝土達設計強度

混凝土澆筑至梁面時,常常會出現砂漿集中、含水量高的情況,有的施工單位常采用干水泥收面的錯誤做法,有的收面草草了事,未終凝就拉毛,形成松散層。正確的做法是:通過刮走浮漿,不斷壓磨擠水至終凝。既可以消除混凝土收縮裂縫于萌芽之中,也可以保證淺層混凝土強度達設計要求。

2、支座

2.1 聯端支座

聯端支座常會發生橡膠支座剪切變形和四氟板不水平的問題,交工驗收時極易發現,屆時很難處理。前者是因為梁體有縱坡,梁體安裝時未采取臨時限位措施造成的,后者是由于梁底預埋鋼板和楔形鋼板不標準(僅考慮縱坡未考慮張拉起拱影響),未采取相應措施造成的。

有的設計取消了調平用的楔行鋼板,要求預埋鋼板在預制梁體時凸出底板外,梁體安裝后正好水平。這種做法不僅在預應力張拉時產生底板破壞的問題,而且因梁的縱坡不同,預埋鋼板埋置時的傾斜度也不同,隨張拉起拱值的變化而變化,施工困難,并且箱梁須分別堆放,增加了很多的工作。

2.2 聯中支座

聯中支座頂鋼板是無載重的擱置在支座上澆筑濕接頭混凝土的,立摸、澆筑時稍有不慎,就會脫空或傾斜,體系轉換后可能造成支座偏載破壞,幾乎無法處理,形成隱患。

為了避免上述問題的發生,可以在支座墊石混凝土中預埋4根Φ12的臨時調平鎖定螺栓,相應在支座頂鋼板上開孔。當支座頂鋼板安放到支座上后,用水平尺予以調平、鎖定,在體系轉換后再解除鎖定。調平時如發現墊石不平也可以及時處理。

3、預應力張拉關鍵技術

3.1 錨下控制應力與鋼鉸線長度的控制

3.1.1 張拉控制應力

設計錨下控制應力 ×鋼鉸線公稱面積,習慣上稱為錨下張拉力,包括預計的預應力損失值,但未包括錨圈口摩阻損失,因此不能把錨下張拉力與油頂張拉力混淆,后者是前者和錨圈口摩阻損失之和。目前上述問題往往被忽略了,造成預加應力不足,箱梁壓漿后就無法處理,就形成了質量隱患。

3.1.2 錨圈口摩阻損失

應注意的是在設計時,均不考慮此項損失,故應由施工單位補足此項預應力損失。施工中常用超張拉1.03 來補足。

3.1.3 控制錨環間鋼鉸線長度的重要性(鑒于每束只有3~5 根鋼鉸線)

目前初張拉大多不采用單根張拉,以致張拉時錨環間短的鋼鉸線先受力, 如其長度較標準長度 l短(=4.769×10-4× ),當長度為 的鋼鉸線拉應力達0.75 時,較短的鋼鉸線拉應力達0.8 。為此在編束和穿束過程中必須有控制錨環間鋼鉸線基本等長的措施和檢查的手段,施工規范規定初張拉 采用單根張拉,同時可以防止鋼鉸線纏繞問題的發生。

3.2 鋼鉸線試驗彈模

由于施工單位購買的鋼鉸線實際斷面面積偏大,張拉時應注意調整設計伸長量。

3.3 防止錨環扭轉的措施

組合箱梁預應力鋼鉸線每束只有3~5根,初張拉往往采用整束張拉,錨下基本等長非常重要,必須采取一定的控制手段。施工中應按規定編束,編束要順直,并在錨墊板、錨環上刻痕對準,防止錨環扭轉。

3.4 張拉起拱度的控制

預應力混凝土箱梁張拉的起拱度是混凝土均勻性、張拉力、張拉時混凝土強度、彈模、斷面尺寸正確性的綜合反映。在預應力張拉完8 h(形變的滯后)后,宜測量跨中和1/4 點的起拱值并作記錄,以改進混凝土澆筑、張拉工藝和作為試件發生問題時處理的重要依據。

3.5 箱梁側向彎曲的防治

預應力孔道預留有問題會導致預應力筋偏位或采取非對稱張拉,使箱梁,承受非對稱預應力而發生側向彎曲。箱梁的跨徑越大,彎曲的危害越大,嚴重的會發生斷梁事故。

為此,應嚴格按照設計精確布設和固定預應力管道,防止在混凝土澆筑中產生位移。箱梁張拉時嚴格按照設計和規范的規定進行對稱張拉,邊梁和翼緣板較寬的梁尤其要注意。

3.6 調平層

由于梁體的齡期差異,箱梁在橫向上一般呈折線形,造成調平層的厚薄不均且有突變;澆筑調平層混凝土前灑水沖洗有積水和水膜;混凝土凝固時的收縮等使混凝土調平層極易脫空、開裂成為橋梁瀝青面層破壞的主要原因。如按施工縫處理面廣量大,不太可能。可行的辦法是:在厚度允許的誤差范圍內鑿除凸出部分;光滑部分鑿毛;沖洗后清除積水略干燥后再澆筑調平層混凝土;振搗密實后刮浮漿壓磨收面至終凝;成型后敲擊聽音查脫空。

參考文獻:

