北海腾飞花园效果图▲
一 、应用背景
外脚手架工程在保障项目施工安全中扮演了重要角色,其安全稳定是项目施工安全的基础。目前悬挑式外脚手架因其搭设方便、美观、节约材料已经普遍应用于施工现场，但其工字钢预埋位置，转角处穿墙套管预留以及剪刀撑的设置等等，都需要提前做好考虑。
BIM技术的引入为悬挑脚手架施工解决以上问题提供了强大助力。下面我们以北海腾飞花园项目20#楼为例，详细介绍如何通过BIM技术助力悬挑脚手架的精细化管理和施工方案交底制作。
二、主楼模型建立
为了准确进行悬挑脚手架搭设排布，我们需要用Revit建立准确的主楼结构模型，考虑到影响脚手架排布的因素有：剪力墙位置、剪力墙阳角转角、阳台飘窗上翻台等，结构模型必须完整。
北海腾飞花园20#号楼结构模型▲
三、按照标准规范进行初步排布
整体模型检查无误后，我们将结构模型导入到广联达模架软件里面进行悬挑脚手架的初步排布。
导入模架后的模型▲
首先我们打开工程设置，在外脚手架选项里边找到“工程特征”，把所在项目的计算依据、风荷载等信息进行录入，详见下图：
外脚手架工程特征设置▲
在外脚手架架体参数界面，我们可以看到菜单栏里有架体参数及支撑参数设置。基本参数的定义是脚手架排布的基础，接下来的脚手架排布将按照这里设置的条件进行，因此本部分参数的设置必须严格按照国家和地方的标准规范来设置。结合本项目参数设置如下：
外脚手架工程架体参数设置▲
架体类型属于扣件式架体，现场使用的钢管规格为Φ48×3.0mm，钢管的长度在2.5m~ 6m之间，扫地杆高度200mm，水平杆步距为1800mm，立杆最大纵距为1500mm，立杆的排列方式按照均分排布，纵向水平杆在横杆之上，剪刀撑的排布方式为宽度和倾角，连墙件为两步三跨，钢管的类型采用的也是Φ48×3.0mm。悬挑主梁、次梁均为工字钢类型是16#，悬挑主梁构件固定段与悬挑段比值为1.25倍，锚固点采用的U型钢筋拉环，每次悬挑的高度不宜超过20m（超过20米需要专家论证），所有的参数设置完成后我们就可以进行排布了。初步排好的效果如下图所示：
模架软件自动排布三维效果▲
四、依照现场实际和施工习惯进行优化
从三维视图里我们很难发现不妥之处，如果我们切换到二维视图，就会发现软件自动排布的问题还是不少的，这就需要我们按照现场实际和施工习惯进行调整。
悬挑架二维平面图（局部）▲
可以看到软件默认布置的悬挑主梁有些是不符合现场排布要求的，具体问题有：
1、转角处的悬挑钢梁交叉的地方太多，而实际中一般不会交叉
2、悬挑工字钢穿剪力墙阳角的地方会破坏结构安全稳定性
3、部分工字钢悬挑的长度不符合规范要求。由软件自动生成的悬挑架布置过于理想化，在实际情况中这种搭设方式是难以实现的。
接下来我们需要对其进行优化，对不符合现场排布要求的工字钢进行重新排布，需要注意的是在优化排布的过程中仍需严格按照规范要求进行调整，调整后如下图：
调整后的悬挑工字钢排布图▲
架体外立面排布图（局部）▲
经过手动调整之后上述问题都已经解决，剪刀撑的排布效果也符合要求，下面需要将调整后的排布方案进行安全验算，通过后才能投入使用。安全验算如下图所示：
安全计算书结论（局部）▲
可以看到此项排布方案是符合安全要求的，至此悬挑工字钢预埋位置、穿墙套管预埋位置和剪刀撑排布都可以确定下来了。接下来就可以输出排布的成果了，成果包括：
1、可用于编写悬挑架方案的安全计算书
2、可用于现场备料的材料估算明细表
3、可用于现场交底的三维模型、悬挑工字钢排布图、脚手架平、立、剖面图
安全计算书▲
材料估算明细表▲
外脚手架平面图▲
外脚手架立面图（局部）▲
外脚手架剖面图（局部）▲
五、现场应用效果
现场施工员可以利用布置好的悬挑脚手架三维模型以及导出的二维布置图纸对作业班组进行技术交底，将悬挑工字钢进行现场定位并标注预埋件位置，还可以指导立杆、纵横杆以及剪刀撑的各项布置。
模型转角处工字钢排布方案▲
现场转角处工字钢排布方案▲
模型阳台处工字钢排布方案▲
现场阳台处工字钢排布方案▲
模型剪刀撑排布方案▲
现场剪刀撑搭设方案▲
六、结语
基于BIM技术的悬挑脚手架应用解决了脚手架工程设计繁琐，计算复杂，算量困难及交底不明确等问题，大大提高了工程的应用效率和施工质量。BIM技术的可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性等优点，为脚手架工程的精细化管理提供了技术支持，也为施工管理过程中的成本控制提供了新的技术手段，同时为脚手架工程的安全建设提供了可靠保证，此项技术值得推广！
豫公网安备 41100202000396号
