某复杂造型工程GRG安装与BIM应用

陶万余，晏金洲，裔史良

(南通华荣建设集团有限公司，江苏 南通 226005)

0 引言

玻璃纤维增强石膏装饰板(GRG)具有可塑性强、造型丰富、强度高、密度高、质量轻、防火、防潮、防霉等性能，且绿色环保、施工便捷、损耗低。施工阶段二维图纸存在可施工性低、施工质量不能保证、工作效率低等缺点，运用BIM技术能在碰撞检测、材料下料、效果展示、安装施工中创造巨大价值。

1 工程概况

盐城经济技术开发区中学整体改造提升工程幼儿园项目位于盐城经济技术开发区，总建筑面积5 515.93m2，本幼儿园项目为8字形回形钢结构，造型复杂、结构新颖。入园大厅墙面及吊顶均采用GRG施工，流线型设计、造型丰富(见图1,2)。

图1 项目效果

图2 现场外部造型

幼儿园东南为主入口，为表现大厅装饰流线造型，墙面及顶棚采用GRG，大厅为90°扇形钢结构，内弧长14.758m，外弧长32.656m，边长11.4m，高7.28～8.42m，建筑面积270m2，GRG板面积约800m2，两侧墙体为加气块填充墙，内、外弧设六樘圆弧形门窗。

2 GRG性能

GRG产品具有高强轻质、A1级防火、绿色环保、节能低碳、抗菌耐腐、防霉防潮防虫蛀、保温保湿等物理性能，且具有隔声、吸声、扩散、反射等声学性能及极强的可塑性，在各大剧场、商业广场、文化艺术中心、礼堂、酒店、会所等建筑被广泛应用。本工程入口大厅使用GRG装饰板，采用双曲三维立体造型及圆弧环绕设计理念，满足设计要求和使用功能。

3 施工工艺流程及操作要点

完成主体结构施工后现场复核尺寸，结合施工图纸，初始建模后，将该三维效果向建设单位展示确认，结合现场进行二次建模，确定GRG模型。

3.1 GRG施工流程(见图3)

图3 GRG施工流程

3.2 GRG安装施工技术

3.2.1现场找基准线

根据现场情况及模型构件分区方式，将大厅分为A，B，C，D，E，F区，使用经纬仪进行垂直分区，并在墙面弹出分区垂直线。水平分区按700mm高进行控制，用红外线抄平仪在墙面弹出700mm高水平控制线。

3.2.2钢架安装

钢架按图纸要求进行焊接，龙骨规格、间距应符合图纸设计要求，焊缝需饱满，并做防锈处理。钢架主龙骨采用□100×50，次龙骨采用φ50×5钢管，采用焊接及螺栓连接方式固定，通过φ8通长丝杆进行调节。

3.2.3GRG板安装

GRG进场时根据编号分类堆放。按模型编号顺序分区安装，当焊接一个区域主、次龙骨后，就可安装GRG板，根据基准线进行控制，必要时带施工线或使用红外线抄平仪线进行控制。

3.2.4GRG板的调节与固定

GRG板T形预埋件与次龙骨采用螺栓固定，必要时可用L形转换件与T形预埋件连接，板面平整度、垂直度等使用螺栓调节，调节螺栓为φ8通长镀锌丝杆，每块构件使用≥4根丝杆进行调节，调节时2人配合，调节螺栓使相邻板面位于同一平面上，平整度2mm内方可固定，固定时拧紧螺栓，必要时进行焊接加固，板材折边处也可打孔穿螺栓进行固定。

3.3 细部处理

GRG板安装完成后处理接缝处，正常接缝处用GRG粉填平，内布350mm宽的确良布，如缝隙>20mm，可用废GRG板切条进行找补，再用GRG粉补平。缝隙找补处理后满刮GRG粉。刮完腻子后用打磨机打磨，局部机械无法打磨处，配合手工打磨，直至表面光滑平整，线条流畅方可喷涂乳胶漆。具体处理流程如下：板缝隙GRG粉填平→专用网格布铺贴缝隙→GRG粉修补→180砂纸表面粗打毛→第1遍满批专用腻子粉→第2遍满批专用腻子粉→使用320砂纸打磨→使用360砂纸打磨→喷涂乳胶漆。

3.4 现场安装验收

1)隐蔽工程 检查安装连接件焊缝是否符合标准、吊杆是否垂直，连接件螺帽、板材对撬螺栓是否拧紧到位。

2)面层 安装完成后检查各构件边角收口是否合理，安装完成面板是否平整、光滑、顺畅。

3)整体检查 检查复核各区域构件定型尺寸是否与模型相符，检查各预留洞、孔尺寸是否满足要求。

4 BIM技术应用

4.1 BIM建模

根据钢结构模型、建筑模型复核现场尺寸，进行初始建模，根据现场尺寸确定实际产品的面层尺寸、内部钢架、产品分割分区、预埋排版、安装定位控制图等数据的精确定位，对各构件进行分组分类编号。钢结构模型如图4所示，GRG模型如图5所示。

图4 钢结构模型

图5 GRG模型

4.2 碰撞检测

通过碰撞检查，发现建筑门窗洞口碰撞2处，安装、喷淋、应急照明碰撞3处，具体如下：①圆形门扇开启后与顶棚碰撞，门扇无法全部打开，将洞口加高200mm后，满足门的开启要求；②窗户现场尺寸与图纸尺寸不同，窗偏位50mm，GRG安装后窗户碰撞窗框，可减小此处GRG构件；③消防喷淋头管道长度不足，要求消防安装人员仅安装喷淋主管，支管及喷淋头等GRG安装时现场切割，消防主管在天棚高度局部影响GRG安装，应弯折消防主管(见图6)；④调整原设计中照明灯的布置，重新确定筒灯位置及数量，布置均匀。

图6 消防主管碰撞检测

4.3 GRG工厂下料

GRG板共946块构件，依据三维图纸和材料清单，通过设置每个构件的参数，制作构件模具，进行精细化加工，一次成型，节省材料损耗，提高预制构件的精度和加工效率。GRG构件加工流程如图7所示。

图7 GRG构件加工流程

4.4 GRG现场安装

构件到场后，根据项目部确认的排版编号图纸复核产品外观尺寸。异形双曲面可用三维扫描仪或手机等便携移动终端录入产品，得到编号、定位、坐标值、尺寸、样式等数据。

现场根据模型数据进行安装，运用现场查找构件、测量尺寸、定位等功能，根据模型尺寸复核施工准确性，加快施工进度，增强与施工人员的交底能力，缩短工期，提高安装质量。

5 结语

随着建筑业的高速发展，为满足个性化功能需求，建筑外观越来越独特，造型复杂多样，需将BIM紧密运用于工程建设管理中，能有效减少错漏碰缺，展示设计效果，有效统一协调设计、生产加工、现场安装，大大提高工作效率，减少工作量，减少待工、窝工、返返工现象，节约材料、降低造价、提高施工质量。