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篇6

[關鍵詞]建筑工程;預裝配式剪力墻;混凝土;施工方法;創新

中圖分類號:TV51.5 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)02-0251-01

前言

預裝配式混凝土剪力墻指由工廠預制墻體并運至施工現場,通過現澆、拼裝進行連接的一種施工工藝,具有生產速度快、建造質量高、保護環境節約資源等優點。它可分為部分預制和全預制兩種結構,其中全預制剪力墻結構體系的預制化率高,但節點連接形式復雜,施工難度較大。可靠的連接是保證結構整體性和抗震能力的關鍵,豎向鋼筋連接技術作為其關鍵技術之一,主要有鋼套筒連接和預留孔道漿錨連接這2種。套筒連接施工工藝復雜,操作難度較大,預留孔道漿錨連接的連接性能稍差。而裝配式螺栓混凝土剪力墻體系的豎向連接采用螺栓連接,具有抗彎、抗剪強度高及連接可靠、方便的特點,通過精確、高效的定位吊裝以及下口錨固施工方法可M行快速有效的安裝。

一、工程概況

背景項目為保障性住房中的動遷安置房。項目占地面積為24 501 m2,共由6棟住宅樓、1棟社區服務用房及1個獨立地下汽車庫組成。地塊總建筑面積59 785.44 m2,地上建筑面積50 689.64 m2,地下建筑面積9 095.80 m2。1#、2#、4#、5#、6#樓結構形式為剪力墻結構形式加裝配式外墻PCF板、疊合樓板。3#樓結構形式為剪力墻結構形式加裝配式外墻PCF板體系、預制內墻體系,地上13層。

二、工藝原理

螺栓連接及特點對于裝配式剪力墻結構來說,預制構件之間的可靠連接是保證結構整體性和抗震性能的關鍵。裝配式螺栓混凝土剪力墻采用創新的螺栓連接技術。安裝時,下層墻板預留插筋伸入內墻預制板預留螺栓孔。從螺栓孔中灌入水泥砂漿灌漿料,隨后通過螺栓固定,將剪力墻與結構連接成可靠的整體。

施工中,螺栓剪力墻的連接處螺栓居中放置,可以不影響預制墻體豎向鋼筋的連續性,不會削弱預制剪力墻混凝土,且比漿錨套筒連接更可靠、方便。因此,可以降低連接成本,同時減少濕作業和對周圍環境的影響。

在本工程項目中,內剪力墻長850~1 250 mm,高2 770 mm,厚200 mm。預制剪力墻豎向連接螺栓φ20 mm,間距400 mm,墻體內預埋套管。預留安裝孔為150 mm×200 mm,內注C35混凝土封閉。預制墻板的頂部及底部均設置200 mm×250 mm的暗梁(圖1、圖2)。

三、施工控制要點

3.1 定位吊裝

3.1.1 工藝流程

測量放線檢查調整墻體豎向預留螺栓確定墻板位置控制線測量水平標高控制標高底部細石混凝土坐漿、找平墻板吊裝就位對接高強度螺栓位置安裝底部固定靠山安裝固定墻板斜支撐現澆暗柱鋼筋綁扎現澆部位支模預制墻板底部及拼縫處理檢查驗收墻板澆注混凝土預留洞細石混凝土密實養護。

3.1.2 測量放線

安裝前,依據圖紙在底板和樓板面放出每塊預制墻板的具置線。檢查墻體豎向螺栓預留位置是否符合標準,其位置偏移量控制在-10~+10mm。如有偏差需按1∶6要求先進行冷彎校正,應比2片墻板中間凈空尺寸小20mm為宜,并疏整扶直,清除浮漿。

隨后,根據已放出的每塊預制墻板的具置線,確定墻板位置控制線,清理表面。預制墻板下口留有20~40 mm的空隙,采用專用座漿料調整預制墻板的標高及找平。在每一塊墻板兩端底部放置專用墊塊,并用水準儀測量,使其在同一個水平標高上。

3.1.3 預制內墻板吊裝

墻板采用兩點垂直起吊、可以從堆放場地或直接從車上進行起吊,起吊過程中,需要保護墻板上角和下角。應按照安裝圖和事先制定好的安裝順序進行吊裝,原則上宜從離吊車或者塔吊最遠的板開始。吊裝預制內墻板時,采用兩點起吊,吊具繩與水平面夾角不宜小于60°,吊鉤應采用彈簧防開鉤。

起吊時,采用緩沖塊來保護墻板下邊緣角部不致于損傷。起吊后,緩慢的將墻板放置于墊片之上,防止損傷。

3.1.4 安裝固定預制墻板斜支撐

每塊預制墻板使用2個斜支撐來固定,斜撐上部通過專用螺栓與預制墻板上部2/3高度處預埋的連接件連接,斜支撐底部與地面或樓板用膨脹螺栓進行錨固。支撐與水平樓面的夾角在40°~50°之間。

連接斜撐后,可通過同時調整兩根斜支撐上的螺紋套管來實現墻板的垂直度調整,直至墻板達到垂直。

3.1.5 安裝鋼筋

現澆約束邊緣構件,可先進行預制墻板安裝,再進行現澆約束邊緣構件的鋼筋綁扎;也可先綁扎約束邊緣構件的鋼筋,再安裝預制墻板,后綁扎連接鋼筋。

預制內墻板安裝就位后,進行水電管線連接或敷設,完成后進行預制內墻板拼縫處附加鋼筋安裝。附加鋼筋可在一塊墻板安裝就位后先置入,待相鄰墻板安裝就位后拉出綁扎。

3.1.6 預制內墻板澆筑混凝土

模板安裝于邊緣約束構件鋼筋安裝完成后進行。現澆邊緣約束構件部位的模板采用配制好的整體定型鋼模或木模,以利于快速安拆。安裝時保證現澆部位的表面質量及與預制墻板的接槎質量。

混凝土澆筑前,疊合式預制墻體構件內部空腔必須清理干凈,墻板內表面必須用水充分濕潤。當墻體厚度小于250mm時墻體內現澆混凝土宜采用細石自密實混凝土施工,同時摻入膨脹劑。澆筑時保持水平向上分層連續澆筑,澆筑高度每小時不宜超過800mm,否則需重新驗算模板壓力及格構鋼筋之間的距離,確保墻板的剛度。

