技术方案技术方案篇1［摘要］某工程为带上盖开发的地铁车辆段，其跨度大，转换结构多，型钢柱、梁、剪力墙数量多，分布广，且其型钢与外包混凝土，钢柱、钢梁、钢板剪力墙与钢筋的避让与连接是工程施工难点，钢筋与型钢的连接主要采用“绕”“穿”“焊”的方式。当空间条件允许的情况下，钢筋绕过型钢；在开孔率可控的范围内，钢筋穿过型钢；两者均无法实现时，钢筋通过预制的连接板与钢结构焊接。如何合理地设计“绕”“穿”“焊”的覆盖范围，是解决本工程施工难点的关键。通过三维模型，可直接反映出该节点的钢筋与钢筋之间，钢构与钢筋之间的关系。型钢剪力墙结构钢筋接头形式与施工方法基本相同，但比型钢框架结构更为复杂。［关键词］BIM；钢筋；型钢剪力墙1基于BIM的方案设计要求对于复杂的型钢剪力墙节点，施工过程中的难点在于需要在施工开始前进行合理的施工方案设计，以便施工时各项环境要素满足施工条件，避免出现因节点设计不合理导致的施工难度增加。正因为如此，这一环节需要耗费大量的工作且经过交底后依然可能受限于施工工艺、施工顺序等因素而无法顺利施工。工程上通常的做法是利于BIM技术对施工节点进行提前模拟，利用BIM技术可视化的特点，提前发现问题、解决问题。通过工程中实际用为的BIM技术案例，来探讨该项技术对工程的支撑。2工程实例与BIM模型2.1工程概况本工程位于北京市北安河车辆段厂区，总用地面积约30万m2，由地铁维修库及住宅开发等部分功能组成，地铁维修库由咽喉区、运用库、联合检修库3部分组成，基础采用桩基础，无地下室。本工程结构底标高–4.600m，顶标高14.150m，采用框架剪力墙结构。钢结构集中在咽喉区、运用库以及联合检修库，用钢量约4万t。工程采用型钢混凝土，主要钢构件类型为组合柱、十字形、H形、圆管及钢板墙组合结构，最长钢柱13.15m，最大截面尺寸为组合柱2900mm×800mm×30mm×50mm，单体最大重量约28t，钢材型号均选用Q345B。2.2关键技术难点与特点分析本工程为带上盖开发的地铁车辆段，跨度大，转换结构多，型钢柱、梁、剪力墙数量多、分布广，其中型钢柱1311根，型钢梁2235根，型钢剪力墙132片，其规模较大且罕见。其施工难点有以下5方面。（1）型钢斜撑与型钢柱斜交形成K形节点，斜撑部位梁钢筋与斜撑外露型钢节点复杂，型钢柱头部位框架梁钢筋与型钢柱连接部位多，连接节点多。（2）框架柱钢筋与型钢柱连接主要采用焊接连接，尽量避免使用钢筋连接器，以免因连接器将钢筋位置固定死，导致钢筋不能灵活调整。（3）柱头部位钢筋较密，且存在多根框架梁相交于同一柱头的现象，导致多层钢筋互相重叠，钢筋与H形钢柱连接及钢筋标高的控制难度很大。（4）柱钢筋尽量绕过型钢梁，在柱底生根部分钢筋无法避免与型钢梁连接时可使用钢筋连接器，并在钢梁上下翼缘板之间设置连接板。（5）钢筋直径大，柱主筋一律采用直径40mm的，构造筋采用直径16mm的，梁主筋采用直径25mm,32mm的，导致钢筋间距较小。梁柱、墙柱节点钢筋根数较多，所有梁柱节点均存在抗剪托座及预应力筋，节点处最多时钢筋根数达120根。预应力筋须满足自身预应力束布置规范。3复杂节点施工方案设计3.1问题分析（1）在组合钢柱或墙连柱中，型钢截面较大，部分型钢在水平方向突出墙柱竖向主筋界面，导致柱外侧箍筋及内圈箍筋与型钢碰撞，须在型钢上预留箍筋孔洞。（2）钢梁上下翼缘板宽度范围内柱竖向主筋与翼缘板相撞，无法通过。钢柱宽度范围内梁主筋与柱翼缘板或柱腹板相撞，无法通过或不满足锚固长度。（3）钢柱插入承台内部，承台钢筋笼水平钢筋与钢柱翼缘板及腹板相撞，利用开孔通过。（4）柱竖向钢筋与地梁托座上翼缘板相撞，无法落地，利用钢筋连接器连接。（5）地梁上下铁主筋与钢柱翼缘板或腹板相撞，利用连接板连接。（6）柱箍筋与斜撑腹板相撞，箍筋无法穿过，柱箍筋与（7）钢柱外圈箍筋与钢板墙腹板相撞无法通过箍筋利用穿孔穿过.（8）梁拉筋遇钢梁腹板利用开孔通过.（9）预应力筋与对向钢梁腹板或混凝土梁钢托座腹板相撞，利用开孔通过。（10）劲性梁上下铁主筋与斜撑加劲肋板相撞无法通过或锚固，梁端头箍筋与斜撑腹板相撞利用连接板焊接.（11）斜撑节点内部箍筋及拉筋与斜撑腹板相撞，利用开孔通过，（12）楼板内预应力筋与钢板墙腹板相撞，预应力筋利用开孔通过.BIM技术就是结合了Tekla及鲁班钢筋可视化的特点，对施工中的节点进行提前模拟，并根据模拟的情况对节点钢筋排布，钢结构节点构成进行优化调整，以达到合理实现复杂节点施工的目的。3.2施工方案设计3.2.1型钢框架结构（1）型钢柱与混凝土梁相交梁钢筋连接方法。根据框架梁与轴线的角度及H形钢柱的特点，框架梁钢筋与型钢柱连接方式主要采用两种：当梁纵向钢筋与H形钢柱腹板垂直相交时，可采用直螺纹连接器与型钢柱连接；此种情况