裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工中BIM技術(shù)的運用研究

摘?要：裝配式鋼結(jié)構(gòu)近幾年發(fā)展迅速，各結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要在預(yù)制廠預(yù)制生產(chǎn)，然后進行現(xiàn)場組裝，不僅具有節(jié)約材料、施工便利、節(jié)能環(huán)保等特征，而且能夠有效的縮短工期，應(yīng)用廣泛。為滿足預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量要求精度高、安裝流程標準化要求高等要求，可借助信息化技術(shù)，引入BIM技術(shù)。本文將重點對裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工中BIM技術(shù)運用進行闡述，旨在提升裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：裝配式鋼結(jié)構(gòu);施工;BIM技術(shù);運用

隨著“綠色建筑及建筑工業(yè)化”理念的提出，各地建筑行業(yè)對裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研發(fā)設(shè)計工作大量投入，不斷推進了裝配式建筑本地化發(fā)展。而在實際施工過程中，由于裝配式鋼結(jié)構(gòu)對于現(xiàn)場安裝技術(shù)精度要求較高，加上預(yù)制構(gòu)件要全部實現(xiàn)預(yù)制廠生產(chǎn)，因此施工技術(shù)質(zhì)量問題至關(guān)重要，為解決以上問題，引進BIM技術(shù)，可將信息技術(shù)與施工技術(shù)結(jié)合，提高構(gòu)件設(shè)計、生產(chǎn)、安裝、技術(shù)管理等各施工層面的作業(yè)水平，為促進“互聯(lián)網(wǎng)+建筑”理念的發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

一、 BIM技術(shù)

BIM技術(shù)即建筑信息建模，是以建立數(shù)字化信息建筑模型為主線，在建筑設(shè)計、施工、成本核算、驗收管理等全流程中得到廣泛應(yīng)用，從BIM技術(shù)自身的應(yīng)用優(yōu)勢看，具有模型化、協(xié)調(diào)性、可視化等特點，不僅為現(xiàn)場施工技術(shù)應(yīng)用糾錯提供依據(jù)，同時能夠為改進現(xiàn)場施工方案提供判斷信息。此外，BIM技術(shù)可實現(xiàn)建筑設(shè)計出圖功能，如建筑綜合管線圖、預(yù)埋構(gòu)件圖等。

二、 裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用

（一）設(shè)計階段

在裝配式鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計階段，需要借助BIM技術(shù)和GIS技術(shù)實現(xiàn)對建筑項目施工現(xiàn)場進行建模，在項目選址的過程中具有指導(dǎo)意義。

其次，在深化設(shè)計階段，通過搜集建筑數(shù)據(jù)，構(gòu)建模型，通過模型可將設(shè)計圖紙輸出，這樣不僅提升設(shè)計效率，同時能夠?qū)崿F(xiàn)任意視圖的可視化。在設(shè)計校驗的過程中，可通過碰撞試驗，模擬構(gòu)件、管線等在安裝施工過程中是否會發(fā)生碰撞，判斷安裝的正確與否。精準構(gòu)件安裝設(shè)計尺寸，如構(gòu)件開槽口尺寸的確定，通過BIM建模可實現(xiàn)對構(gòu)件安裝預(yù)留洞口尺寸數(shù)據(jù)的輸出，并生成精確構(gòu)件拆分圖，將施工中遇到的問題前置，提出有效解決方案。

（二）施工階段

構(gòu)件從預(yù)制廠到施工現(xiàn)場的運輸是難題，如何將不同規(guī)格、類型的構(gòu)件有秩序、安全的運輸成為優(yōu)化施工環(huán)節(jié)的關(guān)鍵。借助BIM技術(shù)，實現(xiàn)與施工各個部門的信息聯(lián)動，各個部門的施工技術(shù)人員，將各個施工節(jié)點需求的構(gòu)件詳細信息發(fā)送到BIM平臺上，然后由預(yù)制廠家實時獲取構(gòu)件需求信息，結(jié)合庫存，進行定制式輸送，這樣保證了構(gòu)件運輸安全性和合理性。其次，要對預(yù)制構(gòu)件進行一一對應(yīng)式的編碼，可記錄構(gòu)件實時運輸情況，從而現(xiàn)場施工人員進行核查，并將安裝施工的進度體現(xiàn)在虛擬化模型體系中。