每層墻體混凝土應澆灌至該層樓板底面以下300~450mm并滿足插筋的錨固長度要求。剩余部分應在插筋布置好之后與樓板混凝土澆灌成整體。

3.2 預制剪力墻構件下口錨固施工

3.2.1 底部座漿

安裝前,在現澆樓面標示出預制剪力墻的端邊線、側邊線,在該位置及設定好標高并鋪設高強底灌漿料,構件用灌漿料隨鋪隨安,防止硬化后安裝。砂漿厚度取1~2cm,以座漿飽滿、安裝后略有余漿擠出縫口為準。對于標高較低處可以先放置適厚鋼板,然后用砂漿護邊。當縫口處出現空隙時,需要進行及時修補

3.2.2 預制墻板注漿部位的空腔內封堵

預制構件吊裝就位校正后進行界面清理,量測座漿層厚度。按要求稱量、攪拌水泥注漿封堵料,并完成界面的澆水濕潤。灌漿前現場用空壓機檢查疏通套筒及座漿空腔。

3.2.3 注漿封閉

根據量測記錄的座漿層厚度、長度及套筒個數估算單次灌漿用料量并按需要備料。單次灌漿需連續完成,中間不允許停頓。本次工程中,使用1∶2.5水泥漿對預留孔進行封閉。

3.2.4 螺栓固定

灌水泥漿對預留孔進行封閉后,錨固豎向鋼筋采用螺栓加墊片擰緊。用C35混凝土封堵預制內剪力墻底部安裝孔,隨后進行層內鋼筋綁扎、模板搭設和混凝土澆筑。

下一層的施工方法與上層相似。重復上述施工流程,直至施工完成。

篇7

Abstract: Steel trestle and steel platform are widely used in the construction field of bridge, wharf and other underwater structures. This paper takes the construction of Ninggao project 6.5km steel trestle and 215steel platform of CCCC Second Harbour Engineering Company as the background, optimizes the original design scheme into assembled steel trestle, summarizes the assembled steel trestle and steel platform construction experience, to provide a reference for similar projects.

關鍵詞:裝配式;鋼棧橋;鋼平臺;關鍵技術

Key words: assembly;steel;steel platform;key technology

中圖分類號:U445 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)30-0083-03

0 引言

傳統的鋼棧橋一般采用上承式結構形式,這種形式的鋼棧橋由于鋼管樁采用平聯進行焊接保持橫向的整體性,質量控制和現場操作難度都較大。而裝配式鋼棧橋,在裝配工藝上采用了鋼管樁相應位置設置平聯,保證了結構的整體性,從結構上完成了技術優化;其次,在施工過程中,能完成面板和貝雷梁安裝的快速化;第三,在鋼棧橋面板上采取了在工廠化進行加工的模式。有效地控制了施工質量。保證了鋼棧橋的整體性,提高了功效。

1 工程背景

南京至高淳新通道工程是南京放射性主通道之一,是南京至高淳快速聯系通道,是區域綜合運輸走廊的重要組成部分,同時也是區域城鎮發展軸的重要支撐。路線起于溧馬高速公路的將軍路互通,終于239省道。路線全長約44.6km,其中跨越石臼湖段路線全長約12.617km。項目部主要負責石臼湖特大橋北引橋部分,起點樁號為K23+812,終點樁號為K31+348,共計7.536公里,其中路基段長度為1086m,橋梁長度為6450m。主要包含鉆孔灌注樁914根,柱式墩下部結構215排,上部結構主要為30m跨徑裝配式預應力混凝土連續箱梁1731榀,以及湖區段的蓄水池。臨時工程包含6500m長8m寬鋼棧橋及215座鋼平臺。

2 原設計方案

2.1 設計方案

棧橋為上承式結構形式,棧橋下部管樁全部采用Φ600*10規格鋼管樁。每跨設計為15m,每排3根鋼管樁。主棧橋每排鋼管樁的橫向間距為3.2m,鋼管樁橫向剪刀撐采用[22a槽鋼交叉焊接棧橋下部結構采用雙拼工40型鋼;15m標準跨棧橋上部結構主桁架采用321型裝配式公路鋼橋桁架,棧橋設置8道桁架片,間距為90cm+130cm+90cm+130cm+90cm+130cm+90cm;橋面系為鋼結構橋面,橋面系橫向分配梁采用I25a工字鋼間距75cm鋪設,I25a工字鋼與貝雷片用U型螺栓連接,I25a工字鋼上縱向間距30cm鋪設I12工字鋼,面板用10mm花紋鋼板滿鋪供車輛通行,如圖1所示。

2.2 存在的問題

由于鋼管樁采用平聯進行焊接保持橫向的整體性。在實施過程中首先[22a槽鋼與節點板進行焊接,然后節點板再與鋼管樁進行焊接。焊接需采用滿焊。且由于鋼管樁在打設過程中出現程度大小不同的偏位,平聯要進行大小不同的調節。因此平聯下料長度經常發生變化。且焊接質量受到工人水平的高低波動比較大,檢查非常不方便。質量控制難度較大。在支棧橋拆除的過程中要進行氧氣切割,切割過程中對鋼管樁損壞非常大。在施工過程中需要眾多設備進行配合,人員現場操作困難大。

