一种基于BIM的现浇旋转楼梯的施工方法与流程

本发明涉及现浇旋转楼梯，尤其涉及一种基于bim的现浇旋转楼梯的施工方法。

背景技术：

1、螺旋楼梯结构轻巧，造型美观，它不仅能满足建筑功能的要求，而且有特殊的空间艺术效果，螺旋楼梯的型式较多，采用较多的是中立柱螺旋楼梯，既有上述特点，又有占用面积小、布置灵活、构造简单、施工方便等优点。同时有较好的技术经济指标。

2、本工程旋转楼梯设计为现浇混凝土结构，避免使用其他材料带来的安全问题，同时也给混凝土现浇施工带来施工难度，特别是模板支设带来了诸多不便，若支模方法不当，圆弧放线不准确，旋转楼梯弧形部分得不到有效控制，将直接影响主体结构质量和楼梯扶手安装及面层装修施工质量。

3、传统的施工验收，通常采用靠尺检验平面平整度、垂直度等，造型的精准度一般都是通过观感验收，特别是对于这种复杂的造型没有详细的数据进行参考，从而对施工过程造成负面影响。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中模板支设带来了诸多不便，若支模方法不当，圆弧放线不准确，旋转楼梯弧形部分得不到有效控制,造型的精准度一般都是通过观感验收，特别是对于这种复杂的造型没有详细的数据进行参考的问题，而提出的一种基于bim的现浇旋转楼梯的施工方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种基于bim的现浇旋转楼梯的施工方法，所述施工方法包括以下步骤；

4、步骤s1，三维建模：

5、第一：旋转楼梯建模采用专业bim设计软件revit，将autocad图纸数据准确导入到revit中，然后按照图纸数据进行三维实体建模，为后期的施工模板点位安装等提供模型指导；

6、第二：通过数据分析处理，满足现场施工的要求；

7、步骤s2，模型碰撞检查：

8、利用软件revit检验不同材料模型间的碰撞，结合施工方案调整模型连接碰撞点，优化设计方案模型，提高现场施工一次成型合格率，通过三维模型可视化既增强了碰撞的表达效果，又能直观的反映模型间碰撞的实际情况；

9、步骤s3，数字化检验：

10、使用螺旋曲线方程得到的数据与bim计算的数据相互结合印证验算，进行结合匹配检验精度，对该项施工进行全过程管理提高施工精度，保障最终成型质量；

11、步骤s4，测量放线：

12、第一：使用全站仪确定该旋转楼梯中心点，并在中心点设置控制柱，该柱采用φ48的钢管，并对其进行固定保护，确保支设模板及支架时不会发生移动，作为施工时的参照物；

13、第二：画出旋转楼梯投影轮廓线，投影轮廓线为两条圆心相同的圆弧，圆心为控制钢管位置，内测圆弧半径为1200mm，外侧圆弧半径为2400mm；

14、第三：划分踏步线，按照设计图纸尺寸及踏步圆心角,在上述投影线上分出踏步的分隔点，连接两投影线上相对应的分隔点,向两端各延伸1000mm形成踏步控制线；

15、步骤s5，模架架体支设：

16、依据jgj 130-2021《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》本项目采用满堂扣件式钢管脚手架，楼梯整体旋转角度为300°,下半部分134.48°、中间休息平台31.04°、上半部分134.48°，立杆纵横向间距为500mm,纵横向扫地杆离地180mm，水平杆步距1 800mm双向设置，且拉结牢固，架体与附近框架柱设抱柱措施拉结，或与中心立杆连接，增强模架稳定性，纵横两向封顶杆距板底300-400mm，立杆承重方式为可调顶托,立杆底座设置200mm*200mm*50mm的木垫板,剪刀撑搭设角度为45°-60°；

17、步骤s6，模板支设：

18、第一：利用x=αcosθ，y=αsinθ，z=bθ螺旋曲线基本公式计算模架搭设点位；

19、其中旋转楼梯底面内、外轮廓边线的曲线方程分别为，s内：x=rcosθ，y=rsinθ，z=3hθ/5π；s外：x=（r+l）cosθ，y=（r+l）sinθ，z=3hθ/5π，因本项目旋转楼梯旋转角度为300°，即当θ=5π/3时z=h；

