基于BIM 技術(shù)的裝配式結(jié)構(gòu)施工過程研究

李 科

(南陽師范學(xué)院 土木建筑工程學(xué)院，河南 南陽 473003)

隨著我國城市化進程的不斷加快，建筑業(yè)已成為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一，同時隨著我國對能源、環(huán)保問題的不斷重視，對建筑業(yè)提出了更高、更多的要求[1]。裝配式結(jié)構(gòu)在工程質(zhì)量、工期控制、成本控制等方面有著諸多優(yōu)勢，可以有效降低工程施工過程的能耗和污染，是一種高效、綠色、環(huán)保的建筑模式，從而得到了大力推廣。

裝配式結(jié)構(gòu)在快速發(fā)展的同時，其在施工階段所存在的諸多問題可能造成工程施工的可行性不足、工期的延長、施工難度的增加，從而能造成工程成本的上升、資源的浪費。將BIM 技術(shù)引入裝配式結(jié)構(gòu)的施工過程中去，可以有效避免上述問題的出現(xiàn)，可以帶動裝配式結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展。

1 裝配式結(jié)構(gòu)

隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷進步，裝配式結(jié)構(gòu)可以根據(jù)用戶不同需要對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行預(yù)制制作，根據(jù)施工工藝要求進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的拼裝，是一種高效、節(jié)能、環(huán)保的建筑施工方法。裝配式建筑改變了傳統(tǒng)的施工方式，可以憑借其構(gòu)件生產(chǎn)的工廠化、施工過程的裝配化特點，減少了施工現(xiàn)場搭腳手架、綁扎鋼筋等工作，減少了設(shè)備及材料的投入，降低了工程成本，提高了生產(chǎn)效率，同時還可以有效降低施工工期，在最短的時間內(nèi)取得最大的成效。裝配式結(jié)構(gòu)還具有施工過程噪音低、防止污染、工程質(zhì)量及安全高等特點，所以裝配式建筑在建筑市場得到了大力推廣[2]。

裝配式建筑在施工過程中也面臨著諸多問題，亟需解決。裝配式建筑的構(gòu)件是根據(jù)設(shè)計要求預(yù)制成型的，在施工現(xiàn)場需要進行吊裝、拼裝，過程較為復(fù)雜，如果不能科學(xué)統(tǒng)籌安排安裝過程，會造成施工周期的延長；同時裝配式結(jié)構(gòu)施工過程需要具有較高的施工管理水平，需要有專業(yè)的技術(shù)人才對各個工序進行嚴(yán)格要求精細(xì)管理，才能保證生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、操作的專業(yè)化、安裝的機械化；再有裝配式建筑整個施工過程需要項目各參與方協(xié)同工作，項目各參與方的協(xié)同程度和組織能力，也會影響到裝配式結(jié)構(gòu)的施工進度和質(zhì)量。

2 BIM 技術(shù)

BIM 技術(shù)利用三維數(shù)字技術(shù)，集成建筑工程在整個生命周期內(nèi)所需的信息和數(shù)據(jù)，可以完成工程的設(shè)計優(yōu)化、施工模擬、現(xiàn)場管理等多項工作，具有可視化高、協(xié)調(diào)性強、模擬性好、優(yōu)化合理、出圖方便等優(yōu)點。將BIM 技術(shù)應(yīng)用到裝配式結(jié)構(gòu)施工過程中，可以將傳統(tǒng)的二維施工圖轉(zhuǎn)化為三維施工圖，施工過程更加直觀、清晰，并且可以合理規(guī)劃施工過程，進行精細(xì)化施工管理，加快工程進度。

3 BIM 技術(shù)在裝配式結(jié)構(gòu)施工階段的應(yīng)用

3.1 構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)

裝配式結(jié)構(gòu)的一個重要的優(yōu)勢就是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)帶來的便利，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)銜接了結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工，構(gòu)件生產(chǎn)人員需要和設(shè)計人員進行深入溝通，全面了解設(shè)計人員的設(shè)計意圖，確保構(gòu)件滿足施工要求，以免延誤工期[3]。將BIM 技術(shù)引入構(gòu)件生產(chǎn)過程，可以通過建模，完成設(shè)計與生產(chǎn)的銜接，提高構(gòu)建數(shù)據(jù)的精確性，同時可根據(jù)對原材料的需求情況，制定對應(yīng)的材料采購計劃、構(gòu)件生產(chǎn)計劃，可減少待工、待料時間，進行精細(xì)化生產(chǎn)控制。