3 裝配式鋼棧橋方案

棧橋的總體結構形式不發生變化,同樣為上承式結構形式,棧橋下部管樁全部采用Φ600*10規格鋼管樁。15m每跨下部結構為單排樁,每排3根Φ600*10鋼管樁;棧橋下部結構橫梁采用雙拼I40a工字鋼。棧橋上部結構主桁架采用321型裝配式公路鋼橋桁架,棧橋設置8道桁架片,間距為90cm+130cm+90cm+130cm+90cm+130cm+90cm。橋面系為鋼結構橋面,橋面系橫向分配梁采用I25a工字鋼間距75cm鋪設,I25a工字鋼與貝雷片用U型卡進行連接,I25a工字鋼上縱向間距30cm鋪設I12工字鋼,面板用10mm花紋鋼板滿鋪供車輛通行。為確保棧橋在使用過程中的穩定性及防止型鋼受熱變型,在15m跨段每7跨設置一組制動墩并設置20cm伸縮縫,如圖2所示。該方案中重點研究的裝配式工藝為:

①鋼管樁相應位置設置平聯,在每根鋼管樁位置設置抱箍將剪刀撐與鋼管樁進行連接。抱箍采用專項設計,通過八字形的斜插銷采用錘擊即可將抱箍與鋼管形成可靠連接。為保持平聯之間距離的調節,中間的平聯采用大鋼管套小鋼管的結構型式,固定通過三角形斜插銷錘擊進行固定,如圖3所示。由于鋼管樁和平聯在空間上存在扭曲,在裝配式工藝設計上特別采用了球狀體對平聯和鋼管樁的空間扭曲進行調節,球狀體通過螺栓連接進行固定確保結構的整體性。

②對貝雷梁與上面的25#工字鋼通過U型卡進行固定。在貝雷梁安裝完成后需將工字鋼與貝雷梁進行有效連接。一般通常做法是采用U型騎馬螺栓進行連接。項目研發小組設計了一種U型卡代替了U型騎馬螺栓進行貝雷梁與工字鋼的連接。事實證明U型卡能有效固定工字鋼與貝雷梁的連接,提高了鋼棧橋安裝的工效。

③橋面板的設計。研發小組為提高上部結構安裝工效,提出將縱向分配梁與橋面板焊接在一起進行整體吊裝。另外考慮整個棧橋拆除的方便合理劃分了橋面板的設計尺寸,確保安裝過程和拆除過程簡便,便于現場操作。

4 優化技術分析

4.1 斜撐、平聯的裝配化、標準化

平聯設計是裝配式鋼棧橋工藝的核心工藝,通過該種工藝實現了鋼棧橋及平臺下部結構的平穩連接。它改變了傳統的焊接工藝通過鉸接或栓接保證了結構的穩定性。在設計過程中考慮了鋼管樁在施工過程中導致的上下,左右,前后位置的偏位的情況而進行的連接。該結構的巧妙之處在于能夠在三維空間內適應樁基的偏位。在長度方向上,通過管徑273的無縫鋼管插入管徑253的無縫鋼管,可調節距離可達1m,公管和母管固定采用三角鍥形塊通過摩擦力進行固定。平聯通過抱箍連接在鋼管樁上,抱箍采用壁厚16mm的半圓形鋼板,一側采用軸銷將兩塊半圓型鋼板通過連為一體,另外一側采用八字形的斜插銷將兩塊半圓體夾在一起。抱箍摩擦力的大小主要通過八字形插銷外力作用保證抱箍與鋼管的壓力來保持。平聯與抱箍的連接采用球狀體,球狀體外側采用球狀外殼將球體包裹住,待角度調整好后采用螺栓將球狀外殼與球體進行夾緊連接。采用球狀體的主要作用是調節鋼管樁在空間上的偏位,角度調節范圍較大,能適合現場工況的要求。

4.2 面板系統與貝雷梁連接的快速化

U型卡主要是連接貝雷和I25的連接件。在實際施工過程中一般通常采用騎馬螺栓進行連接。但在實施過程中騎馬螺栓需要人在底部進行連接,操作空間有限,另外在由于騎馬螺栓需占用更大空間位置,即把貝雷的豎向節點位置占用了,導致面板的受力無法傳輸至貝雷豎向節點,從而導致對貝雷受力不利。U型卡采用厚度為14mm厚的鋼板制作而成,主要是利用U型卡與貝雷下桿的壓力進行連接。在面板安裝完成以后立即采用U型卡連接面板系統和貝雷,人工用錘將U型卡敲入到貝雷和I25的連接處點焊即可。

4.3 面板系統的模塊化、裝配化

在鋼棧橋結構中面板是直接承受荷載作用的一個重要部件。面板上部主要鋪設10mm后花紋鋼板來承受荷載反復作用。通常的設計是面板通過焊接在底部的主梁和次梁上。施工次序為先主梁I25按照間距進行鋪設,然后在I25上鋪設I12.5,I12.5與I25采用點焊連接,面板鋼板鋪設在I12.5上,同樣采用點焊連接。在施工過程中由于反復行車荷載作用導致焊縫進行脫裂。另外在鋼平臺進行拆除過程中由于分部位進行拆除導致拆除導致功效不高。為此在鋼棧橋面板上采取了在工廠化進行加工的模式。即把面板設計成8m*2.98m面積大小的小塊。該小塊在后場進行加工焊接,質量較能控制。在施工橋面板時直接將主梁和次梁及面板連為一體,在貝雷安裝完成后直接將面板和主梁一體整體吊裝,提高了功效。

5 結束語

寧高新通道程通過探索優化,將焊接式平聯及斜撐進行了改造,經過相關的科研開發等活動研究出了具有裝配式工藝的臨時鋼棧橋及鋼平臺工藝,并大量應用于實際施工生產活動中去,取得了良好的效果。裝配式鋼棧橋及鋼平臺施工工藝應用,寧高新通道及城際軌道二期工程基礎施工取得了成功,臨時鋼平臺周轉快速便捷,為項目的基礎施工贏得了工期和效益,保證了施工質量和結構安全。