其次，要對構(gòu)件的吊裝施工進行模擬，依據(jù)構(gòu)件的安裝施工方案，設(shè)定吊裝施工模擬，在實際施工之前，不斷的優(yōu)化吊裝施工方案，構(gòu)件的數(shù)量及型號多，因此安裝施工過程中的構(gòu)件體積不能夠過大。通過動畫模擬，能夠直觀的分析出哪個施工環(huán)節(jié)中存在施工隱患，結(jié)合標準的施工流程，能夠為實際施工工作進行有效的指導(dǎo)。

（三）在構(gòu)件預(yù)制生產(chǎn)中的應(yīng)用

借助BIM技術(shù)對項目設(shè)計圖紙進行深化后，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的生產(chǎn)環(huán)節(jié)就顯得格外關(guān)鍵，為提高生產(chǎn)效率，各個專業(yè)可在同一作業(yè)平臺上生產(chǎn)，減少了不同專業(yè)領(lǐng)域中構(gòu)件的交叉生產(chǎn)作業(yè)。同時，可結(jié)合BIM軟件系統(tǒng)實現(xiàn)對建筑數(shù)據(jù)、信息的整合，并能夠借助軟件系統(tǒng)實現(xiàn)對生產(chǎn)效率的提升。借助FRID技術(shù)，可針對每個生產(chǎn)完成的構(gòu)件進行二維碼標記，并可將構(gòu)件的生產(chǎn)詳細信息上傳到共享網(wǎng)絡(luò)平臺中，供各個施工節(jié)點施工技術(shù)人員的查看，如構(gòu)件的生產(chǎn)日期、出廠日期、檢驗檢測人員等信息，都可一目了然的呈現(xiàn)。

（四）項目管理運維階段

BIM技術(shù)有助于裝配式鋼結(jié)構(gòu)安裝項目結(jié)合電子信息平臺軟件等，實現(xiàn)對項目全過程的設(shè)計，包括構(gòu)件信息的實體運行管理、項目運維狀態(tài)等，并可生產(chǎn)電子信息，有助于內(nèi)業(yè)工作人員進行資料的整理，從而實現(xiàn)借助計算機即可實現(xiàn)對裝配式構(gòu)件安裝施工、驗收管理等各環(huán)節(jié)運行維護管理，不僅能夠減少維護成本，同時能夠提高運行和維護質(zhì)量。

此外，BIM技術(shù)在建筑材料的采購與準備環(huán)節(jié)也具有重要作用，可實現(xiàn)對建筑材料用量的計算，顯示出各個施工環(huán)節(jié)的缺料信息，有助于采購人員快速及時準確的補充建筑材料，同時可優(yōu)化采購流程，實現(xiàn)采購環(huán)節(jié)的信息化管理，提升采購效率。

三、 結(jié)束語

綜上所述，BIM技術(shù)在電子信息技術(shù)發(fā)展的背景下被廣泛應(yīng)用到建筑行業(yè)中，也是建筑施工技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵發(fā)展方向，伴隨著BIM技術(shù)的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)施工的工業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展思路也逐漸形成。本文以裝配式鋼結(jié)構(gòu)項目為例，對BIM技術(shù)在其中的應(yīng)用進行闡述，為從根本上解決鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件定制化過程中存在的各種質(zhì)量問題提供解決途徑，并促進建筑工程規(guī)范化、施工技術(shù)專業(yè)化、產(chǎn)業(yè)規(guī)模化等提供借鑒。

作者簡介：張紹偉，南京盛達昊東鋼結(jié)構(gòu)有限公司。