2016年第22期（总第199期）
江西建材
BIM在超高承插型盘扣式脚手架中的应用
孟程
平煤神马建工集团有限公司郑州分公司，河南郑州450000
摘要：针对某工程外形结构为空间异形双曲面，外墙为清水混凝土，高度较高
等特点，提出了超高承插性盘扣式脚手架技术，另外运用BIM技术对脚手架在可视化条件下进行受力验算和受力分析，并建立模型。并采用 321型装配式灵雷架、螺丝套筒连墙件等构件和承插型盘扣式脚手架相结合的形式保证架体高度和整体稳定性。工程实践证明，方案安全可意，经济实用，可在超高建筑中准行使用。
关键调：异性双曲面BIM承插型盘扣式脚手架 1工程概况
某工程位于郑州新郑国际机场GTC交通枢纽北侧，总建筑面积 12205m，其中航管楼建筑面积为6205m，塔台建筑面积约6000m。塔台共21层，为构筑物，高度93.5米。结构形式为空间异形双曲面结构。墙体设计为双曲面清水混凝土。本塔台支架防护工程主要是为清水混凝土模板的安装、拆卸及其相关的一些工作提供操作平台，便于清
水混凝土的施工。 2工程特点及难点
(1)塔台外围墙体设计为空间异形双曲面清水混凝土，造成普通脚手架无法搭设，外加体内部结构随着主体外形不断变化，给架体受力验算和搭设带来很大围难。（2)承插型盘扣式脚手架在国内的搭设高度一般不超过33米，而塔台的建筑高度为93.5米，保证架体的结构稳
定和安全是施工中的难题。方案选择
针对一些悬挑长度过大、不能满足落地要求、异形曲面建筑施工难等问题，采用普通脚手架和传统承插型盘扣式脚手架难以施工。在对传统的承插型盘扣式脚手架安装工艺认真研究的基础上，本项目决定运用 BIM技术对架体进行模拟三维建模，在可视化条件下进行受力验算和受
力分析，提前模拟现场施工条件，并且达到指导现场施工的效果。方案实施
由于建筑物结构异形，且需要对作业人员提供工作面，这就对架体结构稳定性、承载力有很高的要求，本方案设计初始对建筑物周围进行满搭，运用BIM模型建模之后，能把建筑物完全包围，并能提供工人作业面，可以达满足到施工要求（图4-1)。运用BIM技术对最不利条件下的单杆稳定性和承载力及地基承载力验算；支承贝雷架的横杆承载力、支承盘承载力计算；架体和建筑物形成整体的稳定性及附着承载力计算。经过计算，最终选择了321型装配式贝雷架、螺丝套简连墙件等构件和承插型盘扣式脚手架相结合的形式，这样能保证架体高度和整体稳定性。方案安全可靠，经过专家论证后，得以实施。
另外运用BIM技术对连墙件布置形式进行设定并确定最佳方案，纵距按楼层高度合理设置并进行可视化交底。在塔台结构南侧由于架体悬挑长度过大，增大了连墙件的受力要求，同时影响架体整体稳定性，所以采用贝雷架二次起架的方式来达到对部分悬挑结构落地的要求，以提高架体的整体稳定性同时减少连墙件受力要求。通过BIM技
桩的工。2013年1月28日至同年2月4日完成了对试桩的检测工作。（2)2013年2月5日至2013年3月15日进行工程桩施工。（3)在工程施工当中，用经过测定的J2型经纬仪配合钢卷尺施测轴线，放桩位线：用DS3水准仪施测控制点及桩项标高。所有测量结果经监理公司复核均符合规范要求。（4）桩长、桩径、桩身垂直度、桩位、桩身3：7
灰土的压实系数等均符合设计要求。 7.2施工质量状况
施工结束后由陕西省建设工程人工地基工程质量第八检测站对桩基进行检测，结论如下：(1)经夯扩挤密处理后，复合地基承载力达到
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施工技术
术的三维建模和受力计算，其搭设工艺如下；通过搭设321型装配式贝雷架，横跨连廊，然后二次起架搭设承插型盘扣式脚手架来满足施工要求。其搭设按照东西方向三排（横跨4排支架)支架上布置单150*75*5*7H型钢，然后在H型钢上正交布置两排双拼150*75*5*7H 型钢，其位置中心对中心的布置在外侧两排支架上，最后在双拼H型钢上搭设6排间距为800mm型号为3m*1.5m贝雷架。贝雷架间距连接长度为18.18m，在贝需架上根据支架间距合理布置单根150*75?5 +7H型钢，其上搭设承插型盘扣式脚手架。
但是经过项目部认真讨论分析之后，认为架体超高，且自重太大，对地基承载力和架体本身结构是一项重大考验，所以运用BIM模型对架体进行优化，经过承载力验算之后，去除了一些多余的构件，减轻架体自重并且满足施工要求（图4-2)。
4-1
4-2
结语 5
本手架体系高度创新性的达到88m，在国内罕见。通过严谨的论证和BIM三维模拟计算分析，有效设置了贝雷架、连墙件等，很好的保证了架体的整体稳定性和安全性。BIM技术在超高承插型盘扣脚手架中的应用，降低了异形外墙施工的难度，保证了施工质量，缩短了施
工工期，节省了施工费用，使工程得以顺利完工。参考文献
[1](建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010
[2](建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-201][3](建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2011
[4]林荣军.建筑施工脚手架使用手册.中国建筑工业出版社，1999.5.[5]危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质【2009]87号
文)。
255Kpa。(2)经夯扩后桩间土不具备自重失陷性，失陷性基本消除。(3)桩体3:7灰土压实系数平均值大于1。（4)灰土桩直径为0.56m~ 0.57m。桩体质量均满足要求。
结束语 8
该工艺适合于失陷性黄土地区设计地基承载力在270Kpa以内，高度在45米以下的地基处理施工。该工艺施工简单、方便，造价较混凝土灌注桩（同等承载力前提条件）降低60%左右。同时填充料可利用原基坑开挖土拌和进行施工，减少土方的例运次数，从而缩短施工工期。但该工艺不适宜在多雨季节(或地区)进行施工。