通過裝配式工藝研究,解決鋼棧橋的快速周轉問題,提高施工功效。裝配式鋼棧橋的大規模使用,解決了在焊接工程中出現的質量不穩定等相關問題,將現場焊接改為工廠化集中焊接,提高了工程質量。有效減少鋼管樁的破損,保證材料的周轉效率。

通過裝配式鋼棧橋及鋼平臺施工工藝在寧高城際軌道二期工程石臼湖特大橋的施工,成功解決了在特大橋橋梁施工過程中臨時鋼平臺的周轉功效低下的難題,為特大型橋梁在基礎施工節省大量周轉材料的投入提供了成功的經驗。

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篇8

《建筑業“十二五”發展規劃》由住房和城鄉建設部于2011年8月18日正式公布。這是“十二五”開局之際,針對建筑業制定的發展規劃。《規劃》明確至“十二五”期末,努力實現的建筑節能目標:“綠色建筑、綠色施工評價體系基本確立;建筑產品施工過程的單位增加值能耗下降10%。新建工程的工程設計符合國家建筑節能標準要達到100%,新建工程的建筑施工符合國家建筑節能標準要求;全行業對資源節約型社會的貢獻率明顯提高。”推進綠色建筑規模化建設,加速提升綠色建筑規劃設計能力、技術整裝能力、工程實施能力、運營管理能力,提升產業核心競爭力,成為“十二五”期間該規劃的總體目標。國家標準《綠色建筑評價標準》GB50378—2006對綠色建筑的定義是:在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。我國大力推進綠色建筑及綠色施工,那么什么是綠色施工呢?建設部的《綠色施工導則》定義綠色施工為:工程建設中,在保證質量、安全等基本要求的前提下,通過科學管理和技術進步,最大限度地節約資源與減少對環境負面影響的施工活動,實現四節一環保(節能、節地、節水、節材和環境保護)。

2.綠色施工主要控制方面

2.1編制綠色施工規劃大綱綠色建筑技術很多技術需要在施工過程中實現。如果沒有按要求實施,效果將達不到預期。因此,施工管理人員需要在施工開工前按照設計意圖編制綠色施工規劃大綱,在大綱中主要制訂三個方面,包括綠色技術實施關鍵人員點、技術點、時間點。這三個方面并不是相互獨立,而是相互聯系,相輔相承的。其中關鍵人員點是指要查閱圖紙清楚此綠色建筑包含哪些綠色建筑技術,需要哪些專業管理人員,他們要達到何種專業水平層次,以便在施工過程中調整安排管理人員。關鍵技術點是指要設計人員在施工開工之前針對綠色建筑技術組織技術交底,對關鍵技術點要形成書面文件交予施工人員,而施工人員要針對這些關鍵技術點布置專業責任人,落實到位,對人員布置進行改進補充,完善關鍵人員點的布置。在對關鍵技術點的分析布置過程當中,可以得出施工過程影響綠色建筑技術形成的關鍵時間點,其關鍵時間點主要是指綠色建筑技術在實施過程中的工藝時間參數,時間點的控制精確與否將對綠色建筑技術的形成起到至關重要的作用。

2.2編制綠色施工實施規劃綠色施工實施規劃是指根據上述大綱要求,編制具體實施詳案。在此詳案中各個環節實施要落實到人,針對技術特點編制符合自身特點的施工組織規劃,通過規劃工作,重點解決關于使建筑物“綠色化”的技術組織問題,把各方統一到以社會可持續發展為重、以民族長遠使用利益為重的“綠色建筑”目標上來,然后針對施工過程中的“綠色化”問題,研究綠色施工方法,例如:土方工程施工如何有效組織減少對周圍環境影響,樁施工如何減少泥漿及污水排放的方法,混凝土澆筑如何有效養護降低養護用水的方法,鋼筋工程如何下料降低其損耗率,砌筑工程如何添加調和劑降低水泥沙子用量,鋼結構噴砂除銹或門窗、墻面飾面打磨砂紙如何減少粉塵的方法,砂石、粉料運輸如何減少揚塵的方法,焊接等如何減少光污染的方法等。認真分析所選擇各施工工藝的特點,明確檢查點、見證點、停止點等檢查驗收的關鍵部位,尤其是從“綠色”觀念出發所需要檢測的項目。

2.3綠色施工管理要做到綠色施工需要從施工管理、施工工藝技術和施工機械幾方面下手。把信息化技術引入到日常施工管理中,將有效提高工作效率,降低資源耗費。要準確把握時刻動態變化的工作量,調整施工資源的投入。只有采用現代信息化技術,根據動態參數,實施定量、動態的施工管理,以最佳的資源投入產出比完成工程建設,達到高效、低耗、環保的目的,才能稱之為綠色施工。

2.3.1營造綠色施工環境綠色施工環境的建立不但能達到低耗的目的,還能愉悅生產者的心情,使之全身心投入,避免安全事故的發生。我們要合理調配現場“硬化”和現場“綠化”的區域,作好水平方向的場地硬化、綠化等以及豎直方向的圍墻、建筑物主體立面等的綜合“綠化”、立體美化工作,進一步合理選擇材料“綠色化”建筑物實體工程。根據上述大綱及規劃所列內容,合理確定臨時設施的空間布置,例如半成品加工點、材料存放點、現場作業棚及辦公生活設施。其占地面積應按用地指標所需的最低面積設計,同時要求平面布置合理、緊湊,在滿足環境、職業健康與安全文明施工要求的前提下盡量減少廢棄地和死角,臨時設施占地面積有效利用率不低于90%。臨時生活和辦公用房宜采用占地面積小、經濟美觀、對周邊地貌環境影響較小,且適合于施工平面動態調整布置的多層輕鋼活動板房、鋼骨架水泥活動板房等標準化裝配式結構。應分開布置工人生活區與生產區,并設置符合國家規范標準的分隔設施。施工現場圍擋宜使用連續封閉的輕鋼結構預制裝配式活動圍擋,減少建筑垃圾,保護環境。臨時設施布置應充分考慮市政工程管線布置,避免由于占用管線道路而在施工后期搬遷場地造成浪費。