20、第二：竹胶板质地能方便的弯成一定弧度，因此可以在现场使用竹胶板按内外圆弧实际曲率进行楼梯侧模板的制作，为增强竹胶板的刚度及加固方便,在竹胶板背部钉设短木方，安装时分段拼接组装，最后用2根长钢筋作为主楞箍在短木方外,并用模板拉杆加固两边的侧模；

21、第三：底模可使用15mm的多层木模板直接钉在方木龙骨上，底模支好后可把地面上踏步控制线引至底模上,以此支设踏步模板，踏步模板可在钢筋绑扎完毕后安装,支设及加固方法与常规支模方法相同；

22、第四：结合revit构建的三维模型,模拟搭设验证施工可行性,运用bim技术完善楼梯支撑体系及模板模型,利用3dmax制作施工工序模拟视频,对管理人员和班组进行四维可视化技术交底，施工人员能直观地看到任意方向、任意角度的模型及每一个构件的尺寸信息,从而按照bim模型所确定的钢管、模板长度及弧度精确下料,弥补了二维图纸难以表达复杂工况的缺陷，提高了施工效率和施工质量；

23、步骤s7，混凝土浇筑：

24、第一：浇筑混凝士时，同一处布料应适量，不得造成混凝土积压量太多，造成无法振捣；

25、第二：使用插入式振捣器应快插慢拔，插点要均匀排列逐点移动，不得遗漏，做到均匀振实，移动间距不大于振捣作用半径的1.25倍振捣上一层时应插入下层5-10 cm，以使两层混凝土结合牢固，振捣时，振捣棒不得触及钢筋和模板；

26、第三：浇筑混凝土应连续进行，如必须间歇，间歌时间应尽量缩短，并应在前层混凝士初凝之前，将次层混凝土浇筑完毕；

27、第四：浇筑混凝士时应经常观察模板、钢筋、预留孔洞预埋件和插筋等有无移动、变形或堵塞情况，发现问题应立即处理，并应在已浇筑的混凝土初凝前修正完好；

28、第五：混凝土浇筑完毕并在凝固前及时用湿抹布将局部漏浆、掉渣擦去，用同样方法及时将粘在钢筋上的混凝土浆清除；

29、步骤s8，现场清理验收：

30、施工完成后，及时清理废料与产生的建筑垃圾，做到工完场清，现场清理完成后通知相关单位验收。

31、优选地，所述步骤s2中可整合设计图纸、三维模型和现场实际情况，再利用螺旋曲线方程以圆心为原点得到空间坐标，使螺旋曲线方程计算出的空间坐标和三维模型的坐标得到统一，以此降低后期数字化安装的误差。

32、优选地，所述步骤s6中a为螺旋曲线在水平面上的投影圆的半径，θ为圆心角，b为参数。

33、优选地，所述所述步骤s6中r为旋转楼梯内测半径，l为踏步宽度，h为梯段高差，梯段高差为螺旋曲线起点到终点的高差。

34、优选地，所述步骤s7第二步中移动间距一般为300-400mm，且在混凝士终凝前必须用铁抹子把初期裂缝修整平整，注意踏步收光，避免影响踏步平整度及美观。

35、与现有技术相比，本发明具备以下优点：

36、1、本发明相对于传统的施工验收，通常采用靠尺检验平面平整度、垂直度等，造型的精准度一般都是通过观感验收，特别是对于这种复杂的造型没有详细的数据进行参考，本专利将使用螺旋曲线方程得到的数据与bim计算的数据相互结合印证验算，进行结合匹配检验精度。对该项施工进行全过程管理提高施工精度，保障最终成型质量。

37、2、本发明中施工工艺能极大地保证旋转楼梯的施工质量及艺术美观性，避免楼梯弧形部分产生变形、胀模、漏浆等质量通病，进而缩短工期，有助于提高经济效益和社会效益。