淺談BIM技術(shù)在高大模板中的應(yīng)用

吳鶴 鄧?guó)欔?/p>

摘 要：目前，在建筑工程施工中發(fā)生的較大事故中，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，由于模板支撐系統(tǒng)坍塌造成的事故人員傷亡人數(shù)占傷亡人數(shù)的比例較大。根據(jù)建筑施工行業(yè)相關(guān)部門及相關(guān)規(guī)定要求，超過一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的高大模板支撐分部分項(xiàng)工程，施工單位應(yīng)當(dāng)編制專項(xiàng)施工方案，并且組織專家論證對(duì)專項(xiàng)施工方案的可行性進(jìn)行論證。BIM技術(shù)作為近幾年興起的新型技術(shù)，可以解決模板支撐體系工程設(shè)計(jì)過程中難以計(jì)算、繪圖和計(jì)算等問題。因此，如何利用BIM技術(shù)在高大模板支撐體系中的進(jìn)行合理應(yīng)用，通過BIM技術(shù)保證模板和支撐架的安全性和可靠性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理性是本項(xiàng)目需要解決的關(guān)鍵問題。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);高大模板;安全性

1 引言

本文針對(duì)BIM技術(shù)在高大模板方案編制以及施工過程中應(yīng)用的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，討論了BIM技術(shù)在高大模板支撐體系工程中具體實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)。并且，如今建筑行業(yè)的快速發(fā)展，社會(huì)以及個(gè)人對(duì)建筑美觀性以及高度要求越來越高，以及建筑結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性，導(dǎo)致高大模板在計(jì)算以及施工過程中難度加大，無法考慮到每一個(gè)細(xì)節(jié)，新型技術(shù)BIM的出現(xiàn)，在施工前期，可以通過計(jì)算、建模等功能使人對(duì)高支模支撐系統(tǒng)有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。由此，可以預(yù)見在建筑行業(yè)快速發(fā)展的過程中，BIM技術(shù)會(huì)越來越的到推廣，從而達(dá)到普及、使用的目標(biāo)。

2 BIM技術(shù)簡(jiǎn)述

BIM建筑技術(shù)也可以成為建筑信息建模，該技術(shù)具有很好的可視性：傳統(tǒng)圖紙以及施工方案一般由設(shè)計(jì)或者技術(shù)人員編制，難免會(huì)存在著一些問題，施工人員只得依據(jù)想象完成施工。此種模式對(duì)工程安全和質(zhì)量產(chǎn)生了極大的影響，并且對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部位或者漏洞，僅僅只是依靠文字或者簡(jiǎn)單的CAD圖紙來進(jìn)行敘述，可能無法滿足技術(shù)人員或者實(shí)際操作人員的理解以及認(rèn)知。伴隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)已逐漸開始步入建筑行業(yè)，至今已經(jīng)得以了廣泛應(yīng)用。它能夠?qū)⒐こ讨械母鲄?shù)進(jìn)行分析，并通過三維立體的模式將施工方案的要求以及架體完成效果展示出來，通過真實(shí)、可視化的展示，使之更清晰明了。另外，BIM的的優(yōu)勢(shì)在于其可視化、模擬、優(yōu)化和繪圖功能。便于施工過程中的管理和控制，能夠提前將較大以上危害部位暴露出來，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠地解決施工期間的質(zhì)量和安全問題。

2.1 建筑行業(yè)對(duì)高大模板的相關(guān)要求

高大模板支撐是指建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土構(gòu)件模板支撐高度超過8m，或搭設(shè)跨度超過18m，或施工總荷載大于15kN/㎡，或集中線荷載大于20kN/m的模板支撐系統(tǒng)。需要組織專家進(jìn)行專項(xiàng)施工方案論證。由上述可以看出，高大模板支撐系統(tǒng)中常見的的結(jié)構(gòu)類型為：跨度大、荷載大、截面大的混凝土框架結(jié)構(gòu)等等

2.2 BIM技術(shù)在高大模板中的實(shí)例應(yīng)用

本項(xiàng)目為徐州市睢寧縣富泰廠房項(xiàng)目的辦公樓，高大模板支撐體系涉及樓棟建筑面積為29786.62m?，建筑高度為23.9m;辦公樓大廳及辦公樓會(huì)議室模架支撐高度分別為8.88m、8.93m，梁最大跨度分別為15.6m和18.4m;最大梁截面為250mm*1350mm，屬于高大模板支撐結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目技術(shù)人員利用BIM技術(shù)中的結(jié)構(gòu)對(duì)該工程的模板支撐結(jié)構(gòu)建立模型，能夠直觀的將高支模部位在制作的模型中體現(xiàn)出來，而不需要通過技術(shù)人員對(duì)圖紙一點(diǎn)一點(diǎn)審查、查找，能夠有效的節(jié)省技術(shù)人員的精力以及時(shí)間。尤其是在完成的制作完成的模型當(dāng)中，能夠?qū)Y(jié)構(gòu)各種形狀以及構(gòu)件能夠形成一個(gè)更加直觀的感受。另外，該項(xiàng)目的關(guān)鍵信息包括工程基本信息、工程特性、支撐體系材料、地基不知，標(biāo)高設(shè)置和一些相關(guān)的施工技術(shù)參數(shù)。項(xiàng)目設(shè)置信息的正確性與整個(gè)項(xiàng)目的操作和建模有關(guān)。項(xiàng)目基本信息包括項(xiàng)目工程名稱、項(xiàng)目地址、施工單位名稱、項(xiàng)目特性和抗震等級(jí)等其他參數(shù)。工程特征包括主體結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)形式、軸承模式、區(qū)域特征基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)要求、搭設(shè)用鋼管的類型和尺寸。高程設(shè)置進(jìn)一步定義了基礎(chǔ)、墻壁、窗戶、柱子、橫梁、面板和樓梯的高度。選擇時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：模板的設(shè)計(jì)及其支撐結(jié)果應(yīng)使結(jié)構(gòu)安全可靠，成本合理。