2.3.2節約能源消耗施工節能要通過調整能源使用結構,控制施工能耗,根據情況合理組織施工、積極推廣節能新技術、新工藝的使用。宜使用國家、行業推薦的節能、高效、環保的施工設備和機具,例如選用變頻技術的節能施工設備等。施工機械設備選用功率與負載相匹配的,避免設備額定功率大于使用功率或超負荷使用設備的現象發生;采用節電型機械設備,也可以添加節能型油料添加劑,降低油耗。建立施工機械設備管理制度,開展用電、用油計量,完善設備檔案,及時做好維修保養工作,使機械設備保持低耗、高效的狀態。根據情況在施工現場制定各個區域和施工設備的用電控制指標,定期進行檢查計量、核算、對比分析,發現偏差分析原因及時糾正,通過以上措施提高機械設備利用率,有效降低能耗。安排施工工藝時,應優先考慮能耗較少的施工工藝。在施工組織設計中,要合理安排施工順序、工作面,以減少作業區域的機具數量,相鄰作業區充分利用共有的機具資源,提高各種機械的使用率和滿載率,降低各種設備的單位耗能。

3.結語

篇9

關鍵詞:變電站;土建工程;關鍵技術

中圖分類號:TM411+.4 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2014)36-0020-02

電力行業在我國經濟發展和現代化建設中發揮著重要的作用,現在各行各業的發展都離不開電力行業的支撐。如國家的基礎建設離不開電器設備;網絡信息建設離開了電力資源,信息遍沒法流通;工廠沒有電,就無法成產作業;人們平時生活中沒有了電,生活中便出現了諸多的不便利等。

1 變電站土建工程建設的特點

1.1 復雜的地質特點

變電站的選擇不是隨意的,是根據發電站的地點,用電用戶的地理分布及供電網絡的的分布形式確定。基于這種特點,在實際工作中應進行實地考察,對供電網絡中的地理條件及地質條件進行充分的研究分析。這無疑對變電站的土建工作有益,但無形中卻增加了土建工作的難度。

1.2 技術含量及資金投入較大

變電站由于包括多種建筑物,如配電室、控制室及變壓器基礎設施等,所以在建造時,投入的資金也會增大。此外,由于變電站一般都建在地理條件較為復雜的地方,所以施工時需要更多的人力和財力,這也會加大資金的投入。變電站土建工程和其它建筑工程相比自動化程度更高,所用的機器及儀器精準、技術含量高,所以在投建時要考慮到相應的技術人才的引進,而技術人才的引進又無形中增加了資金的使用。

1.3 參建單位較多

在變電站土建工程實施之前,要涉及工程的可行性研究、初步設計工作、施工階段、調試階段等,所以,土建工程的進度及質量就收到設計工作、施工及調試工作的影響。此外,土建工程涉及到建設部門、施工單位、監理單位及材料供應單位等的參與,它們在工程建設中即關聯有獨立,所以,在工作中要調節好它們之間的關系,合理分配它們的工作,使工程在保證質量的前提下能提前進度。變電站土建工程施工的這種特殊性也就造成了其工作機制的復雜性。

2 變電站土建工程建設的方案優化選擇

2.1 變電站選址的選擇

在變電站土建工程實施前,要對變電站的站址進行確定。確定方案可能有多個,所以在選擇時,要進行對比及專家評審。在此過程中,要重視審查專家的建議及意見,以選取最佳的方案。另外,還要結合具體的施工條件,進行科學、合理的對選定方案進行修改,以滿足施工中的具體要求。

2.2 變電站構建方案的選擇

①平立面方案主要包括兩個目的,其一是要滿足各功能房間有足夠的空間,其二是平立面要達到美學的效果。

②地基設計方案有好幾種,每種都有各自的特點和優勢,如強夯法適用于填土較厚的情況,天然地基處理法在地質條件較好的情況下較為實用,預壓法及水泥土攪拌樁在淤泥較厚的情況下較為實用。

③在暖通風及水工設計方面,要考慮到設備正常運行的條件及出現故障時如何消除等情況。

④在結構設計方面,要考慮到變電站的抗震蕩及洪水等自然災害等因素。

2.3 變電站排水及消防方面的方案設計

變電站的供水主要有生活供水及消防供水,所以在設計之初,要將供水考慮在內,排水應采用分流排放。在消防系統建設方面,應考慮到檢查設備和建筑物之間的距離是否恰當,如果大于距離標準,不予以處理,否則應采用防火墻或防火窗。

2.4 圍墻及電纜溝的設計

圍墻應當采用裝配式圍墻,可加快工程進度,提高施工效率。電纜溝應根據變電站數字化的特點,采用電纜埋置、預制電纜槽及預制電纜溝的方式,改善施工條件,提高工程質量,加快施工進度等。

2.5 暖通系統的設計

為了節約變電站中用水,衛生間內應采用只能環保裝置。在供暖方面,應當采用節能性空調及排風機等裝置。

3 變電站土建工程的關鍵技術及控制

3.1 支架基礎施工

①由于變電站建設涉及的工程較多,所以支架基礎的使用量也就增加,所以在使用前要對支架的質量進行嚴格的檢查。

②土建施工中,要對軸線位置及高程進行校準,以達到設計的要求。另外,確保坑基和設計要求相一致,以避免坑基承載不足而造成的沉降問題。

③施工前,要對模板、鋼筋以及混凝土等材料進行嚴格的檢驗,尤其在模具選擇時,要選擇整齊、光滑且剛度及硬度高的,以防止重載下發生變形。在混凝土澆灌時,要有專業技術人員的指導,要符合澆灌程序及工藝,以保證工程質量的可靠。

