BIM技术在劲性混凝土结构梁柱钢筋连接施工中的应用

前言：随着经济的发展，人口数量的攀升。复杂化、高层化、大跨度是现代建筑发展的必然趋势。在此背景下，劲性混凝土结构因其结构独特，在建筑工程领域应用广泛。与其他结构形式相比，劲性混凝土将钢筋混凝土与型钢进行有机结合，使混凝土的抗压性与钢材的抗拉强度均能够充分发挥。不但有效提高了结构构件的抗震性能与承载力，可使构件截面尺寸有效降低，使之具有较大的使用空间。但是，在进行施工时，劲性混凝土结构梁柱钢筋连接施工普遍存在以下问题。

一是构件截面尺寸相对较大，主筋排布密集且直径较粗，这一基本特点，无疑会为混凝土的浇筑与钢筋的绑扎造成困难；二是框架梁柱节点区域存在型钢，难以直接应用传统钢筋连接方式，使得钢筋在穿过钢骨的过程中，存在极为严重的贯通问题；三是复杂节点区域的型钢与钢筋间，普遍存在空间冲突问题，不但使施工效率显著降低，亦导致质量控制难度的提升。上述问题如果无法获得行之有效的解决，势必会使工程的施工精度与整体质量受到显著影响，而BIM 模型则是改善上述问题的重要措施。

BIM 是 Building Information Modeling 的缩写，翻译为建筑信息模型，根据美国国家 BIM 标准的定义：BIM 模型是将工程设计、施工、维护等全生命周期的过程进行信息化的技术。通过信息化、参数化的方式构建建筑模型，从而实现管理项目全生命周期过程、优化工程项目资源、缩减工程开支、提升工程施工效率等目的。在进行劲性混凝土施工时，BIM 技术的碰撞检测功能、参数化建模功能以及三维可视化功能，可提供助力。例如，可精准模拟梁柱节点的钢筋排布，从而对钢筋连接方案进行全面优化，以此避免施工时存在的空间冲突。鉴于此，本文将分析 BIM 技术在劲性混凝土结构梁柱钢筋连接施工中的应用，旨在为相关从业者提供参考。

1 施工准备

为了确保工程能够顺利实施，必须做好施工准备。对此阶段的管理，需从人员、管理、技术人员等多方面进行。首先，由经验丰富的专业技术人员会审设计图纸，重点分析钢筋与梁柱节点处型钢的连接方式。在此过程中，不但要对设计意图予以理解，更要对施工重难点予以识别，尤其是对复杂节点的构造要求，认识必须清晰且深刻。技术人员需要以GB/T 50010-2010《混凝土结构设计规范》（2024 年版）以及合同要求为依据，对施工方案的可行性进行系统、细致、全面的分析与探讨。传统的施工准备，多通过平面图纸进行，部分细节难以把握。而 BIM 技术可通过三维可视化的方式，将复杂节点的构造细节精细化展现，使技术交底效果得到提高，为施工提供支持[1] 。

2 复杂节点确定

在劲性混凝土结构中，为确保施工质量，必须精确定位复杂节点。在此，以某马鞍形体育馆项目为例。其结构体系特点如下：在设计主体结构时，所用造型为空间曲面，有大量多向受力节点存在；钢筋排布密集，钢结构V 柱劲性支座形式复杂；型钢柱截面形式多样，具有较高的安装精度需求。根据上述特点，进行分析的流程与结果如下。

整体分析结构体系，以复杂程度为依据，将节点分为一级节点、二级节点与三级节点。其中，一级节点为核心，包括多向梁与V 柱劲性支座，是关键受力节点；二级节点以常规梁柱交界处为代表，是次重要节点；三级节点为简单节点。上述分级管理方式，能够使技术资源得到合理分配，使施工部分能够集中力量，将难点问题解决，有助于合理分配技术资源，集中力量解决重点难点问题。

不同节点的困难程度，施工方式有较大不同，本文受篇幅限制，难以一一尽数。故此，以典型的

V 柱劲性支座节点为例进行分析。V 柱复杂性如下：采用异形型钢柱截面，因此，钢筋必须从多个方向进行穿越；将抗剪键设置在支座顶部，会与箍筋发生空间冲突；在节点区，水平梁筋与斜向主筋呈交叉密集。根据上述特点，如何合理安排施工顺序极为重要。通常采用"型钢安装→主筋定位→箍筋绑扎→附加钢筋安装"的工序流程，此外，必须对模板支撑体系的搭设时机予以考量，从而减少工序冲突现象的发生。

3 节点BIM 设计模型绘制

为了使钢筋连接的问题得到解决，以BIM 技术为核心的节点深化设计是关键要素。在进行建模时，必须对以下技术要点予以重视[2] 。

一是建模精度必须与施工要求相符合。按照LOD（Level of Development）标准，在进行施工时，模型精度必须达到LOD400 级别，即包含所有构件的施工要求、材料属性以及详细几何信息，必须对各项关键参数（如锚固长度、间距、直径）进行精准反映，最大误差不得超过 5mm[3] 。

二是建模应符合结构受力原理。在利用Revit 软件进行建模的过程中，必须严格遵循设计规范设置钢筋的参数（如最小净距、保护层厚度等）。对于梁柱节点核心区，必须确保箍筋加密区的间距与范围与抗震要求相符合。此外，必须对混凝土浇筑的可行性予以考量，预留足够的操作空间[4] 。

4 碰撞检测

碰撞检测是BIM 技术应用的重要环节，其目的是在施工前发现并解决各专业之间的空间冲突。在劲性混凝土结构中，碰撞检测主要关注以下几类问题：钢筋与型钢之间的碰撞、钢筋之间的间距不足、预埋件与钢筋的冲突等。

采用Autodesk Revit 平台进行碰撞检测时，应遵循系统化的工作流程：首先设置合理的检测规则，如将钢筋与型钢的最小净距设为 25mm ；然后运行碰撞检测工具，系统会自动识别出所有不符合规则的碰撞点；最后生成详细的碰撞报告，报告中应包含碰撞构件的ID、类型、材质属性及具体碰撞位置坐标。

5 结语：劲性混凝土结构梁柱钢筋连接施工的复杂性对传统施工技术提出了严峻挑战。本文通过BIM 技术的应用，实现了复杂节点的精准建模、碰撞检测和施工优化，显著提高了施工效率和质量控制水平。BIM 技术的三维可视化和参数化设计功能，为施工方案的制定和交底提供了有力支持，减少了现场返工和资源浪费。未来，随着BIM 技术的进一步普及和智能化发展，其在复杂结构施工中的应用潜力将更加广阔。

参考文献：

[1] 司翔 凌礼贤 林荣顺 林志辉.高层建筑劲性混凝土梁柱节点承载力三维仿真[J].粘接, 2025, 52(2):169-172.

[2] 张信波.复杂劲性混凝土结构梁柱节点核心区施工技术研究[J].四川建材, 2025(6).

[3] 黎春宏,张后利,罗程,等.混凝土劲性柱与框架梁核心节点连接施工技术研究[J].建筑技术开发,2025, 52(2):157-159

[4] 张超哲,刘松玉,章定文,等.考虑水泥土软化特性的劲性复合桩加固路基破坏机理与稳定性研究[J].中南大学学报（自然科学版）, 2025, 56(6).

作者简介：辛佩龙（1985—），男，汉族，黑龙江哈尔滨人，硕士，工程师，研究方向：建筑工程领域。