本發明涉及一種基于BIM技術輔助橢圓采光頂模塊化施工的方法，屬于建筑施工技術領域。

背景技術：

隨著市場經濟的迅速發展，人們消費水平的提升，城市大型商場、購物中心日益增多。對于大跨度的商場及購物中心，網殼結構的采光頂鋼結構工程因其獨特的設計造型、美觀性、經濟性、安全性等優勢得到廣泛應用。

BIM技術(BuildingInformationModeling)，通常被翻譯為建筑信息模型，是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息，它具有可視化，協調性，模擬性，優化性和可出圖性五大特點。隨著BIM技術在建筑工程中的逐步推廣，越來越多的設計單位、施工單位和業主已經開始運用此項技術，它已經成為建筑信息化的發展趨勢。然而，傳統的大跨度橢圓采光頂鋼結構根據現場施工條件，一般采用的是高空散裝施工，存在鋼結構焊接量大、施工質量不可控、施工周期長等缺點。由于橢圓采光頂網殼板塊由不同規格的板塊構成，每個板塊的四個角點不在同一平面系內，故傳統利用二維CAD制圖對其進行放樣難度大、效率低、精度差。

技術實現要素：

本發明的目的在于，提供一種基于BIM技術輔助橢圓采光頂模塊化施工的方法，從而解決大跨度橢圓采光頂鋼結構采用傳統的高空散裝施工存在鋼結構焊接量大、施工質量不可控、施工周期長等技術問題。

本發明的技術方案：一種基于BIM技術輔助橢圓采光頂模塊化施工的方法，包括以下步驟：

步驟一、根據橢圓采光頂原設計圖采用BIM搭建三維模型，利用BIM建模技術對橢圓采光頂原設計圖紙進行深化、補充與完善，使之成為可以現場實施的施工圖；

步驟二、利用BIM建模對橢圓采光頂的鋼梁、玻璃以及鋁板的每個小單元進行編號，每個小單元進行加工單元劃分，在加工廠內事先完成每個小單元加工焊接和組裝；

步驟三、利用BIM對橢圓采光頂的每個小單元進行模塊化吊裝模擬。

上述方法中，利用BIM技術對于橢圓采光頂相似的同一系統板塊采用BIM自動生成，對其構件形成的一體化不同數據以及參數從模型中導出，用于現場施工定位和下料。

上述方法中，對橢圓采光頂的每個小單元進行模塊化吊裝模擬時，可采用環向模塊化或徑向模塊化的劃分方式對橢圓采光頂進行劃分。

上述方法中，所述的環向模塊化是將橢圓采光頂的鋼梁沿徑向斷開，將橢圓采光頂沿環向分格成38個環向模塊和1個中央模塊。

上述方法中，所述的徑向模塊化是將鋼梁環向斷開，將橢圓采光頂沿徑向分格40個扇形模塊和1個中央模塊。

根據橢圓采光頂環向、徑向模塊化整體吊裝方案的模擬對比，綜合分析得出：環向模塊化由徑向斷開，模塊沿徑向不在同一個平面體系內，安裝時需要額外的定位措施。而徑向模塊化方案，每個單元徑向完整，模塊不需要額外的定位措施，所以BIM輔助橢圓采光頂徑向模塊化是一種更合理的經濟可靠方法。

由于采用上述技術方案，本發明的優點在于：與傳統高空散裝方式相比，本發明運用BIM技術輔助橢圓采光頂模塊化安裝，橢圓采光頂的各個構件預先在工廠按模塊化單元焊接加工，不僅減少高空焊接工作量，焊縫檢測量少，施工周期短，而且降低了施工成本，提高焊接質量及精度；同時，本發明利用BIM對橢圓采光頂的每個小單元進行模塊化吊裝模擬，不僅可使安裝階段對構件的測控工作量大大降低，而且進行可視化安裝模擬，有效幫助安裝人員及早發現空間沖突，進而改善安裝方案，為采光頂安裝安全、高效、經濟提供保障。

附圖說明

圖1為橢圓采光頂的結構示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為橢圓采光頂的鋼梁整體BIM模型示意圖；

圖4為橢圓采光頂的鋼梁節點BIM模型示意圖；

圖5為橢圓采光頂采用環向模塊化劃分的結構示意圖；

圖6為橢圓采光頂采用環向模塊化劃分的編號示意圖；

圖7為橢圓采光頂采用環向模塊化劃分的安裝示意圖；

圖8為橢圓采光頂采用徑向模塊化劃分的結構示意圖；

圖9為橢圓采光頂采用徑向模塊化劃分的編號示意圖；

圖10為橢圓采光頂采用徑向模塊化劃分的安裝示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。

實施例

本實施例以廣東省佛山市三水萬達廣場的橢圓采光頂工程為案例進行說明，其設計概況為：參見圖1及圖2，橢圓采光頂鋼結構最大跨度32米，短軸22.6米，網格矢高為5.017m。鋼梁構件采用矩形方鋼管，構件連接采用坡口焊。

具體施工步驟如下：

步驟一、參見圖3及圖4，根據橢圓采光頂原設計圖采用BIM搭建三維模型，利用BIM建模技術對橢圓采光頂原設計圖紙進行深化、補充與完善，使之成為可以現場實施的施工圖；同時，利用BIM技術對于橢圓采光頂相似的同一系統板塊采用BIM自動生成，對其構件形成的一體化不同數據以及參數從模型中導出，用于現場施工定位和下料。

步驟二、參見圖6及圖9，利用BIM建模對橢圓采光頂的鋼梁、玻璃以及鋁板的每個小單元進行編號，每個小單元進行加工單元劃分，在加工廠內事先完成每個小單元加工焊接和組裝；

步驟三、利用BIM對橢圓采光頂的每個小單元進行模塊化吊裝模擬。對橢圓采光頂的每個小單元進行模塊化吊裝模擬時，可采用環向模塊化或徑向模塊化的劃分方式對橢圓采光頂進行劃分。參見圖5，所述的環向模塊化是將橢圓采光頂的鋼梁沿徑向斷開，將橢圓采光頂沿環向分格成38個環向模塊和1個中央模塊。參見圖8，所述的徑向模塊化是將鋼梁環向斷開，將橢圓采光頂沿徑向分格40個扇形模塊和1個中央模塊。

參見圖7及圖10，根據橢圓采光頂環向、徑向模塊化整體吊裝方案的模擬對比，綜合分析得出：環向模塊化由徑向斷開，模塊沿徑向不在同一個平面體系內，安裝時需要額外的定位措施。而徑向模塊化方案，每個單元徑向完整，模塊不需要額外的定位措施，所以BIM輔助橢圓采光頂徑向模塊化是一種更合理的經濟可靠方法。