3.2 預埋件安裝

預埋件的安裝是變電站土建工程中的重要環節,也對土建工程質量有著直接的影響。所以,在安裝時要嚴格的控制。如在中心線、定位軸線及高程的安裝時,要測量工程框架的相關部委,所以,施工要嚴格保證中心線和高程的準確性。又如,在變電站基礎、墻面等的預埋件安裝時,要事先焊接一個鋼筋固定架,此架應按照埋件的規格制作。還有,對于預埋體積較為大的部件,如變壓器預埋鋼板,由于其體積和面積都較大,并且砼結構的表面積比也較大,預埋位置應當合適。

3.3 混凝土結構施工

①由于混凝土施工對建筑物本身及配件的可靠性都有重要的影響,所以施工中要嚴格按照操作規范進行。如在防火墻建設及混凝土施工等方面,既要嚴格按照施工工藝,又要保證工程的外觀美。

②當出現麻面情況時,應當用清水處理,然后用1:2比例的混凝土砂漿修平整;當出現露筋、蜂窩等情況時,先將鋼筋用清水洗干凈,然后用1:2.5的混凝土抹平。當蜂窩面積較大時,要按照孔洞缺陷處理方式處理。

4 結 語

隨著經濟的快速發展,電力供電行業已經延伸到國家建設的各個領域,這不僅是機遇,更充滿了挑戰。變電站作為連接發電站和用戶的中間環節,要在供電方面做的更好,就要充分重視土建工程,才能夠為供電提供基礎保障。

參考文獻:

[1] 何純光.淺談變電站土建工程建設關鍵技術及其控制[J].大科技,2014,16(19):97-99.

篇10

關鍵詞:建筑信息模型;BIM實驗室;實踐教學

作者:吳凌壹,丁志坤,隋莉莉,王家遠(深圳大學土木工程學院,廣東深圳518060)

建筑信息模型(buildinginformationmodelling,簡稱BIM)憑借其先天技術優勢,日益引起人們的重視,其先進性和實用性逐步被行業廣泛認可。BIM技術被譽為工程領域繼CAD輔助設計技術后的第[1],有望成為行業信息化核心載體。目前,國內的不少大型項目已經應用了BIM技術,并從中獲得很多成功經驗[2]。國內外眾多建設單位、設計單位、施工單位和建筑咨詢單位,都紛紛加大BIM技術應用的投入[3]。隨之而來,行業對BIM技術人才的需求量激增,相關人才供給嚴重不足,這對土木類專業教育提出了挑戰,BIM相關人才培養機制的探索迫在眉睫。

BIM技術的推廣和應用,是整個建筑行業發展及轉型升級的重要技術支撐。高校作為人才培養的搖籃,必須緊跟社會需求,培養更多適應行業發展需要的BIM人才[4]。培養BIM技術人才重在實踐,實踐需要實驗室支撐。高校的BIM實驗室建設勢在必行,通過引入集成相關硬件和軟件資源,為BIM技術教學提供平臺,以滿足人才培養要求。本文介紹了深圳大學土木工程學院BIM實驗室以培養適應行業對BIM技術人才的需求為目標,開展BIM實驗建設和教學實施的情況,為國內外院校BIM實驗室建設和教學提供借鑒。

1BIM實驗室建設目的

高校建設BIM實驗室,打造BIM技術產學研一體化專業平臺,推動新技術理論創新研究,促進現代化教育手段運用,加快BIM教師隊伍建設,有助于提高院校BIM技術應用理論水平,建設高水平大學。深圳大學土木工程學院BIM實驗室建設目的包括以下三方面:

(1)建設完善的實驗室平臺,為學院師生開展BIM教研活動提供一流的硬件環境支持;

(2)依托實驗室,鼓勵教師積極開展與BIM建設相關的應用研究、設計開發、咨詢服務等,提升學院社會服務的水平和能力,提升學院的行業影響力;

(3)基于BIM實驗室,深入開展建筑工程領域的現代化教育教學研究,著力提高學生的專業能力、綜合素養和綜合競爭能力。

2BIM實驗室建設內容

BIM技術的發展為土木工程院校培養新型人才帶來了創新思維,同時也對院校的培養措施和方法提出了新的要求,BIM實驗室的建設對于實踐教學尤為重要。

國內很多高校在建設BIM實驗室上存在誤區,即不求實際、沒有規劃,一味尋求爭取經費來配置最好的電腦軟硬件。實際上,僅簡單拼湊軟硬件,而沒有很好的規劃和定位,就無異于一般的繪圖實驗室或軟件培訓機房。實驗室的建設要從BIM技術研究和應用出發,根據BIM技術特點和人才培養方案,明確實驗室的功能定位并提出合理規劃。

我院BIM實驗室在建設之初,充分考慮了教研功能需求及BIM技術在各環節的應用要求,從解決BIM技術的可操作性等關鍵技術難題出發,以建立中國的BIM建筑數據表示和交換標準為目標,定位為國際化高水平BIM實驗研究中心,并以此促進教學,進一步推動我國BIM產業發展。

2.1實驗室功能設計

實驗室劃分了教學培訓與應用、虛擬現實研發與體驗、技術成果展示、技術與軟件研發、多專業BIM技術協同研發等不同的功能模塊及物理空間分區。

基于“互聯網+”理念,在硬件方面,BIM實驗室集成了高性能服務器集群組、視頻演示系統、遠程會議系統等;在系統集成方面,配置了BIM協同工作云平臺、虛擬仿真平臺、云數據存儲平臺等,滿足了我院的教研需求。