2.3 BIM技術(shù)的應(yīng)用效果

使用BIM3D技術(shù)進(jìn)行可以提前進(jìn)行碰撞檢測(cè)，可以優(yōu)化模板搭設(shè)設(shè)置，減少施工期間因方案設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致出現(xiàn)架體無法搭設(shè)、搭設(shè)不合理等可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，避免造成返工，從而能夠很好的加快施工速度并減少返工次數(shù)。然后，結(jié)構(gòu)和建筑模型受到三維“缺失和泄漏碰撞”的影響，計(jì)算機(jī)可以智能地計(jì)算“沖突”組件的位置和數(shù)量，并獲得文檔數(shù)據(jù)，以避免架構(gòu)和結(jié)構(gòu)圖。通過BIM技術(shù)能夠?yàn)轫?xiàng)目的結(jié)算奠定了良好的基礎(chǔ)，特別適用于常用的工程量清單定價(jià)方法。此外，通過BIM技術(shù)，施工單位可以大大縮短招標(biāo)文件的技術(shù)和商業(yè)準(zhǔn)備時(shí)間。詳細(xì)的規(guī)劃，包括人員、機(jī)器、材料、材料和環(huán)的精心規(guī)劃，對(duì)項(xiàng)目的順利運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。但是，由于時(shí)間限制，大多數(shù)項(xiàng)目的技術(shù)和業(yè)務(wù)解決方案無法在招標(biāo)階段詳細(xì)完成。

3 工藝實(shí)施效果

3.1 實(shí)施效果

通過在項(xiàng)目高大模板管控中的應(yīng)用，總結(jié) BIM 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：

3.1.1 提高了專項(xiàng)方案編制的針對(duì)性與效率。使模架設(shè)計(jì)能夠精確到每一個(gè)構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)，提高了方案編制的針對(duì)性，減少了技術(shù)人員設(shè)計(jì)模架、受力分析所需要的時(shí)間，提高了方案編制效率。

31.2 實(shí)現(xiàn)了周轉(zhuǎn)材料工程量的統(tǒng)計(jì)。軟件自動(dòng)生成工程所需模板實(shí)際面積，按設(shè)計(jì)人員要求計(jì)算各類周轉(zhuǎn)材料，實(shí)現(xiàn)了周轉(zhuǎn)材料的精確統(tǒng)計(jì)，為降低成本，控制損耗提供了有力的幫助。

3.2 效益評(píng)估

3.2.1 利用軟件完成的模板設(shè)計(jì)精確度高、準(zhǔn)確性好，較符合現(xiàn)場(chǎng)情況，較以往手工設(shè)計(jì)降低了錯(cuò)誤率，提高了材料的使用效率。

3.2.2 可視化模型交底，提高了操作人員以及現(xiàn)場(chǎng)管理人員對(duì)技術(shù)交底內(nèi)容的理解，降低了由于對(duì)方案了解不透出出現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)返工的可能性，避免了返工造成的成本工期壓力。

3.2.3 分區(qū)域計(jì)算模架需求量，結(jié)合施工進(jìn)度計(jì)劃，按實(shí)際需要進(jìn)退場(chǎng)各類周轉(zhuǎn)材料，提高了周轉(zhuǎn)材料利用率。

4 結(jié)語

總而言之，基于BIM技術(shù)方案編制以及現(xiàn)場(chǎng)施工效率，解決了模板工程設(shè)計(jì)架體布置中無法通過有效的直觀性了解架體的缺點(diǎn)。BIM技術(shù)的可視化為模板工程的開發(fā)提供了施工支持，成為消除高模板支撐系統(tǒng)安全隱患要求的基本途徑和可靠保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫文進(jìn) 馬顯通.《BIM技術(shù)在模板工程中的應(yīng)用》.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè).2016年

[2]華慶東.《BIM技術(shù)在高支模施工中的應(yīng)用》.施工技術(shù).2017年

[3]黃奇榮 武俊 劉曦 郭利偉《BIM技術(shù)在高大模板施工中的應(yīng)用》.施工技術(shù).2017