3.2 施工場地布置

裝配式結(jié)構(gòu)在施工過程中，大量的預(yù)制構(gòu)件需要進場，進場后構(gòu)件的存儲需要結(jié)合塔吊類型、運輸路線、堆放場地位置等諸多因素，同時兼顧施工過程中不可預(yù)見的問題，進行綜合規(guī)劃，不合理的場地規(guī)劃會嚴(yán)重影響后期工程施工過程。

3.2.1 塔吊的選取

裝配式結(jié)構(gòu)在施工過程中，由于其預(yù)制構(gòu)件眾多，塔吊的選取至關(guān)重要，直接影響到工程的施工效率。在施工過程中，可根據(jù)不同的塔吊型號、裝設(shè)位置，以及設(shè)備作業(yè)覆蓋面、輸電距離等因素，制定不同的布置方案，利用BIM 技術(shù)對各方案進行模擬分析、對比，選取合適的方案進行施工。

3.2.2 構(gòu)件堆放場地及運輸路線的規(guī)劃

裝配式結(jié)構(gòu)構(gòu)件的存放場地應(yīng)結(jié)合實際情況進行合理規(guī)劃，場地內(nèi)構(gòu)件的存放量應(yīng)滿足樓層施工的基本需要，不得影響施工現(xiàn)場的交通情況。施工現(xiàn)場內(nèi)的運輸路線要考慮吊裝、卸車等因素進行規(guī)劃，不得影響其他作業(yè)。應(yīng)用BIM 技術(shù)對施工現(xiàn)場進行模擬，可以對構(gòu)建堆放場地進行合理布置，規(guī)劃材料、構(gòu)件進出場的運輸路線，避免二次倒運、工期延長等問題的出現(xiàn)。

3.3 施工現(xiàn)場質(zhì)量管控

施工質(zhì)量的管理是工程建設(shè)項目管理的關(guān)鍵，裝配式結(jié)構(gòu)對此要求會更加嚴(yán)格。安裝過程中出現(xiàn)的任何問題（如安裝失誤、尺寸偏差），都會影響到建筑質(zhì)量。將BIM 技術(shù)引入施工現(xiàn)場質(zhì)量管控過程中，可以通過構(gòu)建施工模型，對不同階段的施工過程進行模擬、分析，實時跟蹤施工質(zhì)量，避免安裝失誤，規(guī)避不可預(yù)見因素對構(gòu)件的損壞，從而提高工程質(zhì)量，提升工作效率[4]。

3.4 施工安全管理

利用BIM 技術(shù)，結(jié)合施工決策、施工方案，對整個施工進程進行安全監(jiān)控，同時也可以識別施工過程中可能出現(xiàn)的安全隱患，對安全隱患做出直觀、準(zhǔn)確的判斷[5]。在模擬過程中，可以根據(jù)出現(xiàn)的安全隱患，提出針對性的處理方案，提升施工的安全程度。

3.5 施工進度管理

項目的施工進度安排直接關(guān)系到項目能否按時竣工，這就需要技術(shù)人員做好項目實施計劃，合理安排工期進度。但是，裝配式結(jié)構(gòu)施工的復(fù)雜性，導(dǎo)致技術(shù)人員對工作量和工程量無法做出準(zhǔn)確判斷，容易造成在人力、物力問題上出現(xiàn)偏差，影響工程進度。利用BIM 精確的模型數(shù)據(jù)，可以準(zhǔn)確獲取工程量和工作量，技術(shù)人員可以更加容易對工程進度進行合理、有效地掌控，簡化工程進度，制定高效的進度安排計劃，保證工程高效、有序進行施工。

4結(jié)論

通過BIM 技術(shù)，可以對裝配式結(jié)構(gòu)整個施工過程進行仿真建模，有效地解決裝配式結(jié)構(gòu)在構(gòu)件生產(chǎn)、場地布置、質(zhì)量管控、安全管理等多方面所存在的問題，切實提高工作效率，提高工程質(zhì)量，降低工程成本，節(jié)約勞動時間，有利于裝配式結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展。