2.2幾個關鍵系統應用

其中幾個關鍵的系統應用如下。

(1)P-BIM信息交換平臺。P-BIM是以我國工程建設實踐為基礎建立的,符合有關技術標準和管理流程,滿足項目全生命期需要的建筑工程任務信息模型應用體系的信息應用方式。

實驗室基于中國BIM發展聯盟建設的P-BIM工程全生命期信息管理網絡平臺,搭建了包括硬件、網絡、操作系統、數據系統等在內的數據交換及協同工作環境。

(1)深一含粉細砂壓縮層(B5):處于該層組頂部,由細砂及粉細砂層組成,底板埋深80~100m,厚度10~20m,一般呈中密~密實狀態。

(3)虛擬仿真實訓平臺。虛擬仿真實驗教學是高等教育信息化建設的重要內容,體現出信息技術與教育教學融合發展及學科專業深度融合帶來的實驗教學改革與創新[5],符合國家信息化發展戰略。BIM技術的理念適合應用于建筑施工工藝、施工流程、管理流程和后續運維的模擬,結合配套的BIM技術方案,如虛擬現實系統(VR)、增強現實系統(AR)和混合現實系統(MR)等,可以對建設項目全過程進行模擬和互動,通過身臨其境的模擬,可以精準地了解和系統地掌握項目建設內容。

依托沉浸式虛擬現實的CAVE系統,實驗室開展了一些探索性的教學項目,如學生可以把用REVIT等BIM軟件搭建的項目模型轉換并投放到CAVE系統中,使用施工模擬模塊漫游體驗建筑項目施工過程,也可通過拆裝建筑物各部分構件進行研究。基于該系統,我們聯合有關企業開展了對裝配式建筑信息化管理的研究,對裝配式建筑的教學也起到了很好的促進作用。

3BIM實驗教學內容設置

3.1實驗教學目標

基于BIM技術應用,我校土木工程學院重新整合了土木工程、工程管理兩專業中的專業課知識模塊,形成了以BIM為主線的教學體系。通過開展BIM實驗教學,強化了學生對土木工程學科信息化的理解,加深了學生對土木工程團隊合作精神的認識,學生的綜合素質和實踐應用能力在實驗教學過程中得到提升[6-7]。我們制定了適合本專業的BIM實驗教學內容和教學目標,具體如下:

(1)學生通過BIM實驗課程的實踐,可系統學習與工程項目全過程相關的綜合知識并加以運用,提高教學質量;

(2)通過BIM課程大作業、畢業設計及科技創新項目實訓,提高學生協同工作能力和實踐能力;

(3)通過BIM實訓,鍛煉學生的BIM思維,了解行業前沿科技發展情況,理解和掌握最新科學技術。

3.2實驗項目安排

學院根據國內外BIM教學研究成果[8-12]和自身經驗,結合本院培養特色和目標,編制了相應的實驗教學大綱,以BIM技術架構和理念為核心,從理論到實踐,讓學生循序漸進地學習,培養學生運用信息化技術對建設項目全過程進行精細化管理的能力和創新思維。實驗教學大綱的主要內容為:

(1)BIM的原理和基本概念;

(2)BIM的理論架構體系;

(3)BIM各專業建模技術;

(4)BIM在各個環節的應用。

3.2.1實驗項目設置

BIM實驗教學注重實踐性,強調學生對知識的運用。根據BIM實驗室現有資源情況和近期的采購計劃,結合教學大綱安排,BIM教學內容基本貫穿土木工程和工程管理的所有專業課程,包括建筑制圖類課程、工程管理類課程、施工管理類課程。實驗項目包括BIM設計建模、結構分析、碰撞分析、模擬施工、工程量計、造價管理等。按照年級從低到高,劃分出從基礎建模到高級應用的課程,以BIM技術為核心,貫穿于整個實踐教學環節中,按照教學大綱循序漸進,擴大學生的BIM知識體系。

3.2.2創辦BIM實訓短班、技術講座

通過校企的產學研合作,定期開設一些短期BIM實訓課程班,邀請企業的技術專家開設一些實訓課程,重點培養學生BIM應用能力。還邀請有關專家前來舉辦BIM技術專題講座,拓展師生知識面。

3.2.3基于項目的學習和實踐

對BIM技術應用的學習,需要有很強的實踐環境,通過產學研結合,能夠為在校師生的BIM實踐教學提供大量的教學案例,彌補學校教學資源的不足。同時也為學生提供了參與實際項目的機會,使學生能夠真正接觸BIM工程項目操作流程,了解BIM技術在項目實施過程中遇到的問題和解決方法。在實際項目中,學生通過跨專業的團隊協作,可以完整掌握BIM工作流程,了解BIM協同工作的重要性,提高學生通過BIM技術解決實際問題的能力。

3.2.4其他措施

我院依托BIM實驗室,設立了各類定期學習活動,為BIM人才培養提供保障,包括:

(1)與BIM相關企業合作創辦不同主題的學術講座和學習沙龍活動。

(2)聯合我院土木校友基金會,邀請校友企業開展系列BIM交流活動,例如:創辦BIM技術交流協會;定期舉辦各種線上或線下BIM技術交流活動;組織學生到校友企業的BIM項目現場進行參觀學習;為在校生去企業開展BIM實踐創造機會等。

(3)創建BIM技術交流微群,分享前沿BIM信息,開設BIM微講堂。

(4)不斷加深校企間合作,合作企業每年為學生提供BIM相關的實習崗位,讓學生到企業中去實踐。

(5)實驗室提供開放式實驗環境和配套資源,積極鼓勵和支持學生參與BIM相關比賽和創新活動,如每年的斯維爾BIM大賽、校級創新發展基金基礎實驗項目、學生創新創業活動等。